Текст книги "Будущее разума"

Автор книги: Митио Каку

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 35 страниц) [доступный отрывок для чтения: 13 страниц]

Уровень III: моделируя будущее

Высший уровень сознания, характерный в первую очередь для представителей вида Homo sapiens, – это уровень III, на котором мы формируем собственную модель окружающего мира и продолжаем ее в будущее. С этой целью анализируем свои воспоминания и моделируем будущее, сводя множество причинно-следственных связей в одно «причинно-следственное» дерево. Глядя на лица людей на пресловутой вечеринке, мы начинаем задавать себе простые вопросы: как может этот человек помочь мне? Чем могут повредить мне летающие по залу слухи? Не открыл ли кто-нибудь на меня «охоту»?

Представьте, что вы только что потеряли работу и отчаянно ищете новую. В этом случае, пока вы беседуете на вечеринке с гостями, ваш разум лихорадочно моделирует будущее с каждым из них. Подспудно вы рассчитываете: как произвести на этого человека хорошее впечатление? Какие темы следует затронуть, чтобы проявить себя с лучшей стороны? Может ли он предложить мне работу?

Недавние исследования при помощи аппаратов сканирования мозга отчасти прояснили, как именно мозг моделирует будущее. Моделирование происходит преимущественно в дорсолатеральной зоне префронтальной коры с использованием знания о прошлом. С одной стороны, моделирование будущего может привести к желательным и приятным результатам, и тогда в мозгу возбуждаются центры удовольствия (в прилежащем ядре и гипоталамусе). С другой стороны, результаты могут оказаться небезупречными, и тогда в игру вступает орбитофронтальная зона коры, которая спешит предупредить нас о возможных опасностях. Таким образом, по поводу будущего, которое может принести как успех, так и неудачу, идет борьба между различными частями мозга. Роль посредника между ними берет на себя дорсолатеральная зона префронтальной коры, и там же принимается окончательное решение (рис. 9). (Некоторые неврологи указывают на то, что эта борьба немного напоминает процессы, идущие, по Фрейду, между эго, ид и супер-эго.)

Загадка самосознания

Если пространственно-временная теория сознания верна, то она, помимо прочего, дает нам строгое определение самосознания. Вместо неопределенных отсылок, образующих замкнутый круг, мы можем дать определение, которое будет проверяемым и полезным:

Самосознание – создание модели окружающего мира и моделирование будущего, в котором присутствуете и вы сами.

Из этого следует, что у животных тоже есть некоторое самосознание, поскольку любое животное, чтобы выжить и продолжить род, должно представлять, где находится, но самосознание животных в значительной мере ограничено инстинктом.

Большинство животных, оказавшись перед зеркалом, либо не обращает на него внимания, либо пытается напасть, не понимая, что это всего лишь отражение их самих. (Такое испытание называется «зеркальным тестом» и восходит еще к Дарвину.) Однако такие животные, как слоны, высшие приматы, дельфины-афалины, касатки, и даже обыкновенные сороки способны понять, что изображение в зеркале – это они сами.

Человек по отношению к животным сделал гигантский шаг вперед и непрерывно моделирует в голове будущее, главным действующим лицом в котором является он сам. Мы постоянно представляем себя в различных ситуациях – на свидании, на собеседовании, на другой работе, – ни одна из которых не регулируется инстинктом. Чрезвычайно сложно заставить мозг прекратить моделирование будущего, хотя для этого придумано немало хитрых методов (к примеру, медитация).

Такое «витание в облаках» представляет в основном мысленное проигрывание различных вариантов будущего, которые могут возникнуть при движении к цели. Все мы гордимся тем, что хорошо знаем собственные сильные и слабые стороны, поэтому нам не трудно поместить себя внутрь модели и нажать кнопку «play»; мы, как актеры виртуальной пьесы, раз за разом репетируем различные варианты сценария.

Где искать «Я»?

Существует, вероятно, особая часть мозга, задача которой – объединять сигналы от двух полушарий и формировать единое, цельное ощущение самости. Психолог Тодд Хизертон из Дартмутского колледжа считает, что эта область располагается в префронтальной коре – в средней, или медиальной, ее части. По мнению биолога Карла Циммера, «медиальная префронтальная кора, возможно, играет для самости ту же роль, что гиппокамп для памяти… может быть, именно она непрерывно поддерживает в нас ощущение того, кто мы есть». Иными словами, она может служить ключом к концепции «Я», той центральной зоне мозга, которая сплавляет воедино, объединяет и фабрикует единую историю о том, кто мы такие. (Это не означает, правда, что медиальная префронтальная кора – это пресловутый гомункулус, который сидит в мозгу и всем управляет.)

Если эта теория верна, то получается, что отдыхающий мозг, бесцельно витающий в облаках и размышляющий лениво о наших друзьях и о нас самих, должен быть более активным, чем мозг в нормальном состоянии, даже если остальные сенсорные области мозга спокойны. Надо сказать, что исследования это подтверждают. Доктор Хизертон делает вывод: «Большую часть времени мы витаем в облаках – думаем о том, что с нами произошло, или о других людях. И все это не обходится без саморефлексии».

Пространственно-временная теория утверждает, что сознание сшивается «на живую нитку» из многих отделов мозга, каждый из которых конкурирует с остальными за создание модели окружающего мира; при этом, однако, мы ощущаем сознание как нечто цельное и непрерывное. Как такое может быть, если каждый из нас чувствует, что его «Я» никогда не прерывается и всегда контролирует ситуацию?

В предыдущей главе мы говорили о трудностях, с которыми сталкивается пациент после расщепления мозга; напомню: иногда ему приходится сражаться с собственной рукой, которая внезапно становится чужой и в буквальном смысле обзаводится собственным разумом. Судя по всему, внутри одного мозга действительно скрывается два центра сознания. Как же из всего этого возникает знакомое каждому из нас чувство единого цельного «Я»?

Я задал такой вопрос человеку, знающему об этом больше других, – доктору Майклу Газзаниге, посвятившему изучению поведения пациентов с расщепленным мозгом не одно десятилетие. Он заметил, что левое полушарие мозга таких пациентов, столкнувшись с тем, что в одном черепе внезапно появляется два независимых центра сознания, начинает просто придумывать непонятным фактам объяснения. Он рассказал, как мозг, заметив очевидный парадокс, начинает фантазировать и выдумывает ответ, который объясняет неудобные факты. Доктор Газзанига считает, что это дает нам ложное чувство единства и цельности. Он называет левое полушарие «интерпретатором», который постоянно что-то придумывает, чтобы замаскировать несообразности и пробелы в нашем сознании.

К примеру, в одном из экспериментов он показал на мгновение слово «красный» одной только левой половине мозга пациента, а слово «банан» – только правой его половине. (Обратите внимание: доминантное левое полушарие ничего не знает о банане.) Затем испытуемого попросили взять ручку левой рукой (которой управляет правая половина мозга) и что-нибудь нарисовать. Естественно, он нарисовал банан. Напомним, что правая половина мозга была в состоянии это сделать, потому что видела слово «банан», но левое полушарие ничего не знало о том, что показали правому.

Затем испытуемого спросили, почему он нарисовал банан. Поскольку речью владеет только левое полушарие, которое ничего не знало о банане, пациенту следовало бы ответить: «Не знаю». Вместо этого он сказал: «Его проще всего нарисовать этой рукой, потому что эта рука легче рисует длинные линии». Доктор Газзанига отметил, что мозг пытался найти какое-то оправдание неудобному и непонятному факту, хотя на самом деле его хозяин понятия не имел, почему правая рука нарисовала банан.

Газзанига делает вывод: «Левое полушарие отвечает за стремление человека отыскать порядок в хаосе, сложить все факты в связную непротиворечивую историю, а историю вставить в контекст. Похоже, левое полушарие пытается строить гипотезы о структуре мира даже тогда, когда все свидетельствует о том, что никакой структуры у него нет».

Вот откуда берет начало наше чувство единого «Я»! Несмотря на то что сознание представляет собой лоскутное одеяло из конкурирующих между собой и часто противоречивых тенденций, левая половина мозга не обращает внимания на нестыковки и маскирует очевидные прорехи, чтобы обеспечить нам чувство собственного цельного «Я». Иными словами, левое полушарие постоянно выдумывает оправдания, иногда глупые и абсурдные, чтобы разобраться в окружающем мире. Оно постоянно задается вопросом «Почему?» и тут же придумывает ответы, даже если их в принципе не существует.

