МАТЕРИЯ И СУБЪЕКТИВНОСТЬ

09-08-2023

В последние годы наблюдается значительный рост интереса к гипотезе квантовой природы человеческого сознания (Д. Бом, Р. Пенроуз, Г. Степп, С. Хамерофф, Дж. Сарфатти и др). Возможным вариантом этой гипотезы является предположение, что сознание это нечто подобное квантовому компьютеру, т.е. представляет собой вполне материальную макроскопическую квантовую подсистему мозга, которая, благодаря своей квантовой природе, способна чрезвычайно эффективно обрабатывать сенсорную и иную информацию, осуществлять сложные логические операции и т.п., то есть выполнять те функции, которые обычно приписывают человеческому сознанию.

Основной довод в пользу квантовой природы сознания в данном случае заключается в том, что квантовый компьютер (как это было показано в работах Р. Фейнмана, Д. Дейча, П. Шора, Л. Гровера и др.) потенциально обладает вычислительной мощностью, во много раз превосходящей мощность классических компьютеров (по некоторым оценкам в миллионы и даже миллиарды раз).

Если человеческий мозг способен превосходить обычный компьютер в эффективности решения задач определенных классов (что пока несомненно), то, по всей видимости, это возможно лишь в силу того, что он обладает более мощными вычислительными ресурсами, т.е. большим быстродействием и большим объемом доступной памяти.

После того, как в 1994 году П. Шор опубликовал свой квантовый алгоритм факторизации больших чисел, квантовые компьютеры перестали быть маргинальной областью научных исследований. Стремительное развитие исследований в этой области за последние четыре года уже дало вполне конкретные практические результаты - недавно была продемонстрирована первая действующая модель квантового компьютера, элементами которого являются отдельные атомы хлора и водорода. И хотя этот компьютер еще весьма примитивен, нет сомнений, что уже в ближайшем будущем удастся построить квантовые вычислительные устройства, превосходящие любой возможный "классический" компьютер. Таким образом, хотя в мозге пока еще не найдено подходящего субстрата для "квантовых вычислений", сказанное заставляет отнестись к гипотезе "квантового сознания" достаточно серьезно.

В работе показано, что гипотеза о "квантовом сознании" вполне корректна с философской точки зрения. Философским основанием отождествления сознания с квантовым компьютером может служить, в частности, так называемый "двухаспектный подход", предложенный еще в середине прошлого века Г.Т. Фехнером. Согласно этой концепции материя и сознание соотносятся как "внутреннее" и "внешнее", т.е. как "бытие, как оно существует само по себе" и его восприятие извне - "проекция" в сознание другого субъекта. Материя с этой точки зрения есть лишь восприятие иной субъективности и, следовательно, фундаментальным является не разделение бытия на материю и сознание, а различие между "Я" и "не-Я".

Корректное обоснование гипотезы "квантового сознания" требует детального сопоставления, во-первых, наиболее общих "формальных" свойств сознания и квантовых объектов и, во-вторых, сопоставления более конкретных функциональных свойств сознания и соответствующих свойств квантовых компьютеров. Действительно, согласно "двухаспектному" решению психофизической проблемы физические свойства есть лишь "инобытие" или "внешняя проекция" свойств того, что само по себе существует как некая субъективная реальность (на определенном уровне организации принимающая форму сознания). Следовательно, должен существовать строгий изоморфизм свойств сознания и свойств предполагаемого квантового "субстрата" сознания. И такого рода изоморфизм, по крайней мере между предельно общими "формальными" свойствами сознания и свойствами произвольных квантовых систем, действительно имеет место.

