Крис Фрит «Мозг и душа. Как нервная деятельность формирует наш внутренний мир

© Chris D. Frith, 2007

All Rights Reserved. Authorised translation from the English language edition published by Blackwell Publishing Limited. Responsibility for the accuracy of the translation rests solely with The Dynasty Foundation and is not the responsibility of John Blackwell Publishing Limited. No part of this book may be reproduced in any form without the written permission of the original copyright holder, Blackwell Publishing Limited.

© Фонд Дмитрия Зимина “Династия”, издание на русском языке, 2010

© П. Петров, перевод на русский язык, 2010

© ООО “Издательство Астрель”, 2010

Издательство CORPUS®

Все права защищены. Никакая часть электронной версии этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для частного и публичного использования без письменного разрешения владельца авторских прав.

© Электронная версия книги подготовлена компанией ЛитРес (www.litres.ru)

* * *

Посвящается Уте

Список сокращений

АКТ – аксиальная компьютерная томография

МРТ – магнитно-резонансная томография

ПЭТ – позитронно-эмиссионная томография

ФМРТ – функциональная магнитно-резонансная томография

ЭЭГ – электроэнцефалограмма

BOLD (blood oxygenation level dependent) – зависящий от уровня кислорода в крови

Предисловие

У меня в голове есть изумительное трудосберегающее устройство. Мой мозг – лучше, чем посудомоечная машина или калькулятор, – освобождает меня от скучной, однообразной работы по узнаванию окружающих вещей и даже избавляет меня от необходимости думать о том, как контролировать движения моего тела. Это дает возможность сосредоточиться на том, что действительно для меня важно: на дружбе и обмене идеями. Но, разумеется, мой мозг не только избавляет меня от утомительной повседневной работы. Он-то и формирует того меня , жизнь которого проходит в обществе других людей. Кроме того, именно мой мозг позволяет мне делиться с моими друзьями плодами своего внутреннего мира. Так мозг делает нас способными на нечто большее, чем то, на что способен каждый из нас поодиночке. В этой книге рассказано о том, как мозг творит эти чудеса.

Благодарности

Моя работа по изучению психики и мозга стала возможна благодаря финансированию Медицинского исследовательского совета и Треста Уэллкома. Медицинский исследовательский совет дал мне возможность заниматься нейрофизиологией шизофрении за счет финансовой поддержки психиатрического подразделения Тима Кроу при Клиническом исследовательском центре лондонской больницы Нортуик-Парка в Хэрроу (Миддлсекс). В то время мы могли судить о взаимосвязях психики и мозга лишь на основании косвенных данных, но всё изменилось в восьмидесятые годы, когда были изобретены томографы для сканирования работающего мозга.

Трест Уэллкома дал возможность Ричарду Фраковяку создать Лабораторию функциональной томографии и оказывал финансовую поддержку моей работе, проводимой в этой лаборатории, по исследованию нейрофизиологических основ сознания и социальных взаимодействий. Изучение психики и мозга находится на стыке многих традиционных дисциплин, от анатомии и вычислительной нейробиологии до философии и антропологии. Мне очень повезло, что я всегда работал в междисциплинарных – и многонациональных – исследовательских группах.

Мне очень много дало общение с коллегами и друзьями из Университетского колледжа Лондона, в особенности с Рэем Доланом, Диком Пассингемом, Дэниэлом Уолпертом, Тимом Шэллисом, Джоном Драйвером, Полом Бёрджессом и Патриком Хаггардом. На ранних этапах работы над этой книгой мне помогли неоднократные плодотворные обсуждения, касавшиеся мозга и психики, с моими друзьями в Орхусе, Якобом Ховю и Андреасом Рёпсторфом, и в Зальцбурге, с Йозефом Пернером и Хайнцем Виммером. Мартин Фрит и Джон Ло всегда, сколько я себя помню, спорили со мной обо всем, о чем идет речь в этой книге. Ева Джонстоун и Шон Спенс щедро делились со мной своими профессиональными знаниями о психиатрических явлениях и их значении для науки о мозге.

Наверное, важнейшим стимулом для написания этой книги послужили мои еженедельные разговоры в прошлой и нынешней компании, собиравшейся за завтраком. Сара-Джейн Блейкмор, Давина Бристоу Тьерри Шаминад, Дженни Кулл, Эндрю Даггинс, Хлоя Фаррер, Хелен Гэллахер, Тони Джек, Джеймс Килнер, Хагуань Лау, Эмильяно Макалузо, Элинор Магуайр, Пьер Маке, Джен Марчант, Дин Моббс, Матиас Пессильоне, Кьяра Портас, Герайнт Рис, Йоханнес Шульц, Сухи Шергилл и Таня Зингер помогли оформиться этой книге. Я глубоко признателен им всем.

Карлу Фристону и Ричарду Грегори, прочитавшим отдельные разделы этой книги, я благодарен за неоценимую помощь и ценные советы. Я также благодарен Полу Флетчеру за то, что на ранних этапах работы над книгой он поддержал идею ввести в нее профессора английского языка и других персонажей, которые спорят с рассказчиком.

Филип Карпентер самоотверженно способствовал улучшению этой книги своими критическими замечаниями.

Я особенно признателен тем, кто прочитал все главы и подробно прокомментировал мою рукопись. Шон Гэллахер и два анонимных читателя высказали немало ценных предложений, как улучшить текст этой книги. Розалинда Ридли заставила меня тщательнее обдумывать свои утверждения и быть аккуратнее с терминологией. Алекс Фрит помог мне избавиться от профессионального жаргона и от недостатков последовательности изложения.

Ута Фрит активно участвовала в этом проекте на всех его этапах. Если бы она не подавала мне пример и не направляла меня, эта книга никогда бы не увидела свет.

Пролог: настоящие ученые не изучают сознание

Почему психологи боятся вечеринок

Как и у всякого другого племени, у ученых есть своя иерархия. Место психологов в этой иерархии – в самом низу. Я обнаружил это на первом курсе университета, где я изучал естественные науки. Нам было объявлено, что студенты колледжа – впервые – получат возможность в первой части курса естественных наук заниматься психологией. Окрыленный этим известием, я пошел к руководителю нашей группы, чтобы спросить, что ему известно об этой новой возможности. “Да, – ответил он. – Но мне не могло прийти в голову, что кто-то из моих студентов окажется настолько бестолковым, что захочет изучать психологию”. Сам он был физиком.

Оттого, вероятно, что я был не вполне уверен, что значит “бестолковый”, меня это замечание не остановило. Я оставил физику и занялся психологией. С тех пор и до настоящего времени я продолжаю изучать психологию, но я не забыл своего места в научной иерархии. На вечеринках, где собираются ученые, время от времени неизбежно всплывает вопрос: “А чем вы занимаетесь?” – и я склонен дважды подумать, прежде чем отвечать: “Я психолог”.

Разумеется, за последние 30 лет в психологии многое изменилось. Мы позаимствовали немало методов и концепций у других дисциплин. Мы изучаем не только поведение, но и мозг. Мы пользуемся компьютерами для анализа своих данных и моделирования психических процессов.1
Хотя я должен признать, что есть некоторые ретрограды, которые вообще отрицают, что изучение мозга или компьютеров может что-либо рассказать нам о нашей психике. – Примеч. авт.

На моем университетском беджике написано не “психолог”, а “когнитивный нейробиолог”.

Рис. п.1. Общий вид и срез головного мозга человека

Человеческий мозг, вид сбоку (вверху). Стрелкой отмечено место, где прошел срез, показанный на нижней фотографии. Наружный слой мозга (кора) состоит из серого вещества и образует множество складок, позволяющих уместить большу?ю площадь поверхности в малом объеме. Кора содержит порядка 10 миллиардов нервных клеток.

И вот меня спрашивают: “А чем вы занимаетесь?” Кажется, это новая заведующая отделением физики. К сожалению, мой ответ “Я когнитивный нейробиолог” только отсрочивает развязку. После моих попыток объяснить, в чем, собственно, состоит моя работа, она говорит: “А, так вы психолог!” – с тем характерным выражением лица, в котором я читаю: “Нет бы вам заняться настоящей наукой!”.

К разговору присоединяется профессор английского языка и поднимает тему психоанализа. У нее есть новая студентка, которая “во многом не согласна с Фрейдом”. Чтобы не испортить себе вечер, я воздерживаюсь от высказывания мысли, что Фрейд был выдумщиком, а его рассуждения о человеческой психике имеют мало отношения к делу.

Несколько лет назад редактор “Британского психиатрического журнала” (British Journal of Psychiatry ), очевидно по ошибке, попросил меня написать рецензию на фрейдистскую статью. Меня сразу же поразило одно тонкое отличие от статей, которые я обычно рецензирую. Как и в любой научной статье, там было много ссылок на литературу. В основном это ссылки на работы по той же теме, опубликованные ранее. Мы ссылаемся на них отчасти и для того, чтобы отдать должное достижениям предшественников, но преимущественно для того, чтобы подкрепить те или иные утверждения, которые содержатся в нашей собственной работе. “Не обязательно верить мне на слово. Можете прочитать подробное обоснование использованных мной методов в работе Бокса и Кокса (Box, Cox, 1964)”.2
Хотите верьте, хотите нет, но это ссылка на подлинную работу, в которой обоснован важный статистический метод. Библиографические данные этой работы можно найти в списке литературы в конце книги. – Примеч. авт.

Но авторы этой фрейдистской статьи вовсе не пытались подкрепить приводимые факты ссылками. Ссылки на литературу касались не фактов, а идей. Пользуясь ссылками, можно было проследить развитие этих идей в трудах различных последователей Фрейда вплоть до исходных слов самого учителя. При этом не приводилось никаких фактов, по которым можно было бы судить о том, справедливы ли были его идеи.

“Может быть, Фрейд и оказал большое влияние на литературную критику, – говорю я профессору английского языка, – но он не был настоящим ученым. Он не интересовался фактами. Я же изучаю психологию научными методами”.

“Стало быть, – отвечает она, – вы используете чудовище машинного разума, чтобы убивать в нас человеческое начало”.3
Она специалист по творчеству австралийской писательницы Элизабет Костелло. – Примеч. авт. (Австралийская писательница Элизабет Костелло – вымышленное лицо, персонаж одноименной книги южноафриканского писателя Джона Максвелла Кутзее. – Примеч. перев. )

С обеих сторон пропасти, разделяющей наши взгляды, я слышу одно и то же: “Наука не может исследовать сознание”. Почему же не может?

Точные и неточные науки

В системе научной иерархии “точные” науки занимают высокое положение, а “неточные” – низкое. Предметы, изучаемые точными науками, подобны ограненному алмазу, у которого есть строго определенная форма, а все параметры могут быть измерены с высокой точностью. “Неточные” науки изучают предметы, похожие на шарик мороженого, форма которого далеко не столь определенна, а параметры могут меняться от измерения к измерению. Точные науки, такие как физика и химия, исследуют осязаемые предметы, поддающиеся очень точным измерениям. Например, скорость света (в вакууме) составляет ровно 299 792 458 метров в секунду. Атом фосфора весит в 31 раз больше, чем атом водорода. Это очень важные числа. Исходя из атомного веса различных элементов можно составить периодическую таблицу, некогда позволившую сделать первые выводы о строении материи на субатомном уровне.