(Вероятно, существует эволюционная причина, по которой у человека развился мозг из двух полушарий. Опытный гендиректор часто рекомендует своим помощникам принимать разные стороны в споре, чтобы стимулировать вдумчивые и подробные дебаты. Зачастую истина рождается в активном противоборстве неверных идей. Точно так же и две половины мозга дополняют одна другую, предлагая пессимистический/оптимистический или аналитический/холистический взгляд на одни и те же проблемы. Две половины мозга играют в одной команде. В самом деле, нарушение взаимодействия между этими половинами может, как мы увидим, вызывать некоторые формы психических расстройств.)

Теперь, когда у нас есть рабочая теория сознания, пришло время воспользоваться ею и попытаться понять, как будет развиваться в будущем нейробиология. В настоящее время проводится немало масштабных и очень интересных экспериментов, которые вполне могут кардинально изменить научный ландшафт в этой области. Ученые получили возможность зондировать при помощи электромагнитных сил человеческие мысли, посылать телепатические сообщения, телекинетически управлять окружающими объектами, записывать воспоминания и, может быть, даже улучшать умственные способности.

Возможно, самым близким и реальным практическим приложением этой новой технологии станет то, что прежде считалось абсолютно невозможным: телепатия.

Книга II
Сознание превыше материи

Мозг – машина, нравится вам это или нет. Ученые пришли к такому выводу не потому, что все они механистические зануды, а потому, что у них набралось достаточно свидетельств, что любой аспект сознания можно напрямую связать с мозгом.

Стивен Пинкер

3. Телепатия. Скажи мне, что ты думаешь

По мнению некоторых историков, Гарри Гудини был величайшим в истории человечества магом. Его захватывающие дух побеги из запертых и опечатанных комнат, его головоломные трюки заставляли зрителей в изумлении раскрывать рты. Он мог заставить человека исчезнуть, а затем вновь появиться в самом неожиданном месте. А еще он умел читать чужие мысли.

По крайней мере так это выглядело со стороны.

Сам Гудини никогда не забывал объяснить, что все, что он делает, – лишь иллюзия, ловкость рук и серия искусных трюков. Настоящее чтение мыслей, говорил он зрителям, невозможно. Он не терпел мошенничества и считал, что с беспринципными «магами», стремящимися втереться в доверие к богатому покровителю и качать из него деньги, устраивая дешевые фокусы и спиритические сеансы, необходимо бороться. Сам он ездил по стране и разоблачал подобных шарлатанов; он заранее объявил, что может повторить любой их трюк с чтением мыслей. Он даже вошел в комитет, организованный журналом Scientific American и обещавший щедрое вознаграждение всякому, кто сможет доказать, что обладает реальной психической силой. (Этот приз так никому и не достался.)

Гудини был уверен, что телепатия невозможна. Но сегодня наука доказывает обратное.

Телепатия в наши дни стала объектом интенсивных исследований университетов всего мира, и ученым уже удалось при помощи новейших датчиков прочесть в мозгу человека отдельные слова, образы и мысли. В будущем это может помочь нам находить общий язык с людьми, которые после инсульта или несчастного случая могут общаться с окружающими только посредством движения глаз. Но это всего лишь начало. Телепатия может кардинально изменить способы общения человека с компьютером и окружающим миром.

В самом деле, в недавнем прогнозе «5 за 5», где традиционно называются пять революционных открытий, ожидаемые в ближайшие пять лет, специалисты IBM заявили, что мы сможем мысленно общаться с компьютерами, и такое общение, возможно, заменит и мышку, и голосовые команды. Это означает, что при помощи силы мысли можно будет звонить по телефону, оплачивать счета, водить машину, назначать встречи, создавать прекрасные симфонии, рисовать картины и т. п. Открываются поистине безграничные возможности, и все вокруг – от компьютерных гигантов, работников образования, компаний, выпускающих видеоигры, и музыкальных студий до Пентагона – собираются ими воспользоваться.

Истинная телепатия, так часто встречающаяся в научной и ненаучной фантастике, невозможна без внешней помощи. Но мы-то знаем, что работа мозга – это электрические сигналы. Известно, опять же, что движение электрона порождает электромагнитное излучение. То же можно сказать и об электронах, которые колеблются внутри мозга: они тоже излучают. Но эти сигналы слишком слабы, чтобы их могли улавливать другие люди; даже если бы нам это удалось, мы вряд ли смогли бы их понять. Эволюция не дала нам способности разобраться в какофонии случайных радиосигналов, но компьютеры-то на это вполне способны. Ученые уже умеют приблизительно расшифровывать мысли человека при помощи ЭЭГ. Во время эксперимента испытуемый должен был надеть на голову шлем с датчиками и сосредоточиться на определенной картинке – скажем, на изображении автомобиля. Затем электромагнитные сигналы мозга, связанные с различными образами, записывали и подвергали обработке; через некоторое время удалось собрать рудиментарный словарик мыслей, где каждому сигналу ЭЭГ соответствует определенный образ. Теперь, когда кому-нибудь показывают картинку с изображением совершенно другой машины, компьютер способен распознать сигнал ЭЭГ, относящийся к автомобилю.

Преимуществами ЭЭГ являются простота использования и быстрота операции. Достаточно надеть на голову шлем с множеством электродов, и аппарат сможет регистрировать сигналы, которые меняются каждую миллисекунду. Но мы уже видели, что у метода ЭЭГ есть серьезная проблема: электромагнитные волны искажаются при прохождении сквозь череп, поэтому очень трудно точно определить их источник. При помощи этого метода можно понять, думаете ли вы об автомобиле или о здании, но образ автомобиля восстановить невозможно. Но именно в этом помогает работа доктора Джека Галланта.

Видеозаписи разума

Центром значительной части этих исследований является Калифорнийский университет в Беркли, где я много лет назад получил степень доктора в области теоретической физики. Мне повезло побывать в лаборатории доктора Галланта, группа которого добилась, казалось бы, невозможного: им удалось записать мысли людей на видео. «Это серьезный шаг к полному распознаванию внутренних образов. Мы открываем окно в кинозал нашего рассудка», – говорит Галлант.

Когда я попал в лабораторию, мне сразу же бросилась в глаза команда энтузиастов – аспирантов и молодых ученых. Они не отрывались от компьютерных экранов и внимательно вглядывались в видеоизображения, восстановленные по результатам сканирования чьего-то мозга. Вообще, разговаривая с сотрудниками Галланта, ощущаешь себя свидетелем научной истории.

Галлант объяснил, что сначала испытуемого на каталке медленно ввозят в громадный современный МРТ-аппарат, стоимость которого превышает $3 млн. Затем ему показывают несколько видеоклипов (таких, как трейлеры к фильмам, которые несложно найти на YouTube). Чтобы собрать достаточно данных, испытуемому приходится часами сидеть неподвижно и смотреть эти клипы – довольно непростая задача. Я спросил у одного из исследователей, доктора Синдзи Нисимото, как им удалось найти добровольцев, готовых лежать неподвижно по несколько часов и смотреть видеоклипы. Он сказал, что сами участники группы вызвались быть подопытными свинками в собственных исследованиях.

Пока испытуемый смотрит кино, аппарат МРТ создает трехмерное изображение тока крови у него в мозгу. Оно представляет собой набор из 30 000 точек, или вокселов. Каждый воксел представляет энергию в конкретной точке, а его цвет соответствует интенсивности сигнала и, соответственно, кровотока. Красные точки отражают высокую нервную активность, белые – меньшую. (Окончательное изображение очень похоже на гирлянду из тысяч новогодних огоньков в форме мозга. Очевидно, что во время просмотра видеозаписей большая часть ментальной энергии мозга сосредоточена в зрительной зоне коры, расположенной в задней части мозга.)

МРТ-аппарат Галланта настолько мощный, что способен различать две-три сотни отдельных участков мозга; в среднем на снимках на каждый участок приходится по сто точек. (Одна из целей дальнейшего усовершенствования технологии МРТ состоит в достижении еще более высокого разрешения и увеличении числа точек, приходящихся на каждый участок мозга.)

Поначалу трехмерная коллекция цветных точек выглядит полной бессмыслицей, но несколько лет исследований позволили доктору Галланту и его коллегам разработать математическую формулу, которая ищет связи между определенными характеристиками изображения (линиями, текстурами, яркостью и т. п.) и вокселами МРТ-изображения. К примеру, если рассматривать границу, разделяющую более светлые и более темные области, то становится ясно, что грань образует определенную закономерность в расположении вокселов. Заставляя каждого испытуемого просматривать последовательно всю огромную коллекцию видеоклипов, исследователи совершенствовали и перестраивали математическую формулу; компьютер сам анализировал, как те или иные изображения превращаются в МРТ-вокселы. Со временем ученые смогли установить непосредственную корреляцию между определенными паттернами МРТ-вокселов и особенностями просматриваемого изображения.

В конце испытуемым показывают еще один видеоклип. Компьютер анализирует вокселы, полученные при его просмотре, и воссоздает в грубом приближении первоначальное изображение. (Компьютер выбирает изображения из сотни видеороликов, наиболее близких к только что просмотренному, а затем смешивает изображения, чтобы получить максимальное сходство.) Таким образом компьютер получает возможность сконструировать нечеткое видео тех визуальных образов, которые проходят чередой перед мысленным взором. Математическая формула доктора Галланта настолько универсальна, что можно взять набор МРТ-вокселов и превратить его в картинку, а можно сделать и наоборот – взять картинку и пересчитать ее в МРТ-вокселы.

У меня была возможность посмотреть видеозапись, созданную группой доктора Галланта, и она произвела на меня очень сильное впечатление. Лица, животные, уличные сценки – словно ролик смотришь сквозь темные очки. Разглядеть подробности на лицах или фасадах зданий невозможно, но характер объекта угадывается легко.

Но эта программа способна расшифровать не только то, что вы реально видите, но и то, что вы зрительно себе представляете. Например, вас попросили представить «Мону Лизу». Из МРТ-сканов мы знаем, что, хотя перед глазами в этот момент нет картины, зрительная кора вашего мозга включается. Пока вы думаете о «Моне Лизе», программа доктора Галланта сканирует ваш мозг и проводит поиск по своей базе данных, пытаясь отыскать наиболее близкое соответствие. В одном из экспериментов, свидетелем которых я был, компьютер в качестве ближайшего соответствия «Моне Лизе» выбрал фотографию актрисы Сальмы Хайек. Разумеется, средний человек легко распознает сотни различных лиц, но сам факт того, что компьютер проанализировал образ в голове человека и выбрал фотографию из миллионов случайных изображений, имеющихся в его распоряжении, впечатляет.

Цель этой работы – создать точный словарь, который позволил бы быстро находить соответствие между объектами окружающего мира и МРТ-паттерном, считанным с человеческого мозга. Очевидно, что установить подробное и точное соответствие чрезвычайно трудно и на эту работу, скорее всего, уйдет не один год. Однако некоторые категории изображений распознаются достаточно легко, для этого достаточно просто провести поиск по готовой базе изображений. К примеру, когда доктор Станислас Деэн из парижского Коллеж де Франс работал с МРТ-сканами теменной доли головного мозга, где происходит распознавание чисел, один из его помощников небрежно заметил, что может определить по виду МРТ-снимка, на какое число смотрит испытуемый. И правда, оказалось, что определенные числа порождают на МРТ-снимках вполне распознаваемые паттерны. Доктор Деэн отмечает: «Если взять 200 вокселов, относящихся к этой области, и посмотреть, какие из них активны, а какие нет, то можно построить самообучающееся устройство, способное читать числа, которые в данный момент удерживаются в памяти».

Остается открытым вопрос о том, когда мы сможем получить качественную видеозапись наших мыслей (и сможем ли вообще). Увы, при визуализации образа часть информации теряется, и исследования мозга это подтверждают. Если сравнить МРТ-снимок мозга, сделанный, когда человек смотрит на цветок, с МРТ-снимком, сделанным, когда он всего лишь думает о цветке, разница будет очевидна: на втором снимке информативных точек будет меньше, чем на первом. Так что эта технология, хотя и улучшится кардинально в ближайшие годы, никогда не достигнет совершенства. (Я когда-то читал рассказ, в котором дух предлагает человеку выполнить три его желания – создать все, что этот человек сможет вообразить. Герой рассказа просит шикарный автомобиль, самолет и миллион долларов. Какое-то время после этого он счастлив. Но стоит ему взглянуть на волшебные вещи поближе, как выясняется, что в машине и в самолете нет двигателей, а изображение на долларовых бумажках нечетко и размыто. Все ненастоящее, ведь наши воспоминания о вещах лишь приблизительно отражают реальность.)

Однако, учитывая скорость, с которой ученые начали расшифровку МРТ-снимков мозга, можно задаться вопросом: а не получим ли мы в самое ближайшее время реальную возможность считывать слова и мысли непосредственно из головы человека?