К числу предельно общих свойств сознания, имеющих квантовые аналоги, относятся целостность, временная нелокальность (конечная, ненулевая временная протяженность чувственно переживаемого "сейчас" и сверхвременность смысла), а также двойственная актуально-потенциальная структура сознания - наличие в сознании наряду с актуальными, чувственными переживаниями, также сверхчувственных (бескачественных, внепространственных и вневременных) смыслов, которые, как показано, можно истолковать как "чистые потенции", т.е.онтологически наличные возможности, присущие тем или иным актуальным переживаниям. С позиций квантовой теории можно также объяснить кажущееся противоречие между качественной разнородностью чувственных переживаний и бескачественностью физической реальности. Дело здесь в том, что математический аппарат квантовой механики способен описать лишь потенциальную сторону бытия, соответствующую (с точки зрения "двухаспектного подхода") смыслам, которые также бескачественны. Качества же могут возникать лишь в связи с квантовыми измерениям, которые как раз не имеют корректного математического описания. Учет также и принципов теории относительности позволяет усмотреть физический аналог укорененности индивидуального сознания (Я) в надиндивидуальном идеальном бытии (свойство сознания, которое отмечали многие философы начиная с Платона).

Введение.

Проблема отношения материи и внутреннего феноменального мира человека - так называемая "психофизическая проблема" - это одна из немногих проблем, которую современная наука не только не решила, но, по сути, похоже даже не знает как к ней подступиться.

Как это не удивительно, но приходится признать, что прогресс в исследовании нейрофизиологических механизмов высших психических функций не только не приблизил нас к пониманию природы субъективного и его отношения к материи мозга, но, напротив, скорее сделал перспективы решения психофизической проблемы еще более туманными, неопределенными. Основная масса анатомических, нейрофизиологических, нейропсихологических данных явно указывает на неразрывную связь нашего "внутреннего мира" (сознания) с мозгом. Так известно, что сознание невозможно без нормально функционирующего мозга, а поражение коры и подкорковых структур мозга приводит к специфической парциальной дисфункции сознания. Известно, что никакие ощущения не возникают, пока нервная импульсация от органов чувств не достигнет соответствующих нейронных структур (анализаторов) , кроме того, известно, что воздействуя на мозг слабым электрическим током или другими агентами можно получить, минуя органы чувств, практически любые сенсорные эффекты или же воздействовать на эмоциональную сферу, волю, мышление и память. ( 1,2,3,4,5,6,7 )

Однако имеются и другие факты, которые с трудом укладываются в простую формулу "сознание - есть функция мозга". В частности, имеются противоречия между обоснованными нейрофизиологией представлениями о том, как, на каких принципах функционирует мозг и оценками его реальной продуктивности, которые дают психологические исследования. Те сведения о мозге, которые нам дает нейрофизиология и нейроанатомия, по большей части укладываются в схему, согласно которой мозг есть некая разновидность "сетевого нейрокомпьютера", т.е. представляет собой нечто подобное сети взаимосвязанных элементарных вычислительных устройств, параллельно обрабатывающих большие массивы сенсорной информации. (8,10,11,119 )

Нервная клетка (нейрон) рассматривается с этой точки зрения как основной рабочий элемент "нейрокомпьютера", а его функция сводится к простой суммации входных сигналов (нервных импульсов, поступающих от других нейронов) с различными "весовыми коэффициентами". Если сумма превышает определенный порог, то нейрон генерирует "потенциал действия" - стандартный импульс, который может быть адресован десяткам тысяч других нейронов. Функция долгосрочной памяти в этой модели обеспечивается устойчивыми изменениями проводимости межнейронных контактов - синапсов (так называемая "коннекторная" теория долгосрочной памяти. (12)). Еще в 40-х годах было показано ( У.С. Маккаллок, У.Питс), что сеть, построенная из элементов, аналогичных по своим функциональным свойствам нейронам, способна, при условии наличия достаточно большого числа нейроподобных элементов, выполнять функцию универсальной вычислительной машины, т.е. в соответствии с тезисом Черча (13), вычислять все, что вычислимо в интуитивном смысле.

Если исключить для человеческого интеллекта возможность решения алгоритмически неразрешимых задач, то полученный Маккаллоком и Питсом результат, по крайней мере формально, допускает возможность реализации человеческого сознания (точнее говоря, тех функций, которые ассоциируются с сознанием) с помощью "сетевого нейрокомпьютера" такого типа, каким представляется мозг человека по результатам нейробиологических исследований.