Когда-то биология была не такой точной наукой, как физика и химия. Это положение дел кардинально изменилось после того, как ученые открыли, что гены состоят из строго определенных последовательностей нуклеотидов в молекулах ДНК. Например, ген овечьего приона4
Овечий прион – белок, видоизмененная конфигурация молекул которого вызывает у овец развитие заболевания, аналогичного болезни бешеной коровы. – Примеч. перев.

Состоит из 960 нуклеотидов и начинается так: ЦТГЦАГАЦТТТААГТГАТТСТТАЦГТГГЦ…

Я должен признать, что перед лицом такой точности и строгости психология выглядит очень неточной наукой. Самое известное число в психологии – 7, число предметов, которые можно одновременно удерживать в рабочей памяти.5
Рабочая память – это разновидность активной кратковременной памяти. Это та память, которой мы пользуемся, когда пытаемся, не записывая, запомнить телефонный номер. Психологи и нейробиологи активно исследуют рабочую память, но до сих пор не пришли к соглашению относительно того, что конкретно они исследуют. – Примеч. авт.

Но даже эта цифра нуждается в уточнении. Статья Джорджа Миллера об этом открытии, опубликованная в 1956 году, называлась “Магическое число семь – плюс-минус два”. Стало быть, лучший результат измерений, полученный психологами, может меняться в ту или иную сторону почти на 30 %. Число предметов, которые мы можем удержать в рабочей памяти, может быть разным в зависимости от времени и от человека. В состоянии усталости или тревоги я запомню меньше чисел. Я говорю по-английски и поэтому могу запомнить больше чисел, чем те, кто говорит по-валлийски.6
Это утверждение – вовсе не проявление какого-то предубеждения против валлийцев. Речь идет об одном из важных открытий, сделанных психологами, изучавшими рабочую память. Люди, говорящие по-валлийски, запоминают меньше чисел, потому что на то, чтобы произнести вслух названия ряда чисел по-валлийски, требуется больше времени, чем на то, чтобы произнести названия тех же чисел по-английски. – Примеч. авт.

“А чего вы ожидали? – говорит профессор английского языка. – Человеческую душу нельзя расправить, как бабочку в витрине. Каждый из нас неповторим”.

Это замечание не вполне уместно. Разумеется, каждый из нас неповторим. Но у всех нас есть и общие свойства психики. Именно эти фундаментальные свойства и ищут психологи. У химиков была ровно та же проблема с веществами, которые они исследовали до открытия химических элементов в XVIII веке. Каждое вещество неповторимо. У психологии, по сравнению с “точными” науками, было мало времени на то, чтобы найти, что измерять, и придумать, как измерять. Психология как научная дисциплина существует лишь немногим более 100 лет. Я уверен, что со временем психологи найдут, что измерять, и разработают приспособления, которые помогут нам сделать эти измерения очень точными.

Точные науки объективны, неточные – субъективны

Эти оптимистичные слова основаны на моей вере в неостановимый прогресс науки.7
Профессор английского языка не разделяет этой веры. – Примеч. авт .

Но, к сожалению, в случае с психологией для подобного оптимизма нет прочных оснований. То, что мы пытаемся измерить, качественно отличается от того, что измеряют в точных науках.

В точных науках результаты измерений объективны. Их можно проверить. “Не верите, что скорость света составляет 299 792 458 метров в секунду? Вот вам оборудование. Измерьте сами!” Когда мы воспользуемся этим оборудованием для измерений, результаты появятся на циферблатах, распечатках и экранах компьютеров, где любой сможет прочитать их. А психологи используют в качестве измерительных приборов самих себя или своих добровольных помощников. Результаты таких измерений субъективны. Проверить их нельзя.

Вот несложный психологический эксперимент. Я включаю на своем компьютере программу, которая показывает поле черных точек, непрерывно движущихся вниз, от верхней части экрана к нижней. Минуту или две я смотрю на экран. Затем я нажимаю “Escape”, и точки перестают двигаться. Объективно они больше не двигаются. Если я приставлю к одной из них кончик карандаша, я смогу убедиться, что эта точка определенно не движется. Но у меня остается очень сильное субъективное ощущение, что точки медленно движутся вверх.8
Это явление известно как эффект водопада или последействие движения. Если минуту или две смотреть на водопад, а затем посмотреть на кусты сбоку от него, возникает отчетливое ощущение, что кусты движутся вверх, несмотря на то что мы ясно видим, что они остаются на месте. – Примеч. авт.

Если в этот момент вы вошли бы в мою комнату, вы бы увидели на экране неподвижные точки. Я сказал бы вам, что мне кажется, будто точки движутся вверх, но как вы это проверите? Ведь их движение происходит лишь у меня в голове.

Настоящему ученому хочется самостоятельно и независимо проверять результаты измерений, о которых сообщают другие. “Nullius in verba”9
Дословно: “Ничьим словам” (лат.) . – Примеч. перев.

– вот девиз Лондонского королевского общества: “Не верь тому, что тебе говорят другие, как бы ни был высок их авторитет”.10
“Nullius addictus jurare in verba magistri” – “Не присягнув на верность словам никакого учителя” (Гораций, “Послания”). – Примеч. авт.

Если бы я следовал этому принципу, мне пришлось бы согласиться, что научное исследование вашего внутреннего мира для меня невозможно, потому что для этого приходится полагаться на то, что вы сообщаете мне о своем внутреннем опыте.

Некоторое время психологи изображали из себя настоящих ученых, исследуя только поведение – проводя объективные измерения таких вещей, как движения, нажимание кнопок, время реакции.11
Это были последователи бихевиоризма – направления, самыми известными представителями которого были Джон Уотсон и Беррес Фредерик Скиннер. Рвение, с которым они продвигали свой подход, косвенно указывает на то, что с ним не всё в порядке. Один из преподавателей, у которых я учился в колледже, был страстным бихевиористом, а впоследствии стал психоаналитиком. – Примеч. авт.

Но исследований поведения отнюдь не достаточно. Такие исследования оставляют без внимания всё самое интересное в нашем личном опыте. Все мы знаем, что наш внутренний мир не менее реален, чем наша жизнь в материальном мире. Безответная любовь приносит не меньше страданий, чем ожог от прикосновения к раскаленной плите.12
Более того, судя по результатам томографических исследований, в реакциях физической боли и страданий отвергнутого человека задействован один и тот же участок мозга. – Примеч. авт.

Работа сознания может влиять на результаты физических действий, которые можно объективно измерить. Например, если вы будете представлять себе, что играете на фортепиано, качество вашего исполнения может улучшиться. Так почему бы мне не верить вам на слово, что вы представляли, что играете на фортепиано? Теперь мы, психологи, вернулись к изучению субъективного опыта: ощущений, воспоминаний, намерений. Но проблема никуда не делась: у психических явлений, которые мы изучаем, совершенно другой статус, чем у материальных явлений, которые изучают другие ученые. Только с ваших слов я могу узнать о том, что происходит у вас в сознании. Вы нажимаете кнопку, чтобы сообщить мне, что увидели красный свет. Вы можете рассказать мне, какого оттенка был этот красный. Но я никак не могу проникнуть в ваше сознание и сам проверить, насколько красным был тот свет, который вы увидели.

Для моей приятельницы Розалинды каждое число имеет определенное положение в пространстве, а каждый день недели окрашен в свой цвет (см. рис. ЦВ1 на цветной вставке). Но, может быть, это просто метафоры? Я никогда не испытывал ничего подобного. Почему я должен верить ей, когда она говорит, что это ее непосредственные, неконтролируемые ощущения? Ее ощущения относятся к явлениям внутреннего мира, которые я никак не могу проверить.

Поможет ли большая наука неточной науке?

Точная наука становится “большой наукой”13
“Большая наука ” (big science) – дорогостоящие научные исследования, в которых задействованы крупные научные коллективы (разговорный термин в современном английском). – Примеч. перев.

Когда начинает использовать очень дорогие измерительные приборы. Наука о мозге стала большой, когда в последней четверти XX века были разработаны томографы для сканирования мозга. Один такой томограф обычно стоит более миллиона фунтов стерлингов. Благодаря чистому везению, оказавшись в нужное время в нужном месте, я получил возможность пользоваться этими аппаратами, когда они еще только появились, в середине восьмидесятых14
Решение Медицинского исследовательского совета закрыть Центр клинических исследований, в котором я в течение многих лет работал над проблемой шизофрении, побудило меня рискнуть и существенно изменить направление своих психологических исследований. Впоследствии и Медицинский исследовательский совет, и Трест Уэллкома проявили высокую степень дальновидности, оказывая финансовую поддержку новым исследованиям в области энцефалографии. – Примеч. авт.

Первые такие аппараты были основаны на давно внедренном принципе рентгеноскопии. Рентгеновский аппарат может показать кости внутри вашего тела, потому что кости намного тверже (плотнее), чем кожа и мягкие ткани. Подобные различия плотности наблюдаются и в мозгу. Окружающий мозг череп обладает очень высокой плотностью, а плотность тканей самого мозга намного меньше. В глубине мозга находятся полости (желудочки), заполненные жидкостью, они обладают самой низкой плотностью. Прорыв в этой области произошел, когда была разработана технология аксиальной компьютерной томографии (АКТ) и был сконструирован АКТ-сканер. Этот аппарат использует рентгеновские лучи для измерения плотности, а затем решает огромное число уравнений (для чего требуется мощный компьютер) и строит трехмерное изображение мозга (или любой другой части тела), отражая различия в плотности. Такой прибор впервые позволил увидеть внутреннюю структуру мозга живого человека – добровольного участника эксперимента.

Через несколько лет был разработан другой метод, еще лучше прежнего, – магнитно-резонансная томография (МРТ). В МРТ используются не рентгеновские лучи, а радиоволны и очень сильное магнитное поле.15
Не подумайте, что я и правда понимаю, как работает МРТ, но вот один физик, который понимает: J.P. Hornak, The Basics of MRI (“Основы МРТ”), http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/index.html . – Примеч. авт.

В отличие от рентгеноскопии эта процедура совершенно не опасна для здоровья. МРТ-сканер намного чувствительнее к различиям плотности, чем АКТ-сканер. На изображениях мозга живого человека, получаемых с его помощью, различимы разные типы тканей. Качества таких изображений не ниже, чем качество фотографий мозга, после смерти извлеченного из черепа, законсервированного химикатами и нарезанного тонкими слоями.

Рис. п.2. Пример полученного с помощью МРТ структурного изображения мозга и срез мозга, извлеченного из трупа

Вверху – фотография одного из срезов мозга, извлеченного из черепа после смерти и нарезанного тонкими слоями. Внизу – изображение одного из слоев мозга живого человека, полученное методом магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Структурная томография мозга сыграла огромную роль в развитии медицины. Мозговые травмы, полученные в результате дорожно-транспортных происшествий, инсультов или роста опухолей, могут самым серьезным образом сказываться на поведении. Они могут приводить к тяжелым формам потери памяти или серьезным изменениям личности. До появления компьютерных томографов единственный способ узнать, где именно произошла травма, состоял в том, чтобы снять крышку черепа и посмотреть. Обычно это делали уже после смерти, но иногда и у живого пациента – когда требовалась нейрохирургическая операция. Теперь томографы позволяют точно определить местоположение травмы. Всё, что требуется от пациента, это минут 15 неподвижно пролежать внутри томографа.

