Станислас Деан - Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

В нашей системе глобального рабочего пространства идет дарвиновский процесс изменений и дальнейшего отбора 59. Спонтанная активность выступает в роли «генератора различий», и рисунок ее постоянно меняется под воздействием мозга, оценивающего будущие выгоды. Построенные на этой основе нейронные сети могут отличаться большим потенциалом. Мы с Жан-Пьером Шанжо показали на компьютерной модели, что эти сети способны решать сложные проблемы и головоломки, например классическую задачу про ханойские башни 60. Логика научения путем перебора в сочетании с классическими правилами синаптического обучения дает нам грубую конструкцию, способную учиться на собственных ошибках и вычленять абстрактные правила из задачи 61.

В английском языке первые буквы словосочетания «генератор различий» — Generator of Diversity — складываются в слово «бог» (GOD), но на самом деле ничего волшебного в явлении спонтанной активности нет. Возбудимость — это естественное физическое свойство нервных клеток. Мембранный потенциал каждого нейрона постоянно меняет силу напряжения. Во многом это объясняется случайным выбросом пузырьков нейтротрансмиттеров на подающих сигнал синапсах. Если пойти еще глубже, становится очевидно, что эти случайные выбросы связаны с тепловым шумом, который постоянно гоняет туда-сюда молекулы нашего организма. Можно было бы предположить, что эволюция сведет влияние этого шума к минимуму (как делают, например, разработчики цифровых чипов — задают очень точное напряжение для нулей и единиц, так чтобы тепловой шум не создавал помех в работе). Но в мозгу все иначе: нейроны не только терпят шум, но даже усиливают его — возможно, потому, что фактор случайности в определенной степени бывает полезен в самых разных ситуациях, требующих поисков оптимального решения для сложной задачи. (Эффективный источник шума требуется для множества алгоритмов, таких, например, как цепочки Монте-Карло или имитация отжига.)

Всякий раз, когда флюктуации нейронной мембраны превышают пороговый уровень, возникает импульс. На нашей модели было видно, что эти случайные импульсы могут формироваться под влиянием огромного количества связей, объединяющих нейроны в пучки, совокупности и цепи, и так вплоть до возникновения глобального варианта активности. Начинается все с локального шума, а заканчивается упорядоченной лавиной спонтанной активности, связанной с нашими скрытыми мыслями и целями. Как же унизительно сознавать, что «поток сознания», слова и образы, постоянно всплывающие у нас в мозгу и составляющие ткань нашей психической жизни, происходят от случайных импульсов, испущенных миллиардами синапсов, которые закладывались на протяжении всей нашей жизни и ни на миг не прекращающегося процесса созревания и обучения.

В последние годы теория глобального рабочего пространства успела превратиться в популярный инструмент для интерпретаций, в увеличительное стекло, сквозь которое мы пересматриваем свои эмпирические наблюдения. К успехам этой теории можно отнести то, что она позволила разобраться в различных типах бессознательных процессов, идущих в человеческом мозгу. Как шведский ученый Карл Линней составил «таксономию» (то есть упорядоченную классификацию растений и животных по видам и подвидам) всех живых существ, так и мы можем теперь составить собственную таксономию бессознательного.

Вспомним основную идею главы 2: преобладающая часть деятельности мозга происходит на бессознательном уровне. Мы не сознаем бóльшую часть того, что делаем и знаем, не осознаем, что дышим и держим равновесие, не замечаем мимолетно увиденного и точных движений собственной руки, подсчета букв и соблюдения грамматических правил, а в периоды слепоты невнимания можем не заметить даже переодетого гориллой юнца, который барабанит по груди прямо перед нами — и ведь наши глаза и зрительная кора при этом прекрасно работают. Бесчисленное множество бессознательных процессоров постоянно занято созданием того, что мы есть и что делаем.

Теория глобального рабочего пространства помогает привнести в эти джунгли некоторый порядок 62. С ее помощью мы можем разложить нашу бессознательную деятельность по полочкам, каждой из которых соответствует собственный мозговой механизм, радикально отличный от всех прочих (см. рис. 28). Посмотрим сначала, что происходит во время слепоты невнимания. Вот перед нами зрительный стимул, который демонстрируется достаточно долго и может преодолеть порог восприятия. Но мы не замечаем его, поскольку наш мозг полностью занят другой задачей. Я пишу эти слова в доме, где родилась моя жена; он был построен в XVII веке фермером, а в прекрасно обставленной гостиной стоят огромные напольные часы. Прямо перед собой я вижу качающийся маятник и даже не прислушиваясь могу услышать тиканье. Но стоит мне сконцентрироваться на работе, и ритмичный шум исчезает из моего внутреннего мира — на что я не обращаю внимания, то и не сознаю.