Если оценивать человеческий мозг с позиций "компьютерной метафоры", т.е. как универсальное вычислительное устройство, то различие между мозгом и обычным компьютером с принципиальной точки зрения может касаться только двух параметров - быстродействия и объема памяти (поскольку в остальном универсальные вычислительные машины эквивалентны - все они способны вычислить любые алгоритмически вычислимые функции, если, конечно, обладают достаточным объемом памяти и достаточным быстродействием). Следовательно, если человек превосходит компьютер в тех или иных отношениях (что пока несомненно), то только за счет более высокой скорости обработки информации и большего объема доступной памяти. ( Как отмечает С.Я. Беркович -"... естественный интеллект сильнее, чем искусственный, просто потому, что он использует гораздо более мощные компьютерные ресурсы" (14 с.104) ). Но именно с точки зрения предполагаемого превосходства в объеме памяти и быстродействии нейрофизиологическая модель мозга, как "сетевого нейрокомпьютера", представляется неудовлетворительной.

Прежде всего, заметим, что нейрон - это по компьютерным меркам чрезвычайно медлительный, ненадежный, обладающий огромной латентностью и рефрактерностью функциональный элемент. (Достаточно сказать, что время переключения на одном нейроне составляет величину порядка одной сотой секунды, максимальная частота импульсации не превышает нескольких сотен герц и т.д.). По всем этим параметрам нейрон не выдерживает никакой конкуренции с транзистором или микросхемой. Кроме того, скорость передачи нервных импульсов внутри мозга примерно в три миллиона раз меньше, чем скорость передачи электромагнитных сигналов между элементами компьютера.

Каким образом агрегат, состоящий из столь несовершенных элементов, может не просто конкурировать с электронным компьютером, но и существенно его превосходить при решении определенного рода задач (распознавание образов, перевод с одного языка на другой и т.п.)? Обычный ответ - за счет использования принципа параллельной обработки информации. Однако, интенсивные исследования в этой области за последние десятилетия показали, что распараллеливание в общем случае дает лишь сравнительно небольшой выигрыш в скорости вычислений (не более, чем на два-три порядка (15,105)). Причем этот факт мало зависит от архитектуры вычислительных систем. Кроме того, далеко не все задачи допускают распараллеливание вычислений. Далее, вычислительную мощность мозга в целом можно приблизительно оценить числом событий, которые могут происходить в нем за одну секунду (здесь имеются в виду лишь информационно значимые события, например генерация потенциала действия нейроном). Общее число таких значимых событий оценивается величиной порядка сотен миллиардов, что вполне сравнимо с числом операций в секунду в большой параллельной компьютерной системе (14). То есть и с этой точки зрения мозг ничем не превосходит компьютер. Остается предположить, что мозг, наряду с известными нам из физиологии электрохимическими процессами, использует для обработки информации и какие-то иные физические принципы, которые и позволяют ему достичь большей по сравнению с компьютером "вычислительной эффективности".

Другая проблема связана с объемом информации, который хранится в нашей долгосрочной памяти. Более 40 лет назад У. Пенфилд обнаружил любопытный феномен: при воздействии электрического тока на отдельные точки средневисочной извилины левого полушария во время нейрохирургических операций у некоторых больных возникает как бы раздвоение сознания. Продолжая осознавать себя на опрерационном столе больной, одновременно, заново переживал определенный промежуток своей прошлой жизни. Причем, в отличие от обычных воспоминаний, возникающие картины прошлого практически не отличались от первичного сенсорного восприятия, т.е. больной как бы переносился в прошлое и заново, со всеми подробностями переживал его. Фиксировались даже такие детали, на которые обычно не обращают внимания. Как отмечал сам Пенфилд, эти "вспышки пережитого" напоминали демонстрацию киноленты, на которой запечатлено все, что человек некогда воспринимал. Причем события в этом "фильме" всегда происходили в той же последовательности, что и в жизни, без всяких остановок или перескоков в другие временные периоды (139 ).

