Глава третья. Физика сознания

Тебя не поражала мысль о том, что жизнь вся состо­ит из памяти... за исключением лишь одного мгно­вения, которое может промелькнуть так быстро, что его едва успеешь заметить? Да, конечно, жизнь — это память...

Теннесси Уильямс

Вы ведь и сами знаете, как это бывает, когда в голову прихо­дит идея. Для вас самого она ясна и прозрачна, как солнечный свет. В действительности же она больше похожа на хоровод эмо­ций и как будто затянута дымкой. В физическом смысле вашей идеи просто нет, она не существует. Либо вы сами полагаете, что ее нет, пока компьютер не распознал, какие именно буквы вы ис­пользуете, чтобы сложить из них слово. Или пока вы не познако­митесь с научной работой под названием «Как читать скрытые намерения человека в его мозге» («Reading Hidden Intentions in the Human Brain»)^[42].

Такое название подразумевает, что все мысли, намерения, воспоминания и переживания имеют конкретное физическое существование. Их создают импульсы и энергетические волны (заряды), порождаемые миллиардами клеток в наших головах. Подобное понимание не имело бы никакого смысла для фран­цузского философа Рене Декарта: в 1649 году он утверждал, что тело есть физическая машина, а сознание, как воплощение ду­ховности, нематериально. Однако в XX веке ученые стали нахо­дить все больше свидетельств четкого соотношения умственной активности и происходящих в головном мозге физических про­цессов. Вот пример. В 1940 году нейрохирург Уайлдер Пенфилд (Wilder Penfield), имея дело с больными, подвергавшимися хи­рургическому лечению для предупреждения развития эпилеп­тических припадков, использовал шоковое воздействие на мозг своих пациентов слабых электроимпульсов. Оно не имело ни­чего общего с хирургией и осуществлялось в исследовательских целях. Пациенты находились в полном сознании, поскольку в головном мозге нет болевых рецепторов — в обезболивании нуждаются только покрывающие его мягкие ткани и кости че­репа.

Пенфилд обнаружил, что стимулирование определенных частей височной доли мозга будит у пациентов живые воспоми­нания. Одному из них знакомая песня слышалась так ясно, что он подумал, будто ее действительно проигрывают в операцион­ной. У большинства людей подобное стимулирование вызывало различные ощущения и подергивания в некоторых частях тела. Пенфилд предположил, что происходящее в головном мозге физически воспроизводится в пучках нейронов, связанных со стимулируемыми зонами. Воздействие на несколько из них пе­редавало возбуждение всему пучку, и пациент при этом что-то чувствовал или вспоминал. Иными словами, сознание — это не воплощение эфемерной «духовной субстанции». Оно вполне ма­териально.

С тех пор сотни других исследователей немало добавили к от­крытиям Пенфилда. Сегодня каноническим считается тезис нейронауки о том, что любая активность ума может быть связа­на с соответствующей ей схемой передающегося по нервам воз­буждения. Хотя все еще не утихли споры на тему, каким именно образом активирующий импульс, пройдя по нервам, достигает сознания, мы можем быть уверены: он оживляет последнее. Мои кохлеарные импланты делают со мной то же самое, что Пенфилд со своими пациентами, — передают электрические импульсы слуховым нервам таким образом, чтобы я мог слышать звуки. Мы можем взглянуть на все и с противоположной точки зре­ния: если удастся с необходимой четкостью увидеть активацию нейронов головного мозга и верно интерпретировать предмет наблюдения, то станет ясно, какой опыт содержит в себе наше сознание. То есть его «прочтение» станет возможным.

Но как это сделать на практике? В данной главе мы рассмо­трим две широко применяемые методики: энцефалографию (EEG) и функциональное сканирование головного мозга с ис­пользованием магнитно-ядерного резонанса (fMRI). Полагаю, к концу главы вы согласитесь со мной, что обе методики изуми­тельны и банальны одновременно. И в каждой из них есть что-то от магии фокуса. Когда видишь все впервые, глаза широко от­крываются от удивления.

У меня есть три причины, по которым хочу вовлечь вас в со­стояние взволнованного разочарования или разочаровывающе­го волнения — выбирайте то, что вам больше подходит. Первая: если вы уясните смысл рассматриваемых методик, то поймете, что сознание — материально. Вторая: вы сможете познакомить­ся с работой невероятно умного программного обеспечения. Третья: теоретическая основа в данном случае критически важ­на для понимания более «экзотических» и выдающихся техно­логий — например, оптогенетики, к которой мы подойдем в 8-й главе.

В ноябре 2008 года я участвовал в ежегодной встрече членов «Общества в поддержку нейронауки» (Society for Neuroscience). По счастливому стечению обстоятельств, в тот год она проводи­лась в Вашингтоне, округ Колумбия. В какой-то момент я обна­ружил, что на мне надет очень глупый (если смотреть со сторо­ны), но, предположительно, абсолютно аутентичный шлем для майндридинга. Это произошло на выставочном стенде разрабо­тавшей шлем австрийской компании. Как заявляли сами произ­водители, он дает возможность печатать текст, смысл которого распознается по активности мозга. Накануне вечером я был на презентации этого шлема и видел, как доброволец из публики успешно «напечатал» фразу с первой же попытки. Позже я вновь зашел на стенд, чтобы внимательнее рассмотреть этот девайс и, между делом, задать его создателям несколько каверзных вопро­сов: так эта штука может читать то, что происходит в сознании? Каким образом?

Через день я вернулся на стенд этой компании, чтоб испробо­вать действие шлема на себе. С посетителями общался один из его разработчиков — Штефан Шаффельхофер. Высокорослый, но с детским лицом, он выглядел моложе своих лет, и мне не ве­рилось, что он уже закончил высшую школу. «Ая вас помню», — бодро сказал он мне, когда я подошел поближе. И укрепил шлем на моей голове. «Свои процессоры я убрал, так что он будет вам по размеру», — добавил он, брызнув на несколько сокетов гелем, обеспечивающим надежный контакт.

Штефан подсоединил к шлему 8 электродов. Хотя к нему мож­но присоединить до 65, к моему прикрепили только 8. Причем большинство — со стороны затылка, поскольку зрительная зона коры головного мозга, как ни странно, находится в задней его части. Меня опутали проводами, и я стал походить на радиосхе­му в стадии монтажа. После этого я перевел взгляд на экран, где в четком порядке были представлены буквы алфавита.

«И что, — обратился я к Штефану, — следует делать? Как «на­брать текст» силой мысли?»

«Буквы подсвечиваются в произвольном порядке, — ответил он. — Достаточно просто смотреть на ту из них, которую хочешь «напечатать». Как только буква «загорится», у человека в шлеме возникнет реакция своего рода испуга, и электронные датчики ее уловят».

«Реакция испуга?» — уточнил я.

«Не буквально, конечно, — сказал Штефан. — Скорее, это бу­дет рефлекторная реакция, посредством которой мозг скажет: ой! Буква, на которую я смотрю, зажглась! Электрическая актив­ность у этого рефлекса настолько четко выражена, что ему даже присвоили свое собственное имя — Р300, или электропотенци­ал, связанный с реакцией на событие (event-related potential). То есть электронный датчик ловит волну Р300 — и компьютер понимает, что зрительная зона коры головного мозга отметила неожиданные изменения в картине происходящего».

Иными словами, я должен был просто смотреть на букву, пока она не начнет подсвечиваться — и в этот момент, если все идет нормально, электронные датчики зафиксируют, что мой мозг стал вырабатывать волну Р300. Для подтверждения систе­ма заставит букву несколько раз мигнуть — чтобы всякий раз регистрировать именно эту волну. После чего выбранная буква переместится на специальную результирующую строку (output line), что послужит мне знаком перевести взгляд на следующую.

Штефан запустил систему, и я сразу же заметил, что каждая буква мигает очень недолго: компьютер «перебрал» все 26 менее, чем за секунду. К тому же буквы подсвечивались в произвольном порядке. Все это было похоже на то, как человек разглядывает пе­реливающуюся огнями рождественскую елку, в гирляндах которой каждое мгновение загорается и гаснет всего по одной лампочке.

Теперь, когда я все понимаю, что же мне написать? Да-а, пи­сательская немота... Ладно, напишу имя моего редактора. Через неделю у меня с ней намечена встреча в Нью-Йорке. Значит, мне нужно смотреть на букву «А»^[43]. Кажется, она мигала разок-другой в течение секунды. Всякий раз, когда эта буква подсвечивалась, я думал: «А». Поскольку она зажигалась снова и снова, я обнару­жил, что снова и снова думаю: «А! А! А! А!»

И буква «А» появилась в результирующей строке.

Просто волосы дыбом встают. (Правда, мои уж очень взды­биться не могли: мешал надетый на голову шлем).

Ура, работает! Быстро найти «М» и смотреть только на нее.

Через несколько секунд «М» безмолвно появилась правее «А».

Я перешел к «В». «В! В! В! В!»

И результирующая строка показала: «А М В».

¹ Здесь и далее сознание автора «читает», как и в оригинале, буквы ан­глийского алфавита. — Прим. пер.

Постепенно происходящее перестало казаться мне столь уж удивительным. Всякий раз, когда «моя» буква подсвечивалась, в уме происходило нечто очень характерное и неповторимое. Вспышка энергии, какой-то рывок, шуршание, свист... Нейроны в теменной доле мозга как будто пускались в вихревую пляску, и электронные датчики легко улавливали порождаемый ею «электрический шорох». Да, электрический потенциал мозго­вой волны Р300, возникающей как реакция на событие, действи­тельно существует — и он реален, точно шарики в детской игре. Как просто! Что ж, последуем далее...

AMBER

«Неплохо, — сказал я Штефану с улыбкой.

Я решил попробовать «напечатать» что-нибудь более длин­ное, поэтому Штефан очистил строку результата. Правда, я не знал, как делать пробелы между знаками, но не позволил себе подумать, будто это обстоятельство может остановить меня.

После стольких-то лет молчания, вот что мой мозг желает сказать в действительности¹.

На эту запись у меня ушло две минуты. Но опытные пользо­ватели системы, с которыми я познакомился накануне, могли «писать» с той же скоростью, с какой печатают на пишущей ма­шинке двумя пальцами.

Так все же, это чтение сознания или нет?

Пора нам ответить на ключевой вопрос. Эта система действи­тельно читала в моем сознании?

Если наблюдать со стороны, дело представляется именно так. Я не делал ни единого движения, а буквы сами появлялись на экране монитора.

Вывод: происходящее в моем сознании читалось. Однако в ре­альности все обстоит сложнее. Система не понимает, каким об­разом мое сознание представляет отдельные идеи — например, различая «А», «М», «В», «Е» и «R», не говоря уже о самом имени «AMBER». Устройство отслеживало электропотенциал мозговой волны Р300, возникающей в ответ на некие события, — вот и все. Да, именно так. Система заставляла буквы зажигаться и гаснуть в произвольном порядке и всякий раз ожидала появления волны Р300.

С лингвистической точки зрения, в распознающей мои ин­тенции машине никакого «мыслительного процесса» не было и в помине. Обстоятельство, как я ранее предупреждал, несколь­ко разочаровывающее. Но и волнующее тоже.

Если бы меня спросили, что можно было бы сделать с потен­циалом Р300, я бы ответил: максимум, просто задействовать пере­ключатель. «Включить» — «Выключить», о (ноль) — і (единица). «Да» — «Нет». Однако, усложнив разработку, можно было бы до­биться и того, чтобы заданным образом выделялась любая из 26 букв алфавита. Вообще, двоичный код помогает добиться очень многого. Так все компьютеры, в сущности, и действуют: гоняют туда-сюда внутри своих микросхем нули и единицы и благодаря этим челночным операциям успешно выполняют свою работу.

Я начал понимать, каким образом активность мозга реализу­ется физически. Когда система улавливает в вашей голове некую мысль и выводит ее на экран монитора, последнюю уже нельзя воспринимать как нечто нематериальное. Что-то происходит в реальности. И не нужен уже никакой бессмертный эфирный Дух. Вместо него — ваши собственные нейроны, передающие друг другу электрические импульсы и подпитывающие себя крошечными порциями серотонина и глютамина. Вы начинаете ощущать происходящее. И знаете, что компьютер тоже знает об этом.

Все это оказалось одновременно несколько разочаровываю­щим и глубоко проникновенным. Очевидным и таящим в себе открытие.

Я сдернул с себя шлем и поблагодарил Штефана. Клейкое ве­щество, улучшающее контакт, оставалось на моих волосах, но, слегка расчесав их пальцами, я обнаружил, что оно действует как гель для укладки. Так что, близко пообщавшись с машиной, я чувствовал заметный душевный подъем.