Рис. п.3. Пример МРТ-скана, позволяющего выявить повреждение мозга

Этот пациент перенес два инсульта подряд, в результате чего у него разрушились слуховые зоны коры правого и левого полушарий. Травма хорошо видна на изображении, полученном методом МРТ.

Структурная томография мозга – это и точная, и большая наука. Измерения структурных параметров мозга, проводимые с помощью этих методов, могут быть очень точными и объективными. Но какое отношение имеют эти измерения к проблеме психологии как “неточной” науки?

Крис Фрит
Мозг и душа
Как физиология формирует наш внутренний мир
(Christopher Donald Frith.
Making up the mind. How the brain creates our mental world)

CORPUS, 2010 г.
Серия: Элементы
Страниц: 288, твердый переплет, 145х217
ISBN: 978-5-271-28988-0. Тираж: 4000.
Перевод с английского Петра Петрова.

Знаменитый британский нейрофизиолог Крис Фрит хорошо известен умением говорить просто об очень сложных проблемах психологии - таких как психическая деятельность, социальное поведение, аутизм и шизофрения. Именно в этой сфере, наряду с изучением того, как мы воспринимаем окружающий мир, действуем, делаем выбор, помним и чувствуем, сегодня и происходит научная революция, связанная с внедрением методов нейровизуализации. В книге «Мозг и душа» Крис Фрит рассказывает обо всем этом самым доступным и занимательным образом.

Глава 5. Наше восприятие мира - это фантазия, совпадающая с реальностью

Разновидность обучения, открытая Павловым и Торндайком, служит нам неплохо, но работает очень грубо. Всё в окружающем мире разделяется лишь на две категории: приятное и неприятное. Но мы воспринимаем мир не в таких грубых категориях. Когда я смотрю на сад за своим окном, я сразу вижу такое богатство разнообразных цветов и форм, что кажется безнадежной затеей пытаться донести это ощущение во всей его полноте до кого-нибудь другого. Но в то же самое время, когда я ощущаю все эти цвета и формы, я также вижу их как объекты, которые могу распознать и назвать: недавно подстриженная трава, примулы, старые кирпичные столбы и, в данный конкретный момент, великолепный зеленый дятел с ярко-красной шапочкой. Эти ощущения и распознания выходят далеко за пределы простых категорий приятного и неприятного. Как же наш мозг открывает для себя то, что есть в окружающем мире? Как наш мозг узнаёт, что вызывает наши ощущения?

Наш мозг создает у нас ощущение легкости восприятия

Примечательная особенность нашего восприятия материального мира во всей его красоте и во всех подробностях состоит в том, что оно кажется нам таким легким. Если верить нашим чувствам, восприятие окружающего мира для нас не проблема. Но это чувство легкости и мгновенности нашего восприятия есть иллюзия, создаваемая нашим мозгом. И мы не знали об этой иллюзии, пока не попытались сделать машины, способные к восприятию.

Единственный способ узнать, легко или сложно нашему мозгу воспринимать окружающий мир, это сделать искусственный мозг, способный к восприятию окружающего. Чтобы сделать такой мозг, нужно установить, из каких компонентов он должен состоять, и узнать, какие функции должны выполнять эти компоненты.

Информационная революция

Основные компоненты головного мозга были открыты нейрофизиологами в конце XIX века. Тонкая структура мозга была установлена путем изучения под микроскопом тонких срезов мозговой ткани. Эти срезы окрашивали различным образом, чтобы увидеть разные аспекты структуры мозга. Исследования показали, что мозг содержит множество нервных клеток и очень сложную сеть взаимосвязанных волокон. Но главное открытие в области изучения основных компонентов мозга сделал нейроанатом Сантьяго Рамон-и-Кахаль. Путем детальных исследований он показал, что волокна этой сети растут из нервных клеток и, что особенно важно, в этой сети есть промежутки. Волокно, растущее из одной клетки, подходит очень близко к следующей клетке, но не сливается с ней. Эти промежутки и есть синапсы, описанные в предыдущей главе (см. рис. 4.3). Из результатов своих исследований Рамон-и-Кахаль сделал вывод, что основным элементом мозга является нейрон, то есть нервная клетка, со всеми ее волокнами и другими отростками. Эта концепция получила широкое признание и стала известна как «нейронная доктрина» .

Рис. 4.3. Синапс. Место передачи сигнала от одной нервной клетки к другой 1. Нервный импульс (потенциал действия) достигает пресинаптической мембраны на конце одной клетки. 2. Из-за этого пузырьки подплывают к мембране и выделяют содержащийся в них нейромедиатор в синаптическую щель. 3. Молекулы нейромедиатора достигают рецепторов, расположенных на постсинаптической мембране, принадлежащей второй клетке. Если это возбуждающий синапс и сигнал окажется достаточно сильным, это может запустить нервный импульс во второй клетке. Если это тормозной синапс, то постсинаптическая клетка станет менее активной. Однако каждый нейрон обычно связан синапсами со многими другими, поэтому что произойдет во второй клетке, зависит от суммарного эффекта воздействия всех ее синапсов. Впоследствии нейротрансмиттеры снова поглощаются пресинаптической мембраной, и весь цикл может повториться снова.

Но что же, собственно, делают нейроны, эти основные элементы мозга? В середине XIX века Эмиль Дюбуа-Реймон продемонстрировал электрическую природу нервных импульсов. А к концу XIX века Давид Феррье и другие исследователи показали, что электрическая стимуляция определенных участков мозга вызывает специфические движения и ощущения. Электрические импульсы, распространяющиеся по волокнам нейронов, переносят сигналы из одного участка мозга в другой, активируя там другие нейроны или подавляя их активность. Но как могут подобные процессы лежать в основе работы устройства, способного воспринимать объекты окружающего мира?

Серьезный шаг в направлении решения этой проблемы был сделан даже не нейрофизиологами, а инженерами-проектировщиками телефонных линий. Телефонные линии похожи на нейроны: и по тем, и по другим распространяются электрические импульсы. В телефонной линии электрические импульсы активируют динамик на другом конце провода точно так же, как импульсы моторных нейронов могут активировать мышцы, к которым ведут отростки этих нейронов. Но мы знаем, что телефонные линии нужны не для передачи энергии, а для передачи сообщений, будь то в форме речи или в форме точек и тире азбуки Морзе.

Рис. 5.1. Великий клубок, который был распутан. Нервные клетки - элементарные единицы, из которых состоит мозг. На этом рисунке Сантьяго Рамона-и-Кахаля показаны нервные клетки коры головного мозга, окрашенные по методике, разработанной Камилло Гольджи. Видны многочисленные нейроны разного типа и их отростки. Источник : Рис. 117, “Coupe tranversale du tubercule quadrijumeau antérieur; lapin âgé de 8 jours, Méthode de Golgi”, из книги: Cajal, S. R. y. (1901). The great unraveled knot . От Уильяма Холла, отделение нейробиологии, Медицинский центр Университета Дьюка

Инженеры корпорации Bell Telephone Laboratories занимались поисками наиболее эффективного способа передачи телефонных сообщений. В ходе их исследований возникла идея, что телефонные провода в действительности служат для передачи информации . Весь смысл передачи сообщения состоит в том, чтобы после его получения мы знали больше, чем до него.

Рис. 5.8. Иллюзия выпуклой маски. Фотографии вращающейся маски Чарли Чаплина (последовательность справа налево и сверху вниз). Лицо внизу справа вогнутое, потому что мы смотрим на маску изнутри, но мы невольно воспринимаем его как выпуклое, с выступающим носом. В данном случае наше знание того, что лица выпуклы, берет верх над тем, что мы знаем о свете и тени. Источник : Профессор Ричард Грегори (Richard Gregory), отделение экспериментальной психологии, Бристольский университет.

Как наши действия рассказывают нам о мире

Для мозга между восприятием и действиями существует тесная связь. Наше тело служит нам, чтобы познавать окружающий мир. Мы взаимодействуем с окружающим миром посредством своего тела и смотрим, что из этого выйдет. Этой способности тоже не хватало ранним компьютерам. Они просто смотрели на мир. Они ничего не делали. У них не было тел. Они не делали предсказаний. Восприятие давалось им с таким трудом в том числе и по этой причине.

Даже самые простые движения помогают нам отделять один воспринимаемый объект от другого. Когда я смотрю на свой сад, я вижу забор, за которым стоит дерево. Откуда я знаю, какие коричневые пятна относятся к забору, а какие к дереву? Если согласно моей модели мира забор стоит перед деревом, то я могу предсказать, что ощущения, связанные с забором и с деревом, будут меняться по-разному, когда я двигаю головой. Так как забор расположен ближе ко мне, чем дерево, фрагменты забора движутся у меня перед глазами быстрее, чем фрагменты дерева. Мой мозг может объединить все эти фрагменты дерева благодаря их согласованному движению. Но движусь при этом я, воспринимающий, а не дерево и не забор.

Рис. 5.9. Мы можем понять, где что находится, посредством движения Когда мы движемся мимо двух деревьев, елка, расположенная ближе, сдвигается в нашем поле зрения быстрее, чем лиственное дерево, расположенное дальше. Это явление называют параллаксом движения. Оно помогает нам понять, что елка расположена ближе к нам, чем лиственное дерево.

Простые движения помогают нашему восприятию. Но движения, совершаемые с некоторой целью, которые я буду называть действиями, помогают восприятию еще больше. Если передо мной стоит бокал с вином, я осознаю , какой он формы и какого цвета. Но я не осознаю, что мой мозг уже рассчитал, какое положение должна занять моя рука, чтобы взять этот бокал за ножку, и предчувствует, какие ощущения возникнут при этом в моих пальцах. Эти приготовления и предчувствия происходят даже в том случае, если я не собираюсь брать в руку этот бокал (см. рис. 4.6). Часть мозга отображает окружающий мир в свете наших действий, например действий, нужных, чтобы выйти из комнаты или чтобы взять со стола бутылку. Наш мозг непрерывно и машинально предсказывает, какими движениями будет лучше всего осуществить то или иное действие, которое нам может понадобиться совершить. Всякий раз, когда мы совершаем какое-либо действие, эти предсказания проверяются, и наша модель мира совершенствуется, исходя из ошибок в таких предсказаниях.

Рис. 4.6. Наш мозг автоматически готовит программы действий в соответствии с окружающими объектами. Умберто Кастьелло и его коллеги провели ряд экспериментов, показавших, как различные находящиеся в поле зрения предметы вызывают автоматическую активацию реакций (программы действий), требуемых, чтобы протянуть руку и взять в нее каждый из этих предметов, даже если у человека нет осознанного намерения брать их в руки. Этот было сделано путем очень точного измерения движений рук испытуемых при взятии различных предметов. Когда мы берем что-либо рукой, расстояние между большим пальцем и остальными пальцами заранее приводится в соответствие с размером предмета. Когда я тянусь за яблоком, я раскрываю руку шире, чем когда тянусь за вишней. Но если я тянусь за вишней, в то время как на столе, кроме вишни, есть еще и яблоко, то я раскрываю руку шире, чем обычно делаю, чтобы взять вишню. Действие, требуемое, чтобы взять вишню, попадает под влияние действия, требуемого, чтобы взять яблоко. Такое влияние возможного действия на совершаемое показывает, что мозг одновременно параллельно заготавливает программы для всех этих действий. Источник : Перерисовано из статьи: Castiello, U. (2005). The neuroscience of grasping. Nature Reviews Neuroscience , 6 (9), 726–736.