Эти удивительные наблюдения, говорят, по-видимому, о том, что мозг человека запечатлевает в неизменной форме всю зрительную, слуховую и другую сенсорную информацию, которая поступает в него в течение жизни. Если мозг полностью сохраняет впечатления, полученные в течение всей жизни, то он должен обладать колоссальной информационной емкостью. (По оценкам Д. фон Неймана, она должна быть равна приблизительно 28 1019 бит. В таком случае на один нейрон приходится порядка 30 миллиардов бит). Очевидно, что такую информационную емкость "коннекторный" механизм, основанный на изменении синаптической проводимости, обеспечить не сможет.

Кроме того, "вспышки пережитого", а также некоторые другие феномены ( ретроградная амнезия, хронологическая регрессия (16)), указывают на строгую временную упорядоченность зафиксированной в мозге информации, что также весьма трудно согласовать с "коннекторной" гипотезой. По-видимому, наряду с "коннекторным" механизмом, существует другой, гораздо более емкий механизм запоминания, основанный на каких-то иных физических принципах.

До сих пор мы рассматривали психофизическую проблему с чисто "бихейвиористической" точки зрения, т.е. рассматривали мозг как "устройство", управляющее сложным поведением человека, а сознание - как некое функциональное качество этого устройства. С этой точки зрения, решить психофизическую проблему - это значит выяснить каким образом мозг человека способен инициировать то разумное поведение, которое мы реально наблюдаем, как вообще, на каких принципах должно быть основано "устройство", способное осуществлять подобное поведение.

Однако, особую остроту психофизической проблеме придает нечто иное - именно то обстоятельство, что мозг не просто обрабатывает информацию, принимает поведенческие решения и контролирует их выполнение. Он также каким-то образом "производит" ощущения, образы, представления, смыслы, способен испытывать желания, страхи, надежду, любовь. Иными словами, помимо внешней, функциональной стороны, сознание обладает "внутренней" стороной - субъективным миром непосредственно данного, переживаемого. Для описания внутреннего мира субъекта необходимы такие категории, как "чувственное качество", смысл, интенция, "самость" и т.п. - которые, как представляется на первый взгляд, не имеет ничего общего с категориями, с помощью которых мы описываем мозг, как физический объект.

Учет субъективной стороны сознания выводит нас за пределы чисто научного исследования отношения материи и психики. В отличие от вещного, физического мира, который существует "публично" - доступен для всех, сфера субъективного доступна лишь "внутреннему" наблюдению. Если я переживаю в данный момент ощущение зеленого цвета, то никакое объективное исследование не обнаружит в моем мозгу в этот момент что-либо зеленое. Поскольку наука занимается лишь исследованием "объективного", научный подход к решению психофизической проблемы должен быть дополнен философским анализом.

Однако, сказанное не означает, что научный метод здесь совершенно не применим. Субъективное можно в определенных пределах "объективировать" - например, через самоотчет испытуемого, как это делается в психологических экспериментах. Полученный самоотчет (его протокольная запись) - как нечто вполне объективное,- можно сопоставить с результатами физического или физиологического исследования мозга. Если на самом деле сознание есть кооперативный эффект взаимодействия нервных клеток, который достигается посредством обмена нервными импульсами, то мы можем ожидать, что сопоставление "объективного" (описания работы мозга) и "субъективного" (самоописания внутреннего мира) позволит выявить нечто вроде изоморфизма между ними.

Однако, реальное сопоставление "внутреннего опыта" и предположительно соответствующего ему "нейродинамического субстрата" приводит к весьма неоднозначным, противоречивым результатам. Складывается впечатление, что фундаментальные свойства сферы субъективного коренным образом отличны от свойств нейрофизиологической системы. Например, одно из наиболее фундаментальных свойств субъективного - это его целостность. Любой акт чувственного переживания - это синтез ощущений в целостные полимодальные образы, которые в свою очередь объединены в единое целостное феноменальное поле совместно переживаемого.

