Где, всё-таки, находится сознание? Ведущие теории сознания не выдержали научной проверки

Представьте себе: вы видите яркий красный цвет яблока, ощущаете тепло солнечных лучей на коже, слышите знакомую мелодию. Это и есть сознание — то самое субъективное «каково это быть» — пожалуй, самая глубокая загадка, стоящая перед наукой. Как горстка нервных клеток в нашем черепе порождает этот богатый внутренний мир? Ученые десятилетиями бьются над этим вопросом, предлагая различные теории. Но до недавнего времени эти теории редко сталкивались лицом к лицу в честном научном поединке.

И вот, свершилось. Большой международный консорциум ученых организовал беспрецедентный эксперимент — своего рода «научную дуэль» между двумя ведущими теориями сознания: Теорией Интегрированной Информации (IIT) и Теорией Глобального Нейронного Рабочего Пространства (GNWT). Результаты, опубликованные в престижном журнале Nature, оказались неожиданными и бросили вызов обеим теориям. Давайте разберемся, что произошло.

Два взгляда на одну загадку: Знакомьтесь с соперниками

Чтобы понять суть эксперимента, нужно кратко познакомиться с «дуэлянтами».

1. Теория Интегрированной Информации (IIT): Представьте себе сложную, тесно связанную сеть. IIT предполагает, что сознание — это внутреннее свойство такой сети обрабатывать информацию комплексно, «интегрированно». Чем выше эта интеграция (измеряемая величиной «Фи»), тем «больше» сознания. Сторонники IIT считают, что основной «очаг» сознания находится в так называемой задней «горячей зоне» мозга (включающей теменные, височные и затылочные доли). Ключевое предсказание: эта зона должна оставаться активной и синхронно работающей все время, пока мы что-то осознаем.
2. Теория Глобального Нейронного Рабочего Пространства (GNWT): Эта теория использует метафору сцены или «рабочего пространства». Сознание возникает, когда информация становится доступной для множества различных процессов в мозге — как будто она «транслируется» на глобальный уровень. Ключевую роль в этой «трансляции» играет префронтальная кора (ПФК) — наш мозговой «дирижер». Предсказание GNWT: ПФК должна показывать короткие, но мощные «вспышки» активности (или «зажигания») в моменты, когда новая информация попадает в сознание (например, при появлении стимула) и, возможно, когда она его покидает. Между этими вспышками информация может храниться «молча».

Заметьте, теории делают разные ставки на то, где (задняя зона против ПФК) и как (постоянная активность против вспышек) рождается сознание. Именно эти различия и стали мишенью для экспериментаторов.

Эксперимент: Дуэль по правилам

Уникальность этого исследования не только в масштабе (256 участников, три мощных метода сканирования мозга — фМРТ, МЭГ и интракраниальная ЭЭГ), но и в подходе. Это было «состязательное сотрудничество» (adversarial collaboration). Проще говоря, сторонники обеих теорий заранее договорились об условиях эксперимента, о том, какие результаты подтвердят или опровергнут их предсказания. Анализ данных проводили нейтральные исследователи, чтобы избежать предвзятости. Все было максимально открыто и честно — настоящий рыцарский турнир в науке.

Что делали участники? Им показывали различные изображения (лица, предметы, буквы, псевдобуквы) разной длительности (от 0.5 до 1.5 секунд). Задача была простой — нажимать кнопку при появлении определенных целевых картинок. Это позволило изучать мозговую активность, связанную с осознанием разных типов контента (лицо или буква?) и его удержанием во времени.

Неожиданный вердикт: Проиграли оба?

Итак, что же увидели ученые, проанализировав гигантский массив данных? Картина оказалась сложной и неутешительной для обеих теорий в их нынешнем виде.

• Удар по IIT: Хотя активность, связанная с содержанием сознания, действительно была обнаружена в задней «горячей зоне», как и предсказывала IIT, исследователи не нашли там ожидаемой устойчивой синхронизации нейронной активности на протяжении всего времени осознания стимула. То есть, разные участки этой зоны не «жужжали» согласованно так, как предполагала теория. Это серьезный вызов идее о том, что именно такая синхронная интегрированная активность и есть сознание. Особенно показательным было отсутствие устойчивой репрезентации такой базовой характеристики, как ориентация объекта (например, лицо анфас или в профиль).
• Удар по GNWT: Префронтальная кора (ПФК), «звезда» теории GNWT, тоже преподнесла сюрпризы. Да, информация о категории стимула (лицо это или объект) в ПФК декодировалась. Но ученые не обнаружили предсказанной «вспышки» активности в момент исчезновения стимула. А ведь этот момент — явное изменение в содержании сознания (картинка пропала), которое, по идее GNWT, должно было вызвать «зажигание» в ПФК. Более того, ПФК оказалась довольно «слаба» в представлении некоторых аспектов сознательного опыта, например, идентичности конкретного лица или его ориентации. Получается, «глобальная трансляция» в ПФК была не такой уж всеобъемлющей и четкой, как ожидалось.

Важно отметить: нельзя сказать, что теории полностью провалились. Некоторые их предсказания подтвердились. Например, информация о сознаваемом содержании действительно обнаруживалась и в задних отделах, и в префронтальной коре. Но ключевые, уникальные для каждой теории механизмы (устойчивая синхронизация сзади для IIT, вспышки активности в ПФК для GNWT) не нашли убедительного подтверждения в этом масштабном тесте.

Что дальше? Уроки научного поединка

Так кто же прав в споре о природе сознания? Этот эксперимент не дал простого ответа. Скорее, он показал, что наши текущие ведущие теории, возможно, слишком упрощают картину. Реальный механизм сознания может быть сложнее, возможно, он включает в себя элементы обеих теорий или даже что-то совершенно иное, чего мы пока не учитываем.

Но главный результат этого исследования — не только и не столько в том, что он поставил под сомнение существующие модели. Гораздо важнее то, что он продемонстрировал новый способ ведения научной дискуссии в таких сложных областях, как исследование сознания. Принцип «состязательного сотрудничества», когда оппоненты заранее договариваются о правилах проверки своих идей, помогает бороться с предвзятостью и получать более объективные результаты.

Теперь перед учеными стоит задача переосмыслить полученные данные, уточнить существующие теории или разработать новые, которые лучше объяснят всю совокупность фактов. Загадка сознания остается нерешенной, но благодаря таким смелым и честным экспериментам мы делаем еще один шаг к ее разгадке. Битва идей продолжается.