Опыт обращения с бокалом вина улучшает мое представление о его форме. В будущем мне будет проще понять, какой он формы, посредством такого несовершенного и неоднозначного чувства, как зрение.

Наш мозг познаёт окружающий мир, создавая модели этого мира. Это не какие-то произвольные модели. Они постоянно совершенствуются, чтобы выдавать нам как можно лучшие предсказания наших ощущений, возникающих при взаимодействии с окружающим миром. Но мы не осознаём работы этого сложного механизма. Так что же мы вообще осознаём?

Мы воспринимаем не мир, а его модель, создаваемую мозгом

То, что мы воспринимаем, это не те необработанные и неоднозначные сигналы, поступающие из окружающего мира к нашим глазам, ушам и пальцам. Наше восприятие намного богаче - оно совмещает все эти необработанные сигналы с сокровищами нашего опыта . Наше восприятие - это предсказание того, что должно быть в окружающем нас мире. И это предсказание постоянно проверяется действиями.

Но любая система, когда дает сбои, совершает определенные характерные ошибки. По счастью, эти ошибки весьма информативны. Они не только важны для самой системы тем, что она учится на них, они также важны для нас, когда мы наблюдаем за этой системой, чтобы разобраться, как она работает. Они дают нам представление о том, как устроена эта система. Какие ошибки будет совершать система, работающая путем предсказаний? У нее будут возникать проблемы во всякой ситуации, допускающей неоднозначную трактовку, например когда два разных объекта окружающего мира вызывают одно и то же ощущение . Такие проблемы обычно решаемы за счет того, что одна из возможных трактовок намного вероятнее другой. Весьма маловероятно, что в этой комнате сейчас находится носорог. Но в результате система оказывается обманута, когда маловероятная трактовка на деле и есть правильная. Многие зрительные иллюзии, которые так любят психологи, работают именно потому, что обманывают наш мозг подобным образом.

Очень странная форма комнаты Эймса спланирована так, чтобы вызывать у нас те же зрительные ощущения, что и обычная прямоугольная комната (см. рис. 2.8). Обе модели, комнаты странной формы и обычной прямоугольной комнаты, позволяют одинаково хорошо предсказать то, что видят наши глаза. Но на опыте мы имели дело с прямоугольными комнатами настолько чаще, что поневоле видим и комнату Эймса прямоугольной, и нам кажется, что люди, которые движутся по ней из угла в угол, немыслимым образом увеличиваются и уменьшаются. Априорная вероятность (ожидание) того, что мы смотрим на комнату такой странной формы, столь невелика, что наш байесовский мозг не берет в расчет необычные сведения о возможности такой комнаты.

Но что происходит, когда у нас нет априорных оснований предпочесть одну трактовку другой? Так бывает, например, с кубом Неккера. Мы могли бы увидеть его как довольно сложную плоскую фигуру, но на опыте мы намного чаще имели дело с кубами. Поэтому мы видим куб. Проблема в том, что это могут быть два разных куба. У одного передняя сторона расположена вверху справа, а у другого - внизу слева. У нас нет никаких оснований предпочесть одну трактовку другой, поэтому наше восприятие самопроизвольно переключается с одного возможного куба на другой и обратно.

Рис. 5.10. Двусмысленные изображения. Источники : Куб Неккера: Necker, L.A. (1832). Observations on some remarkable optical phenomena seen in Switzerland; and on an optical phenomenon which occurs on viewing a figure of a crystal or geometrical solid. The London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science , 1 (5), 329–337. Чаша/лица (фигура Рубина): Rubin, E. (1958). Figure and ground. In D Beardslee & M. Wertheimer (Ed. and Trans.), Readings in perception (pp. 35–101). Princeton, NJ: Van Nostrand. (Оригинал опубликован в 1915 году.) Жена/теща: Boring, E.G. (1930). A new ambiguous figure. American Journal of Psychology , 42 (3), 444–445. Оригинал был нарисован известным карикатуристом Уильямом Хиллом и опубликован в журнале Puck за 6 ноября 1915 года.

Еще более сложные изображения, такие как фигура Рубина и портрет жены или тещи, демонстрируют спонтанные переключения с одного воспринимаемого образа на другой, также связанные с тем, что обе трактовки в равной степени правдоподобны. Тот факт, что наш мозг реагирует подобным образом на двусмысленные изображения, лишний раз свидетельствует о том, что наш мозг представляет собой байесовское устройство, познающее окружающий мир путем предсказаний и поиска причин наших ощущений.

Цвета существуют только у нас в голове

Вы могли бы возразить, что все эти двусмысленные изображения изобретены психологами. Мы не встречаем таких объектов в реальном мире. Это верно. Но реальному миру тоже свойственна неоднозначность. Рассмотрим проблему цвета. Мы узнаём цвет объектов исключительно по отражаемому ими свету.

Цвет определяется длиной волны этого света. Длинные волны воспринимаются как красный цвет, короткие - как фиолетовый, а волны промежуточной длины - как остальные цвета. У нас в глазах есть специальные рецепторы, чувствительные к свету с разной длиной волны. Стало быть, сигналы, идущие от этих рецепторов, говорят нам, какого цвета помидор? Но здесь возникает проблема. Ведь это не цвет самого помидора. Это характеристика света, отражаемого помидором. Если осветить помидор белым светом, он отражает красный свет. Поэтому он и выглядит для нас красным. Но что если осветить помидор синим цветом? Теперь он может отражать только синий цвет. Будет ли он теперь выглядеть синим? Нет. Мы по-прежнему воспринимаем его как красный. Судя по цветам всех видимых объектов, наш мозг решает, что они освещены синим цветом, и предсказывает «истинный» цвет, которым должен обладать каждый из этих объектов. Наше восприятие определяется этим предсказанным цветом, а не длиной волны света, попадающего в наши глаза. Учитывая, что мы видим этот предсказанный, а не «истинный» цвет, можно создать эффектные иллюзии, в которых элементы рисунка, от которых поступает цвет с одинаковой длиной волны, кажутся окрашенными по-разному .

Восприятие - это фантазия, совпадающая с реальностью

Наш мозг строит модели окружающего мира и постоянно видоизменяет эти модели на основании сигналов, достигающих наших органов чувств. Поэтому на самом деле мы воспринимаем не сам мир, а именно его модели, создаваемые нашим мозгом.

Эти модели и мир - не одно и то же, но для нас это, по существу, одно и то же. Можно сказать, что наши ощущения - это фантазии, совпадающие с реальностью. Более того, в отсутствие сигналов от органов чувств наш мозг находит, чем заполнить возникающие пробелы в поступающей информации. В сетчатке наших глаз есть слепое пятно, где нет фоторецепторов. Оно находится там, где все нервные волокна, передающие сигналы от сетчатки в мозг, собираются вместе, образуя зрительный нерв. Для фоторецепторов там нет места. Мы не осознаём, что у нас есть это слепое пятно, потому что наш мозг всегда находит, чем заполнить эту часть поля зрения. Наш мозг использует сигналы, поступающие от непосредственно окружающего слепое пятно участка сетчатки, чтобы восполнить этот недостаток информации.

Поместите свой палец прямо перед глазами и внимательно посмотрите на него. Затем закройте левый глаз и медленно перемещайте палец вправо, но при этом продолжайте внимательно смотреть прямо перед собой. В какой-то момент кончик вашего пальца исчезнет, а затем снова появится, пройдя слепое пятно. Но когда на кончик пальца придется слепое пятно, ваш мозг заполнит этот пробел узором на обоях, на фоне которого виден кончик пальца, а не самим кончиком пальца.

Но даже то, что мы видим в центре нашего поля зрения, определяется тем, что наш мозг ожидает увидеть в сочетании с реальными сигналами, поступающими от органов чувств. Иногда эти ожидания оказываются столь сильными, что мы видим то, что ожидаем увидеть, а не то, что есть на самом деле. В этом позволяет убедиться эффектный лабораторный опыт, в котором испытуемым демонстрируют визуальные раздражители, например буквы алфавита, так быстро, что зрение едва различает их. Испытуемый, который ожидает, что непременно увидит букву A, иногда остается в убеждении, что видел ее, даже если на самом деле ему демонстрировали букву B.

Мы не рабы своих чувств

Может показаться, что склонность к галлюцинациям - слишком дорогая цена за способность нашего мозга строить модели окружающего мира. Неужели нельзя было настроить систему так, чтобы сигналы, поступающие от органов чувств, всегда играли главную роль в наших ощущениях? Тогда галлюцинации были бы невозможны. Но на самом деле это плохая идея, по ряду причин. Сигналы, идущие от органов чувств, просто недостаточно надежны. Но еще важнее, что их главенство сделало бы нас рабами своих чувств. Наше внимание, как бабочка, порхающая с цветка на цветок, постоянно отвлекалось бы на что-то новое. Иногда люди становятся такими рабами своих чувств из-за повреждений мозга. Есть люди, которые поневоле отвлекаются на все, на что падает их взгляд. Человек надевает очки. Но тут он видит другие очки, и надевает и их тоже . Если он видит бокал с вином, он должен его выпить. Если он видит карандаш, должен им что-то написать. Такие люди не способны реализовать какой-либо план или следовать каким-либо указаниям. Выясняется, что у них обычно сильно повреждены лобные доли коры. Их странное поведение впервые описал Франсуа Лермитт.

Пациент <...> пришел ко мне домой. <...> Мы вернулись в спальню. Покрывало с кровати было снято, и верхняя простыня отогнута, как обычно. Когда пациент увидел это, он немедленно начал раздеваться [в том числе снял парик]. Он забрался в кровать, укрылся простыней до подбородка и приготовился отойти ко сну.

Пользуясь контролируемыми фантазиями, наш мозг спасается от тирании окружающего. В вавилонском столпотворении университетской вечеринки я могу уловить спорящий со мной голос профессора английского языка и слушать, чтоґ она говорит.

Я могу найти ее лицо среди моря других лиц. Томографические исследования мозга показывают, что, когда мы решаем обратить внимание на чье-то лицо, у нас в мозгу увеличивается нервная активность в области, связанной с восприятием лиц, причем еще до того, как лицо окажется у нас в поле зрения. Активность этой области увеличивается даже тогда, когда мы всего лишь представляем себе чье-нибудь лицо (см. рис. 5.8). Вот как сильна способность нашего мозга создавать контролируемые фантазии. Мы можем предвосхитить появление лица в поле зрения. Мы можем даже представить себе лицо, когда на самом деле никакого лица перед нами нет.

Откуда мы знаем, что реально, а что нет?

С нашими фантазиями об окружающем мире связаны две проблемы. Во-первых, откуда мы знаем, что создаваемая нашим мозгом модель мира верна? Но это еще не самая серьезная проблема. Для нашего взаимодействия с окружающим миром неважно, верна ли построенная нашим мозгом модель. Важно только одно - работает ли она. Позволяет ли она действовать адекватно и прожить еще один день? В целом да, позволяет.

Как мы убедимся из следующей главы, вопросы о «верности» моделей нашего мозга возникают только тогда, когда он общается с мозгом другого человека, и оказывается, что его модель окружающего мира отличается от нашей.

Другая проблема открылась нам в ходе тех томографических исследований восприятия лиц. Связанная с восприятием лиц область мозга активируется, когда мы видим или представляем себе какое-либо лицо. Так как же наш мозг узнаёт, когда мы действительно видим лицо, а когда лишь воображаем его?

В обоих случаях мозг создает образ лица. Как нам узнать, стоит ли за этой моделью реальное лицо? Эта проблема относится не только к лицам, но и к чему угодно другому.

Но эта проблема решается очень просто. Когда мы только представляем себе лицо, в наш мозг не поступают сигналы от органов чувств, с которыми он мог бы сравнивать свои предсказания. Никаких ошибок тоже не отслеживается. Когда же мы видим реальное лицо, модель, создаваемая нашим мозгом, всегда оказывается немного неидеальной. Мозг постоянно совершенствует эту модель, чтобы уловить все мимолетные изменения в выражении этого лица и все игры света и тени. К счастью, действительность всегда полна неожиданностей.

Воображение - очень скучная штука

Мы уже видели, как зрительные иллюзии помогают нам разобраться в том, как мозг моделирует действительность. Вышеупомянутый куб Неккера - широко известная зрительная иллюзия (см. рис. 5.10). Мы можем видеть на этом рисунке куб, передняя сторона которого направлена влево и вниз. Но тут наше восприятие внезапно меняется, и мы видим куб, передняя сторона которого направлена вправо и вверх. Объясняется это очень просто. Наш мозг видит на этом рисунке скорее куб, чем плоскую фигуру, которая там есть на самом деле. Но как изображение куба этот рисунок неоднозначен. Он допускает две возможных трехмерных трактовки. Наш мозг спонтанно переключается с одной трактовки на другую в неустанных попытках найти вариант, который лучше соответствует сигналам, поступающим от органов чувств.

Но что произойдет, если я найду неопытного человека, который никогда раньше не видел куб Неккера и не знает, что он кажется направленным то в одну сторону, то в другую? Я покажу ему рисунок ненадолго, чтобы он успел увидеть только один вариант куба. Затем я попрошу его представить себе эту фигуру. Произойдет ли переключение образов, когда он будет смотреть на эту фигуру в своем воображении? Оказывается, что в воображении куб Неккера никогда не меняет своей формы.

Наше воображение совершенно некреативно. Оно не делает предсказаний и не исправляет ошибок. Мы ничего не творим у себя в голове. Мы творим, облекая наши мысли в форму набросков, штрихов и черновиков, позволяющих нам извлечь пользу из неожиданностей, которыми полна действительность.

Именно благодаря этим неиссякаемым неожиданностям взаимодействие с окружающим миром и приносит нам столько радости.

В этой главе показано, как наш мозг познаёт окружающий мир, строя модели и делая предсказания. Он строит эти модели путем совмещения информации, поступающей от органов чувств, с нашими априорными ожиданиями. Для этого совершенно необходимы и ощущения, и ожидания. Мы не осознаём всей работы, которую проделывает наш мозг. Мы осознаём лишь модели, которые получаются в результате этой работы. Поэтому нам и кажется, что мы воспринимаем окружающий мир напрямую, не прилагая особых усилий.

Крис Фрит (Christopher Donald Frith, род. в 1942 году в Англии) - выдающийся британский нейрофизиолог, работающий преимущественно в области нейровизуализации.

С 2007 года - заслуженный профессор Центра нейродиагностики при Лондонском университетском колледже (Wellcome Trust Centre for Neuroimaging at University College London) и приглашенный профессор Орхусского университета (University of Aarhus, Дания). Главный научный интерес - использование функциональной нейровизуализации в изучении высших когнитивных функций человека.

Учился естественным наукам в Кембриджском университете, в 1969 году защитил диссертацию по экспериментальной психологии.

Автор более 400 публикаций, в том числе основополагающих книг по нейробиологии - таких как классическая «Когнитивная нейропсихология шизофрении» (The Cognitive Neuropsychology of Schizophrenia, 1992). Научно-популярная книга «Мозг и душа» (Making up the mind, 2007) вошла в лонг-лист премии Лондонского королевского общества (Royal Society Science Book Award).

Книги (2)

Шизофрения

Шизофрения - часто встречающееся психическое заболевание - портит жизнь одному из ста человек, оказывает разрушительное действие на тех, кто ею страдает, и на их семьи.

Эта книга рассказывает, как реально выглядит болезнь, как прогрессирует и как ее можно лечить. Авторы книги суммировали данные самых последних исследований биологических основ шизофрении.

Мозг и душа

Мозг и душа. Как нервная деятельность формирует наш внутренний мир.

Знаменитый британский нейрофизиолог Крис Фрит хорошо известен умением говорить просто об очень сложных проблемах психологии - таких как психическая деятельность, социальное поведение, аутизм и шизофрения.

Именно в этой сфере, наряду с изучением того, как мы воспринимаем окружающий мир, действуем, делаем выбор, помним и чувствуем, сегодня и происходит научная революция, связанная с внедрением методов нейровизуализации. В книге «Мозг и душа» Крис Фрит рассказывает обо всем этом самым доступным и занимательным образом.

Комментарии читателей

Гурка Ламов / 10.11.2016 Сколько бы велико не было количество материальных (мозговых) кореллятов функционирования сознания, ни один из них не объясняет причину этих зависимостей. Например, объяснять существование таких зависимостей происхождением сознания от материальной деятельности мозга - это лишь одна из возможных гипотез. Можно представить и иные причины, столь же правомерные.

Алексей / 30.06.2010 Хорошая научно-популярная книга. Как определяется болезнь. История возникновения понятия шизофрения. Причины возникновения и научные поиски решения этой проблемы. Книга по объему небольшая (200 стр.) и будет полезна и понятна неподготовленному читателю.

Эта книга выбрана среди других подобных для того, чтобы посмотреть на состояние представлений у современного нейрофизиолога, признанного выдающимся, который, конечно же, отслеживает все достаточно известные на сегодняшний день работы по описанию психи ческих явлений и сделал попытку обобщить их хотя и в популярной форме, но это ведь значит - в наиболее уверенной для него форме.

Фрагменты книги, откуда взяты цитаты, доступны в скан-архиве (1,5мб). Цитаты корректно передают контекст , определяющий смысл утверждений книги, но если замечены неточности, признаки моего недопонимания или необоснованности комментариев, то, пожалуйста, оставьте сообщение (конкретно об этом, а не вообще) в обсуждении внизу.

Может возникнут впечатление моей излишней придирчивости. Однако, - наоборот, очень многое опускал именно чтобы не завязнуть в мелочах.

Цитаты из книги выделены коричневым.

Итак, комментарии .

Я обещаю, что все, о чем я расскажу в этой книге, бу­дет убедительно доказано строгими экспериментальными дан­ ными . Если вы захотите сами ознакомиться с этими данными, вы найдете в конце книги подробный список ссылок на все первоисточники.

К сожалению, очень многое в книге дается декларативно, как в учебнике, непосредственно не ссылаясь на фактические данные так, что бывает невозможно понять, откуда следует то или иное утверждение. Несмотря на то, что книга популярная, она явно претендует на междисциплинарную ценность, поэтому следовало бы давать возможность видеть обоснованность утверждения.

Наши глаза и уши, как видеокамера, собирают информацию о материальном мире и передают ее созна­нию .

т.е. видеокамера собирает информацию? Жаль, что так небрежно применено слово "информация ", да еще - как сущность, которая передается "сознанию". В книге сигналы, несущие какие-то сведения, постоянно называются информацией, т.е. сведениями, имеющими некую значим ость. В книге, в которой должна бы прослеживаться последовательность: сигналы -> распознавание их значим ости -> информация для реагирования, пренебрегается самым главным... В пятой главе будет попытка приложить к психи ческим явлениям "теор ию информации", с которой возникли "проблемы с теор ией информации ". К примеру: Теорема Байеса дает нам критерий, позволяющий судить о том, адек­ватно ли мы используем новые знания - даже используется понятие "байесовый мозг", предполагающий использование этого механизма,а вовсе не принципиальный критерий истины - соответствия предполагаемого реальному (стоит посмотреть по ссылке, что имеется в виду ).

Понятно, что книга - популярная, как бы не требует строгости и корректности научного сообщения, но... было бы хорошо, если бы такие вот вещи (понятия информации, истины и т.п.), все же, учитывались, хотя бы намекали на корректное понимание... Постараюсь в подобных случаях не обращать внимание на такое. Хотя вот, сразу же в том же духе:

Нужно немного подробнее рассмотреть связь между на­ шей психи кой и мозгом. Эта связь должна быть тесной .... эта связь между мозгом и психи кой несовер­шенна.

т.е. есть такая сущность - как психи ка, которая связана с мозгом? Даже в популярной статье не стоит давать такие представления. Психика - нематериальная форма процессов мозга (т.е. - то, что выделяется нами чисто субъективно и больше такого нет в природе - как некоей сущности) и ставить вопрос о какой-то тесной связи - абсурдно. Несколько оправдывается такая вольность фразой: " я глубоко убежден, что любые изменения психи ки связаны с изменениями активности мозга. ".

Свет попадает на светочувствительные клетки (фоторецептор ы) нашего глаза, и они посылают сигналы в мозг. Механизм этого явления уже не­плохо известен. Затем возникающая в мозгу активность каким-то образом создает в нашем сознании ощущение цвета и формы. Механизм этого явления пока совершенно неизвестен .

однако, несмотря на "совершенно неизвестен " будут конкретные утверждения на этот счет. Кроме того, сегодня уже существуют модели представлений об этом механизме. Хотя, и в самом деле, они пока далеки от аксиом атичной убежденности.

Задаваясь во­ просом о мозге, а не о сознании, мы можем на время отложить решение вопроса о том, как знания об окружающем мире по­ падают в наше сознание . К сожалению, этот трюк не работает. Чтобы узнать, что известно вашему мозгу об окружающем ми­ ре, я в первую очередь задал бы вам вопрос: "Что вы видите?" Я обращаюсь к вашему сознанию, чтобы узнать, что отобража­ ется в вашем мозгу .

Итак, провозгласив полное не понимание того, а как же это происходит, переходим к утверждениям об этом.

У того человека, с которым я работал, приобретенный ранее опыт явно оказывал долгосроч­ ное влияние на мозг, потому что у него получалось день ото дня всё успешнее выполнять поставленную задачу. Но эти долго­ срочные изменения, происходящие в мозгу, не действовали на его сознание. Он не мог вспомнить ничего из того, что происхо­ дило с ним вчера. Существование таких людей свидетельствует о том, что нашему мозгу может быть известно об окружающем мире что-то неизвестное нашему сознанию .

Это - очень ценный фактический материал, показывающий разный механизм "моторного" обучения (образование и корректировка неосознаваемых автоматизмов ) и следов памяти, оставляемого сознанием .

Экспе­ риментатор просил ее протянуть руку и взяться за эту палочку ру­ кой. Это у нее нормально получалось. При этом она заранее по­ ворачивала кисть руки так, чтобы удобнее было взять палочку. Под каким бы углом ни располагалась палочка, она без проблем могла взяться за нее рукой. Это наблюдение показывает, что мозг D . F . "знает", под каким углом расположена палочка, и мо­ жет воспользоваться этой информацией, управляя движениями ее руки. В примере наблюдается использование неосознаваемого автоматизма, т.е. хорошо откорректированной программе действий, в то время как:

Экспериментатор держал в руке палочку и спрашивал D . F ., как эта палочка расположена. Она не могла ска­ зать, расположена ли палочка горизонтально, или вертикально, или под каким-то углом .... D . F . не может воспользоваться этой информацией, чтобы осознать, как расположена палочка. Ее мозг знает об ок­ружающем мире что-то такое, чего не знает ее сознание .

К сожалению, перед тем как рассуждать о сознании ничего не делается для того, чтобы хотя бы условно определить, что же такое "сознание" и что же такое "знание" для мозга (см. про это). Просто пока что используется бытовое представление и без намеков на нечто более верно понимаемое... А оба эти понятия в контекст е книги - очень важны. Соответственно, при попытке сопоставления возникают недоброкачественные предположения о том, что "сознание" может обладать или не обладать "знанием". Только определив механизмы и функции того, что внешне проявляется как сознание, можно утверждать о его свойствах и способностях. Эффект же может быть порожден совершенно разными причинами, мешающими распознавать положение предмета при осознавании (которое, судя по всему, происходило, раз пациентка была в сознании и выполняла то, что ее просят).

Иногда человек может быть абсолютно уверен в реальности своих ощущений, которые на самом деле ложны.

... у галлюцинаций, связанных с шизофренией, есть одна очень интересная особенность. Это не просто ложные ощущения, касающиеся материального мира. Шизофреники не просто видят какие-то цвета и слышат какие-то звуки. Их галлюцинации сами касаются явлений психи ки. Они слышат голоса, которые коммен­ тируют их действия, дают советы и отдают приказания. Наш мозг способен формировать ложные внутренние миры других людей.

.... Итак, если с моим мозгом что-то случится, мое восприятие мира уже нельзя будет принимать за чистую монету.

Довольно пространный текст, касающийся иллюзий восприятия и ложного убеждения в реальности как при повреждении мозга так и иллюзий когнитивного характера дается лишь в виде констатации: вот есть такие глюки у мозга. Ни представлений о механизмах корректировки распознавателей в мозге в ходе адаптивн ых усилий, ни соответствующие потери элементов такого распознавания, ни разницы в неосознаваемом формировании иерархии распознавателей и осознаваемой корректировки ("обучение с учителем" - т.е. используя сознание) нет.

Но нельзя сказать, что этот вопрос вообще никак не изучался и остается девственно открыт. Теоретически и очень близко к реалиям нейросети он хорошо проработан в моделях персептронов, и есть немало работ по действующим искусственным нейросетям. Конечно, в них не рассматривается очень важная функциональность сознания. Но рассмотрение иерархии распознавателей в мозге - очень изучаемая область, и давно известно, что специализация таких распознавателей далеко выходит за рамки специфики сенсорных зон, а включает такую функциональность как детект оры ошибок, уверенности, новизны, - т.е. в виде специфических распознавателей представлено все, что мы "осознаем" субъективно, в том числе и ощущение "это придумано мною" и "это - было воспринято в реальности". Вполне можно представить, что будет при потере ассоциации таких меток с образом восприятия.

При этом сам Крис Фрит дает примеры существования распознавателей таких специализированных типов:

В теменных долях коры некоторых обезьян (предположительно и людей тоже) есть нейрон ы, ко­ торые активируются, когда обезьяна видит что-либо поблизос­ти от кисти ее руки. Неважно, где ее кисть при этом находится. Нейроны активируются тогда, когда что-то оказывается от нее в непосредственной близости. По-видимому, эти нейрон ы указы­вают на присутствие объектов, до которых обезьяна может до­стать рукой.

Конечно, все усложняется непониманием того, как вообще представлена поддающаяся осознаванию память, среди всего того, что не осознается, хотя и в этой области есть немало работ , позволяющих делать хорошо понимаемые целостные предположения, наиболее вероятно соответствующие реалиям мозга.

Для меня самое поразительное в этих иллюзиях - это то, что мой мозг продолжает поставлять мне ложные сведения да­же тогда, когда я знаю, что эти сведения ложны, и даже когда я знаю, как на самом деле выглядят эти объекты. Я не могу заста­ вить себя увидеть линии в иллюзии Геринга прямыми .

Крис Фрит должен бы вспомнить, что распознаватели "прямых линий" находятся в первичной зоне мозга зрительной коры, и они формировались без коррекции сознанием в критический период развития , предшествовавший появлению сознания. Эти иллюзии - результат неверного распознавания на доосознаваемом уровне. Однако, с помощью корректируемых сознанием распознавателей мы способны убедиться в параллельности прямых и учитывать это в практической деятельности так, что возникшие автоматизмы (уже не осознаваемые навыки) будут использовать именно более высокоуровневые распознаватели и никаких иллюзий, привлекающих внимание, уже не станет. А ведь рассмотрение особенностей распознавания разных зон мозга - как раз бы должно затрагивать специфику книги.

Но, мало того, оказывается: наш мозг эту возможность двояко­ го толкования от нас скрывает и дает нам только одну из воз можных трактовок. Более того, иногда наш мозг и вовсе не принимает во вни­ мание имеющиеся сведения об окружающем мире. Вот какой он - враг наш мозг:)

У большинства из нас разные чувства полностью отделены друг от друга . Но некоторые люди, которых называют сине стетами, не только слышат звуки, когда в их уши попадают звуко­ вые волны, но также ощущают цвета .

Опять для популярности изложения пренебрегается действительность?.. Есть вторичные и третичные зоны мозга , где распознаватели используют разные виды рецепции, передаваемые от распознавателей первичных зон. Там формируются сложные образы, состоящие из разных видов рецептор ов. Другое дело, что при некоторых патологиях (не обязательно органических) возможны неадекватн ые сочетания.

Таким образом, мозговая активность указывала на то, что испытуемый собира­ется поднять палец за 300 миллисекунд до того, как испытуе­ мый сообщал, что собирается поднять палец.

Из этого открытия следует вывод, что, измеряя активность вашего мозга, я могу узнать, что у вас возникнет желание под­ нять палец раньше, чем об этом узнаете вы сами. Этот резуль­тат вызвал такой интерес за пределами сообщества психологов потому, что он, казалось бы, показывал, что даже наши про­ стейшие сознательные действия на самом деле предопределе­ны. Мы думаем, что делаем выбор, в то время как на деле наш мозг этот выбор уже сделал . Следовательно, ощущение, что в этот момент мы делаем выбор, не более чем иллюзия. А если ощущение, что мы способны делать выбор, есть иллюзия, то та­ кая же иллюзия - наше ощущение, что мы обладаем свободой воли .

Это - пример недоумения, происходящего в виду отсутствия определений, в данном случае, понятий "мы", "сознание", "выбор". Мозг неправомерно отделяется от тех механизмов, которые его же и составляют. Противопоставляется осознанное и неосознаваемое, в то время как это - совершенно неразрывно связанные явления организации памяти. Явно доминирует понятие о гомункулусе, который, в отличие от мозга что-то сам решает и удивительно, что, оказывается, решает не он, а мозг, - вот такой абсурд:) Хотя далее и промелькнет фраза, как бы исправляющая такое понимание: ...когда мы разделили мозг и сознание и рассмотрели их по отдельности, я постараюсь вновь соединить их вместе...

Автоматизмы восприятия-действия, в том числе автоматизмы, определяющие само сознание, неразрывно и причинно-следственно взаимосвязаны в общей системе адаптивн ости к новым условиям. Но, к сожалению, функции сознания даже и близко не представляются - как совокупности именно таких механизмов , , проявляющихся эволюционно из "ориентировочного рефлекса" и приводящие к эффекту мотивации и "воли" . Да, эти представления далеко не разделяемы и вообще мало известны. Но это - не повод считать, что их нет вообще.

В тот мо­ мент, когда мы думаем, что делаем выбор в пользу совершения действия, наш мозг уже сделал этот выбор .

На самом деле надо бы сказать: В то время как мы осознаем момент выбора, он во многом уже подготовлен активными фазами текущих автоматизмов, что не отменяет возможность в случае необходимости более глубоко осмысл ить проблему, творчески найти варианты новых возможных действий и рискнуть реализовать их , что и является самой главной адаптивн ой функцией сознания, а не наиболее простой его режим отслеживания наиболее актуального в восприятии-действии, описываемый в этом фрагменте книги.

То, что неосознаваемые автоматизмы продолжают отслеживать происходящее и корректировать действия хорошо показывается далее:

Протянуть руку и схватить человек может без особого труда и очень быстро. Но фокус здесь в том, что в некоторых случаях, как только испытуемый начинает протягивать руку, палочка передвигается в новое по­ ложение. Испытуемый может без труда скорректировать дви­ жение своей руки и точно схватить палочку в ее новом положе­ нии. Во многих из этих случаев он даже не замечает, что палоч­ ка переместилась. Но его мозг замечает это смещение. Рука начинает двигаться в направлении первоначального положе­ ния палочки, а затем, примерно через 150 миллисекунд после того, как ее положение меняется, меняется и движение руки, позволяя схватить палочку там, где она находится теперь. Та­ ким образом, наш мозг замечает, что цель передвинулась, и корректирует движение руки, чтобы достать до цели в ее новом положении. И все это может произойти так, что мы этого даже не заметим. Мы не заметим ни изменения положения палочки, ни изменения движений собственной руки.

... наш мозг может совершать адекватн ые действия, несмотря на то что мы сами не видим нужды в этих действиях .

Опять неверное противопоставления мозга и нас. Навыки, закрепленные в автоматизмах, принципиально - наиболее адекватн ы , если только не возникли новые условия, для которых еще не отработаны варианты, что является основной функцией сознания .

В других случаях наш мозг может совершать адек­ ватные действия, несмотря на то что эти действия отличаются от тех, которые мы считаем нужным совершить.

Опять-таки - это вопрос о том, насколько отработанные навыки применимы к текущей ситуации и если мы обратили внимание на данный момент настолько, что засомневались, то может оказаться, что прежние навыки окажут нам плохую услугу. Ярко это проиллюстрировано в статье Про опасности .

Эти наблюдения демонстрируют, что наше тело может пре­ восходно взаимодействовать с окружающим миром даже тог­ да, когда мы сами не знаем, что оно делает, и даже тогда, когда наши представления об окружающем мире не соответствуют действительности .

Ну да, человек в сильном алкогольном опьянении, "на автомате" может "взаимодействовать с окружающим миром ", добраться до дома и т.п. за счет своих неосознаваемых автоматизмов, без работы сознания. Но стоит понимать, а зачем нужно вообще сознание и, соответственно, не упускать его адаптивн ую функциональность, да еще в книге, (фактически, а не декларативно) посвященной этим вопросам.

Испытуемый, как и его напарник, кладет указательный палец правой руки на специальную мышку. Двигая этой мышкой, можно передви­гать курсор на экране компьютера 1 . На этом экране есть мно­ жество разных объектов. Через наушники испытуемый слы­шит, как кто-то называет один из этих объектов. Испытуемый думает о том, чтобы передвинуть курсор в сторону этого объ­екта. Если в этот момент его напарник (который тоже получа­ ет инструкции через наушники) передвигает курсор в сторо­ну этого объекта, испытуемый с большой вероятностью счи­ тает, что сам совершил это движение. Разумеется, для этого опыта принципиальное значение имеет совпадение во вре­мени.

Что должно доказать, что...Все, что мы знаем, - что у нас есть намерение совершить то ли иное действие, а затем, через некоторое время, это действие про­ исходит. Исходя из этого, мы предполагаем, что наше намерение и послужило причиной действия .

Механизм же корректировки неадекватн остей (не соответствия предполагаемого и получаемого) вообще никак не рассматривается, а ведь именно он способен корректировать любые наши иллюзии, приводящие к замечаемой неадекватн ости до уровня неосознаваемого автоматического исполнения действий уже без неадекватн остей , .

Знаете ли вы о се бе хоть что-нибудь? Что остается от "вас", если вы не ощущаете собственного тела и не осознаёте собственных действий? ... как об­стоят дела с действиями, которые требуют обдумывания, пото­ му что вы оказываетесь в новой ситуации и не можете прибег­ нуть к отработанным операциям ?

Вот! это - уже подход к функциональности сознания. Далее рассказывается о базовых критериях фиксации позитивного и негативного опыта, корректирующего наше поведение, приспосабливая его к реальности:

Павлов показал, что любой раздражитель может стать сигналом появления еды и заставить животных стремиться к этому раздражителю.... Кроме того, Павлов показал, что точно такое же обучение происходит и если использовать наказание вместо награды. Если положить собаке в рот что-нибудь неприятное на вкус, она попытается избавиться от этого, тряся головой, открыв рот и работая языком (а также выделяя слюну).... Павлов нашел экспериментальный метод, позволяющий исследовать самые базовые формы обучения.... Этот механизм позволяет нам выучить, какие вещи нам приятны, а какие неприятны.... Нам необходимо также научиться, что делать, чтобы получать приятные вещи, и что делать, чтобы избегать неприятностей.

Верно замечается главный признак необходимости корректировки опыта:

Если... сигнал не со­общает нам ничего нового , поэтому мы не обращаем на не­го внимания .

Но... решающего обобщения, целостной картины так и не происходит....

Вместо этого начинается блуждание в тупиковых направлениях:

Вольфрам Шульц отслеживал активность этих клеток в эксперименте на формирование условного рефлекса и обнаружил, что на самом деле это не клетки награды. В этом эксперименте через одну секунду после постороннего, как и в опытах Павлова, сигнала (световой вспышки) обезьяне в рот впрыскивали порцию фруктового сока. Вначале дофаминовые нервные клетки играли роль клеток награды, реагируя на поступление сока, но по окончании обучения они перестали активироваться в момент вспрыскивания сока. Вместо этого они теперь активировались сразу после того, как обезьяна видела вспышку, за секунду до поступления сока. Судя по всему, возбуждение дофаминовых клеток служило сигналом того, что скоро должен быть получен сок. Они не реагировали на награду, а предсказывали ее получение .

Никак не учитывалось, что в качестве предсказательных механизмов там же еще Павловым рассматривалось "опережающее возбуждение". А способность предвидеть зависит от богатства жизненных навыков в разных ситуациях, что во время осознания ситуации и происходит в виде прогностических предвозбуждений .

Цитата же относится к разделению с помощью нейромедиаторов разных стилей реагирования для различных условий, т.е. относится к эмоциональному контекст у поведения . Конечно же, эмоциональный контекст выделяет те участки нейросети, которые формировались с участием данного нейромедиатора и именно они выходит на первый план среди всех прогностических подвозбуждений в данном эмоциональном состоянии (Стоит учитывать и то, что кроме нейромедиаторного разделения эмоциональных контекст ов нарабатываются более частные контекст ы, основанные на разделении вниманием).

И, конечно же, вовсе не нейромедиаторы служат наградой или наказанием. Для этого предназначены специальные распознаватели системы значим ости , . Именно их раздражение вызывает появление того или иного состояния значим ости, позитивной или негативной, а не очень важные клетки, выделяющие нейромедиатор дофамин. Эти клетки часто называют клетками награды когда крыса будет охотно нажимать на рычажок. Так что здесь у Криса Фрита - большая перепутаница, и надеятся на добротное, целостное обобщение в таком случае нет шанса. Да он и сам прямо себе противоречит, подтверждая: Активность этих клеток не служит сигналом награды.

Фраза-апофеоз: активность дофаминовых нервных клеток служит сигналом ошибки в наших предсказа­ ниях - далекий уход от действительных механизмов, да и нет даже попытки свести все в единую не противоречивую систему...

Тем самым наш мозг учится присваивать определенную ценность всем событиям , объек­ там и местам в окружающем нас мире. Многие из них при этом остаются для нас безразличными, но многие приобрета­ ют высокую или низкую ценность .

На самом деле этим занимается лишь часть мозга, представляющая механизмы сознания и выработки новых (корректировки старых) реакций в новых условиях. И, конечно, вовсе не все в восприятии, а лишь в его осознаваемой части, в моменты осознания, оказывается вовлечено в механизмы такой оценки.

Вместе с тем Крис Фрит не нарочно тут же проговаривается по поводу эмоций и это уже происходит у него более разумно:

Мы испытываем ощущения, отражающие эту карту ценнос­ тей , заключенную в нашем мозгу, когда возвращаемся из дол­ гой заграничной поездки: мы чувствуем прилив эмоций, нара­стающий по мере того, как улицы, по которым мы движемся, становятся все более знакомыми .

Но, оказывается, эта карта ценностей представляется как нечто в виде отдельно существующей модели:

Мозг составляет карту окружающего мира. По сути дела, это карта ценностей. На этой карте отмечены объекты, обладающие высокой ценнос­ тью, сулящие награду, и объекты, обладающие низкой цен­ностью, сулящие наказание. Кроме того, на ней отмечены действия, обладающие высокой ценностью, которые сулят успех, и действия, обладающие низкой ценностью, сулящие неуспех .

Если учесть, что в мозгу есть древние структуры, активация которых прямо показывает их назначение как первичные распознаватели позитивной или негативной значим ости , если учесть, что все распознаватели первичных зон мозга, в конечном счете, сходятся в сложные распознаватели с представительством всех первичных, то было бы не сложно предположить, что нет какого-то особого отдела мозга для построения некоей карты мира в виде отношения к нему, а просто все третичные распознаватели имеют ассоциацию с распознавателями значим ости. Конечно же, все это - не самоцель, а используется в цепочках поведенческих автоматизмов (куда входят и автоматизмы мышлени я, т.е. те, которые формируют перераспределение внимания, а не имеют выходы на эффектор ные реакции). Модель мира, согласованная с приданной актами осознания значим остью - и есть автоматизмы жизненного опыта, ветвящиеся для всех специфических условий их выполнения любой самой большой сложности, которые не требуют осознания в уже известных ситуациях . Связанный с каждой фазой автоматизмов значим ости и направляют их развитие или тормозят их для данного эмоционального контекст а восприятия-действия. Вот почему Стоит мне только увидеть вон ту кружку, как мой мозг уже начинает играть мышцами и сгибать мои пальцы на случай, ес­ ли я захочу взять ее в руку.

а вовсе не картина:

"Неужели вы утверждаете, - отвечает она, - что где-то в моем мозгу есть карты всех мест, где я когда-либо была, и инст­ рукции, как взять в руки все предметы, которые я когда-либо видела?"

Я объясняю ей, что в этом-то, наверное, и состоит самая за­ мечательная особенность этих алгоритм ов обучения .

Пациент I . W . в результате вирусной инфекции полностью поте­ рял чувствительность конечностей... Ему известно положение своих конечностей только тогда, когда он может их видеть. Люди с по­ добными повреждениями мозга обычно не двигаются, несмот­ ря на то что по-прежнему могут управлять своими мышцами.... После многих лет упраж­ нений и непростой работы он снова научился ходить, хотя он сразу падает, если выключается свет. Он научился брать пред­ меты рукой, если он видит и сам предмет, и свою руку.... В эти движения не вносится никаких автоматических поправок . От начала до кон­ ца любого действия ему приходится сознательно управлять каждым движением .

Вот - опять фрагмент, требующий понимания функциональности сознания. Программы движений вырабатываются в раннем возрасте во время соответствующего критического периода развития и затем только корректируются, в базовых элементах оставаясь неизменными. Каждая фаза мышечного движения использует те самые мышечные рецептор ы для того, чтобы использовать в качестве пускового стимула для перехода к следующей фазе, образуя цепи двигательных автоматизмов. Чтобы изменить их, откорректировать для новых условий, необходимо осознание, те самые "мысленные усилия". Но если мышечные рецептор ы повреждены, то все программы окажутся не рабочими. Нужно переучиваться на самом базовом уровне простейших движений с участием сознания. Однако, критический период для оптимального прохождения такого обучения давно миновал, и оно требует постоянных усилий, как если бы магули пытались научить говорить. На самом деле автоматизмы, все же, образуются, цепочки формируются уже на основе зрительных сигналов. Но очень затруднительно.

Наше восприятие зависит от априорных убеждений.... Наше восприятие на самом деле начинается изнутри - с априорного убеждения, которое пред ставляет собой модель мира, где объекты занимают опреде­ ленное положение в пространстве. Пользуясь этой моделью, наш мозг может предсказать, какие сигналы должны поступать в наши глаза и уши. Эти предсказания сравниваются с реаль­ ными сигналами, и при этом, разумеется, обнаруживаются ошибки. Но наш мозг их только приветствует. Эти ошибки учат его восприятию. Наличие таких ошибок говорит ему, что его модель окружающего мира недостаточно хороша. Характер ошибок говорит ему, как сделать модель, которая будет лучше прежней. В итоге цикл повторяется вновь и вновь, до тех пор, пока ошибки не станут пренебрежимо малы. Для этого обычно достаточно всего нескольких таких циклов, на которые мозгу может потребоваться лишь 100 миллисекунд .

И как бы забыли ранее сказанное, что для осознания требуется время значительно большее:

Было пока­ зано, что некоторые неосознанно воспринимаемые объекты мо­гут оказывать небольшое воздействие на наше поведение. Но продемонстрировать это воздействие сложно. Чтобы убедиться, что испытуемый не осознал, что видел некоторый объект, его по­ казывают очень быстро и "маскируют" это, сразу после этого по­ казывая другой объект на том же самом месте .... Если нтервал между первым лицом и вторым меньше, чем приблизительно 40 миллисекунд, испытуемый не осознаёт, что видел первое лицо.

Значит, эти циклы корректировки - вне осознания? Но, конечно же, как было утверждено недавно, с использованием нейромедиаторов?... А если человек проснулся и пока у него восприятие не начинается изнутри? Он обречен не узнать ничего в окружающем? Опять какой-то абсурдный тупик... В то время как форточка целостного и взаимосвязанного понимания рядом. Понимание формируется иерархией контекст ов восприятия (см. Контекст понимания). Первичные распознаватели дают примитивы вторичным, распознаватели значим ости узнают важные признаки и подготавливают эмоциональный контекст восприятия-действия, который и начинает определять стиль поведения и то, как будет интерпретироваться воспринятое.

Мы не мо жем ничего воспринимать без знаний, но не можем и ничего узнать без восприятия. Откуда наш мозг берет априорные знания, необходимые для восприятия? Частично это врожденные знания, записанные у нас в мозгу за миллионы лет эволюции . Вот какие приходится делать предположения. И все эти знания обязаны вместиться в очень ограниченный генетический код . Здесь стоит многое учитывать в возможностях наследования: Наследование признаков .

Откуда мы знаем, что реально, а что нет?... как же наш мозг узнаёт, когда мы действительно видим лицо, а когда лишь воображаем его? В обоих случаях мозг создает образ лица. Как нам узнать, сто­ ит ли за этой моделью реальное лицо? Эта проблема относится не только к лицам, но и к чему угодно другому.

Но эта проблема решается очень просто . Когда мы только представляем себе лицо, в наш мозг не поступают сигналы от органов чувств , с которыми он мог бы сравнивать свои пред­ сказания. Никаких ошибок тоже не отслеживается. Когда же мы видим реальное лицо, модель, создаваемая нашим мозгом, всегда оказывается немного неидеальной .

Вот еще пример вынужденного упрощения, домыслов в отсутствии понимания механизмов... Однако, мы и по памяти, не наблюдая, прекрасно различаем те образы, что видели реально и то, что мы придумали сами. Так что эта гипотез а уже не выдерживает критики. И даже не нужно продолжать углублять критику этого абсурда. Опять самое простое забыто: то, что буквально все субъективные ощущения представлены специализированными распознавателями (связываемыми со значим остью воспринимаемого в данных условиях), активность которых и ассоциируется с образом восприятия. То, что мы нафантазировали - с меткой "я это придумал", а воспринимаемое органами чувств - с меткой "я это наблюдал реально". И такие ассоциации могут теряться по тем или иным причинам (самой главной из которых является связанная с ними значим ость, которая может быт переоценена), приводя к путанице реальности и действительности. Все это при осознании фиксируется в цепочку памяти текущего восприятия (мыслительную цепочку) во всей совокупности ассоциированных активностей распознавателей, позволяя впоследствии получить доступ к такой памяти (и с каждым таким доступом модифицируя ее) .

Оказывается поэтому и Наше воображение совершенно не креативно. Оно не делает предсказаний и не исправляет ошибок. Мы ничего не творим у себя в голове . Мы творим, облекая наши мысли в форму на­ бросков, штрихов и черновиков, позволяющих нам извлечь пользу из неожиданностей , которыми полна действительность. Опять же далеко от такого вот понимания: Основные механизмы творчества .

Пожалуй, попытка рассуждать о воображении оказалась наиболее плачевной. Наверное потому, что воображение и навыки воображения, точнее - творчества, - это - часть механизмов генерации новых вариантов поведения - механизмов сознания. А этой темы Крис Фрит намерено избегает:

Как из активности нашего матери­ ального мозга может возникать субъективный опыт? Было предложено много решений этой проблемы, но ни одно из них не оказалось вполне удовлетворительным. Я знал, что у меня не выйдет ничего лучшего. Поэтому эта книга не столько о со­ знании, сколько о мозге. Вместо того чтобы писать о сознании, я уделил особое внимание тому, как много известно нашему мозгу без нашего ведома .

Т.е. этим декларировано, что речь в книге идет сугубо об уже наработанных неосознаваемых автоматизмах. Что, в общем-то на самом деле по тексту далеко не так... Все таки, мы - не насекомые и не лоботомированные (не автоматы) и, рассматривая систему значим ости, эмоции, мотивации, "волю", обеспечивающую пробное поведение вопреки ранее закрепленным неосознаваемым оценкам, невозможно обойти то, зачем все создано эволюцией и как это все нацелено на единственное: выработку тех самых уже обкатанных личным опытом автоматизмов для условий, в которых прежний опыт дает неожиданное и не желаемое, или опыт подсказывает неуверенность для данных условий.

И при этом:

Кажет­ся, что для сознания остается очень мало дела . Вме­ сто того чтобы задаваться вопросом, как субъективный опыт может возникнуть из активности нейрон ов, я хочу задаться вопросом: "Зачем нужно сознание ?"

Итак, зачем же нам нужно то, для чего "так мало дел", но оно зачем-то давно возникло эволюционно не только у людей? Вот, оказывается зачем (из всего последующего текста выбрано наиболее претендующее быть ответом):

Эта последняя иллюзия, создаваемая на­шим мозгом - что мы существуем отдельно от социальной сре­ ды и являемся свободными деятелями, - позволяет нам вмес­те создавать общество и культур у, которые настолько больше, чем каждый из нас в отдельности.... Если наши предсказания о других людях верны, значит, нам удалось прочитать их мысли. Но вся эта сложная деятельность скрыта от нас. Это не должно нас смущать. Давайте вернемся на ве­ черинку и будем веселиться.

Резюме.

На примере книги Криса Фрита приходится признать, что современные исследователи психи ческих явлений все еще далеки от целостного представления механизмов психи ки, не имеют правдоподобной картины взаимосвязей этих механизмов на основе огромного количества полученных фактов, позволяющей связать все не изолированно-фрагментарно, а непротиворечиво во всей совокупности данных.

Лет после пятидесяти многим нейробиологам начинает казаться, что они накопили достаточно мудрости и опыта, чтобы взяться за решение проблемы сознания. Будучи нейробиологами, они стремятся выявить происходящие в нервной системе процессы, связанные с сознанием, и показать, как из активности нашего материального мозга может возникать субъективный опыт. Было предложено много решений этой проблемы, но ни одно из них не оказалось вполне удовлетворительным. Я знал, что у меня не выйдет ничего лучшего. Поэтому эта книга не столько о сознании, сколько о мозге.

В целом книга напоминает попсовые произведения типа Удивительные опыты по химии: описание причудливых эффектов психи ки без малейшей попытки показать их взаимосвязи и целостные механизмы. На это обращается большая часть внимания, смакуются несущественные подробности и... все на этом.

Нет не только шансов создать целостную картину, но даже понять насколько непротиворечивы и правдоподобны чужие обобщения. Дело в том, что охватить суть организации нейросети, представляющей сложнейшее физико-химическое образование, выделить адаптивн ую функциональность из вспомогательного на уровне взаимосвязанных локальных алгоритм ов, оценить правдоподобность обобщающих предположений, отсеивая то, что оказывается не достаточно взаимосвязанным и вторичным, - требует именно такой мировоззре нческой базы.

Когда я учился в школе, химия давалась мне хуже всех пред­ метов.....

Знание только лишь физиологии чрезвычайно сужает возможности обобщения до представлений, далеко не выходящих за рамки физиологии, что наглядно наблюдается во многих поколениях физиологов, пытающихся целостно описать механизмы психи ческих явлений.

Мозг и душа. Как нервная деятельность формирует наш внутренний мир Крис Фрит

(Пока оценок нет)

Название: Мозг и душа. Как нервная деятельность формирует наш внутренний мир

О книге «Мозг и душа. Как нервная деятельность формирует наш внутренний мир» Крис Фрит

Знаменитый британский нейрофизиолог Крис Фрит хорошо известен умением говорить просто об очень сложных проблемах психологии – таких как психическая деятельность, социальное поведение, аутизм и шизофрения. Именно в этой сфере, наряду с изучением того, как мы воспринимаем окружающий мир, действуем, делаем выбор, помним и чувствуем, сегодня и происходит научная революция, связанная с внедрением методов нейровизуализации. В книге “Мозг и душа” Крис Фрит рассказывает обо всем этом самым доступным и занимательным образом.

На нашем сайте о книгах сайт вы можете скачать бесплатно без регистрации или читать онлайн книгу «Мозг и душа. Как нервная деятельность формирует наш внутренний мир» Крис Фрит в форматах epub, fb2, txt, rtf, pdf для iPad, iPhone, Android и Kindle. Книга подарит вам массу приятных моментов и истинное удовольствие от чтения. Купить полную версию вы можете у нашего партнера. Также, у нас вы найдете последние новости из литературного мира, узнаете биографию любимых авторов. Для начинающих писателей имеется отдельный раздел с полезными советами и рекомендациями, интересными статьями, благодаря которым вы сами сможете попробовать свои силы в литературном мастерстве.

Цитаты из книги «Мозг и душа. Как нервная деятельность формирует наш внутренний мир» Крис Фрит

И все же в повседневной жизни мы интересуемся мыслями других людей не меньше, чем объектами материального мира. Мы взаимодействуем с другими людьми, обмениваясь с ними мыслями, намного больше, чем физически взаимодействуем с их телами. Читая эту книгу, вы узнаёте мои мысли. А я, в свою очередь, пишу ее в надежде, что она позволит мне изменить образ ваших мыслей.

Последствия повреждений первичной зрительной коры зависят от того, где именно произошла травма. Если поврежден верхний левый участок зрительной коры, то пациент, оказывается, неспособен видеть объекты, расположенные в нижней правой части поля зрения. В этой части поля зрения такие пациенты слепы.

Между нашим восприятием себя как свободных деятелей и нашей готовностью вести себя альтруистично, радуясь, когда мы сами поступаем честно, и огорчаясь, когда другие поступают нечестно, есть глубокая связь. Для возникновения этих чувств принципиально, чтобы мы воспринимали себя и других как свободных деятелей. Мы уверены, что мы все способны к осознанному выбору. На этом и держится наша готовность сотрудничать с другими. Эта последняя иллюзия, создаваемая нашим мозгом – что мы существуем отдельно от социальной среды и являемся свободными деятелями, – позволяет нам вместе создавать общество и культуру, которые настолько больше, чем каждый из нас в отдельности.

Они в состоянии видеть и описывать различные характеристики объекта, но не понимают, что это такое. Подобное нарушение способности узнавания называют агнозией.

Но каким бы он ни был, мы можем сделать вывод, что в нашем сознании не может быть знаний об окружающем мире, никак не представленных в мозгу.

Эта болезнь связана с расстройством работы мозга, в результате которого электрическая активность большого числа нейронов время от времени выходит из-под контроля, вызывая приступ (припадок).

Не верь тому, что тебе говорят другие, как бы ни был высок их авторитет.

Бодрствуем мы или спим, 15 миллиардов нервных клеток (нейронов) нашего мозга постоянно посылают сигналы друг другу.

Но с помощью томографа я могу проникнуть в его мозг. И я могу увидеть, что, когда он представляет себе, что идет по улице и поворачивает налево, в его мозгу наблюдается активность определенного характера.

Наш мозг потребляет около 20 % энергии всего тела, несмотря на то что его масса составляет лишь около 2 % от массы тела.

Скачать бесплатно книгу «Мозг и душа. Как нервная деятельность формирует наш внутренний мир» Крис Фрит

(Фрагмент)

В формате fb2 : Скачать
В формате rtf : Скачать
В формате epub : Скачать
В формате txt :