Однако, нейрофизиологические исследования показывают, что мозг - это, напротив, скорее совокупность относительно автономных функциональных модулей и, соответственно, не обладает тем "слитным единством", которое характерно для нашей сферы субъективного. Так, например, различные аспекты зрительного восприятия: восприятие формы, движения, положения в пространстве, цвета - осуществляется различными группами нейронов в проекционной области коры (17). При этом, до сих пор не найдена мозговая структура, в которой осуществлялась бы окончательная "сборка" чувственного образа хотя бы в переделах одной модальности. (Полимодальные синтезы осуществляются в так называемых "третичных" ассоциативных зонах мозга, например в лобных долях, но, как показывают нейропсихологические исследования, эти структуры не играют особой роли в процессах восприятия, так как нормальное восприятие возможно и при серьезной дисфункции данных мозговых структур).

Еще один факт, ставящий под сомнение целостность сферы субъективного и единство "Я", - это выявленная в экспериментах с "расщепленным мозгом" (эксперименты с больными у которых по медицинским показаниям рассечены комиссуры, связывающие левое и правое полушария переднего мозга) весьма значительная функциональная автономия левого и правого полушария (18,19,20,21). Известно, что рассечение мозолистого тела и ряда других комиссур не приводит к сколь-нибудь значительному изменению в поведении больного (19,21,20), и в то же время психологические тесты выявляют отсутствие обмена (по крайней мере, на уровне сознания) информацией между полушариями. Исходя из этого, следует, по-видимому, признать существенную автономию полушарий и в интактном состоянии. Но в таком случае, если сознание есть функция всего мозга, а не отдельной его части, то целостность сознания следует считать чем-то иллюзорным. (Этого вывода можно, однако, избежать, предположив локализацию "моего" сознания в пределах одного полушария. Поскольку речевая функция как правило связана с левым полушарием и, с другой стороны, "мое" сознание - это, очевидно, именно то сознание, которое отражено в "моем" самоотчете, то "мое" сознание должно быть локализовано в левом полушарии, тогда как в правом может быть локализовано некое "дополнительное" , "не мое" сознание).

Наконец, даже если мы отвлечемся от "крупномасштабной" модульности мозга, нам все равно необходимо учесть его "мелкомасштабную" модульность. Ведь мозг состоит из множества дискретных единиц - нейронов, которые, в свою очередь, состоят из еще более мелких субъединиц - органелл, молекул, атомов, элементарных частиц, - и эта "мелкомасштабная" "зернистость" материи мозга также никак не нарушает единства нашего сознания, что представляется, для непредвзятого размышления, весьма странным и загадочным обстоятельством.

Другое, давно уже отмеченное в литературе несоответствие "объективного" и "субъективного" - это качественная разнородность модально специфических ощущений и, напротив, качественная однородность электрохимических процессов в различных мозговых структурах, являющихся предположительным "нервным субстратом" данных сенсорных модальностей и внутримодальных качеств (22, 188).

Как объяснить все эти несоответствия? Означают ли они, что корреляции материального и субъективного нужно искать на другом уровне описания мозговых процессов (например, на квантовом уровне)? Или же следует изменить сами критерии сопоставления? Ответ на этот вопрос, очевидно, зависит от того, как мы в самом общем виде, т.е. "философски", решаем проблему отношения материи и субъективного.

Какие же конкретно решения психофизической проблемы (которую точнее было бы назвать "субъективно-физической") предлагает философия и в какой мере они могут способствовать прогрессу научных исследований связи материи и субъективного? Несмотря на большое число различных подходов к решению психофизической проблемы, все они, в основном, укладываются в пять направлений. Это "элиминирующие" концепции, "интеракционизм" (теория психофизического взаимодействия), психофизический параллелизм, функциональный подход и теория психофизического тождества.

Автор: Евгений Иванов

Другие статьи по теме: