Мигель Николелис

Истинный творец всего

Как человеческий мозг сформировал вселенную в том виде, в котором мы ее воспринимаем

Издание осуществлено при поддержке «Книжных проектов Дмитрия Зимина»

This edition published by arrangement with Levine Greenberg Rostan Literary Agency and Synopsis Literary Agency

Художественное оформление и макет Андрея Бондаренко

© Miguel Nicolelis 2020

© Т. Мосолова, перевод на русский язык, 2023

© А. Бондаренко, художественное оформление, макет, 2023

© ООО «Издательство АСТ», 2023

Издательство CORPUS ®

* * *

Эта книга издана в рамках программы «Книжные проекты Дмитрия Зимина» и продолжает серию «Библиотека фонда „Династия“».

Дмитрий Борисович Зимин – основатель компании «Вымпелком» (Beeline), фонда некоммерческих программ «Династия» и фонда «Московское время».

Программа «Книжные проекты Дмитрия Зимина» объединяет три проекта, хорошо знакомых читательской аудитории: издание научно-популярных книг «Библиотека фонда „Династия“», издательское направление фонда «Московское время» и премию в области русскоязычной научно-популярной литературы «Просветитель».

Подробную информацию о «Книжных проектах Дмитрия Зимина» вы найдете на сайте

ziminbookprojects.ru

Учителям, которые открыли для меня разные стороны Истинного творца всего:

Рикардо Хуаресу Аране, Сезару Тимо-Иариа, Джону Чепину, Рику Лину, Джону Каасу и Рональду Сикурелу

Предисловие научных редакторов

Мигель Николелис – всемирно известный нейроученый бразильского происхождения, большую часть своей жизни проработавший в Университете Дьюка в городе Дареме, расположенном в американском штате Северная Каролина. Здесь он возглавил большой научный коллектив, работавший над проблемами нейрофизиологии и нейроинтерфейсов. Широкую известность получили публикации ученых из этого коллектива по интерфейсам, управляющим движениями протезов рук и ног, интерфейсам с очувствлением и интерфейсам, включающим несколько мозгов, – мозговым сетям.

В книге «Истинный творец всего» Николелис не только описывает последние работы своей лаборатории, но и делает попытку широкого и глубокого обобщения, основанного на экспериментальных и теоретических данных и философских размышлениях и рисующего человеческий мозг как центр вселенной, во всяком случае той вселенной, которая доступна нашему восприятию и пониманию.

Согласно Николелису, человеческий мозг – плод миллионов лет эволюции, через череду случайных событий приведших к тому, что организмы смогли создавать островки пониженной энтропии, необходимые для поддержания жизнедеятельности, обучились воспринимать окружающий мир через органы чувств, мыслить и социально взаимодействовать через мозговые сети, в которых нервные системы отдельных организмов синхронизируются в процессе коллективных действий. Такое взаимодействие может нести и пользу, и вред, как, например, мозговые сети, неоднократно образовывавшиеся на протяжении истории человечества для ведения войн. Под мозговыми сетями, разумеется, имеется в виду не прямое взаимодействие мозгов, как в телепатии, а взаимодействие, опосредованное через нормальные каналы связи, такие как зрение, слух, обоняние и тактильная чувствительность. Несмотря на непрямой характер коннективности, в мозговых сетях могут происходить процессы, похожие на обработку информации в нейронных сетях индивидуальных мозгов, такие как, например, пластичность по принципу Хебба – укрепление синаптических соединений при возбуждении зон мозга одновременно с притоком сенсорной информации и сигналов подкрепления. В настоящее время мы находимся на этапе, когда на формирование мозговых сетей оказывают активное влияние новейшие технологии – мобильные телефоны, интернет, роботизация и искусственный интеллект.

Если экспериментальные результаты, описываемые Николелисом, находятся в лоне традиционной нейронауки, изучающей активность и взаимодействие нейронов в разных условиях, то теоретические воззрения автора, по его собственному признанию, менее традиционны и могут быть отнесены к разряду дискуссионных. Так, излагая свою теорию, Николелис утверждает – опираясь на умозрительные положения, – что существенную роль в работе мозга играют генерируемые им самим слабые магнитные поля, измеряемые в пикотеслах. Согласно Николелису, эти магнитные поля, источником которых являются пучки нервных волокон – «биологические соленоиды», позволяют нейронам в разных отделах синхронизироваться и работать как аналоговый органический компьютер, принципиально отличающийся от полупроводниковых цифровых компьютеров.

Николелис утверждает, что благодаря магнитным полям и осуществляемым ими аналоговым операциям мозг человека способен переводить информацию Шеннона в «информацию Гёделя» – ментальную абстракцию, которую нельзя ни свести к операциям цифровых компьютеров, ни моделировать посредством вычисляемых (алгоритмически задаваемых) функций. Лишь такой аналоговый компьютер мозга способен преодолеть ограничения, накладываемые на формальную логику теоремами Гёделя, которые доказывают неминуемое существование проблем, которые невозможно решить. Вместе с тем Николелис допускает, что мозг может выполнять и цифровые операции посредством импульсов, генерируемых нейронами в режиме «все или ничего». Эти теоретические построения Николелис распространяет и на более высокий уровень организации – мозговые сети, определяющие социальные явления в обществе. Поскольку концепция, излагаемая Николелисом, не имеет прямых экспериментальных подтверждений, читатель может рассматривать ее как нетривиальный взгляд на работу мозга.

Основываясь на базовых представлениях о цифровых и аналоговых операциях, осуществляемых мозгом и мозговыми сетями, Николелис трактует широкий круг проблем, включая происхождение живого из неживого, появление разума и сознания, механизмы памяти, вопросы истории, религии, войны и мира, роботизацию и искусственный интеллект. Николелис убежден, что человеческий мозг – это уникальный продукт эволюции, работу которого нельзя смоделировать с применением цифровых компьютеров и алгоритмов искусственного интеллекта. Более того, Николелис считает, что мозг фактически является творцом всего, поскольку свойства внешнего мира, например время и пространство, порождаются мозгом, а не существуют независимо от него. Будь на нашем месте инопланетяне, у них были бы совершенно другие представления о вселенной и ее законах.

Книга написана богатым литературным языком и содержит массу сведений, стимулирующих работу ума даже самого искушенного читателя.

Михаил Лебедев,

профессор МГУ имени М. В. Ломоносова, главный научный сотрудник ИЭФБ РАН, научный руководитель Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ

Дария Клеева,

сотрудница Сколковского института науки и технологий и НИУ ВШЭ

Предисловие автора

Когда в 2007 году Бразилия была официально объявлена организатором чемпионата мира по футболу 2014 года, я выступил с предложением представить миру новейшие достижения в области исследований мозга и показать, как много мы можем сделать для улучшения жизни людей. После пяти лет подготовки я встретился с президентом Бразилии и генеральным секретарем ФИФА и предложил организовать научную демонстрацию во время церемонии открытия чемпионата. Главной целью этого мероприятия было показать, что новые технологические возможности и понимание основ функционирования человеческого мозга вплотную подвели нейробиологов к огромному прорыву – обретению возможности восстановить подвижность миллионов людей, парализованных в результате повреждений спинного мозга.

Я предложил организаторам церемонии открытия чемпионата мира дать сделать символический первый удар по мячу молодому бразильцу, полностью парализованному ниже пояса из-за повреждения спинного мозга. В ответ организаторы немедленно задали мне вопрос, который задали бы любому человеку, выдвинувшему столь смелый план: как человек с параличом нижних конечностей может ударить по мячу? Мой ответ привел их в еще большее замешательство: с помощью роботизированного экзоскелета нижних конечностей, полностью контролируемого его или ее мозгом, спокойно ответил я.

К моему полнейшему удивлению, организаторы согласились.

Легкая часть задачи была решена. Теперь предстояло решить трудную часть – воплотить идею в реальность.

Для этого я создал международный благотворительный проект «Снова ходить». За несколько месяцев к нам присоединились десятки инженеров, нейробиологов, робототехников, программистов, врачей, специалистов по реабилитации и техников самого разного профиля из 25 стран. Следующие 18 месяцев были самым сумасшедшим периодом в моей жизни и, возможно, в жизни всех участников проекта. К ноябрю 2013 года восемь крепких духом бразильских пациентов с парализованными конечностями вызвались участвовать в проекте «Снова ходить». Каждый день на протяжении последующих шести месяцев эти люди практиковали уникальное упражнение. Сначала они представляли себе, как ходят на собственных ногах. Затем, при помощи нейроинтерфейса, распознающего электрические сигналы мозга и передающего их роботизированному экзоскелету, в который были заключены их парализованные конечности, они силой мысли начинали передвигать механизированные ноги.

И в результате в холодный зимний (в Южном полушарии) день 12 июня 2014 года, точно в 15 часов 33 минуты по бразильскому времени, Джулиано Пинто (см. рисунок на титульной странице) – один из добровольцев проекта «Снова ходить» – сделал последнее усилие, чтобы распрямить свое тело. Закованный в новехонький роботизированный каркас, он в напряжении стоял на краю футбольного поля с еще не примятой травой. С трибун за ним пристально наблюдали 65 тысяч футбольных фанатов, не говоря уже более чем о миллиарде телезрителей по всему миру. Джулиано готовился вершить историю.

В момент истины в тот зимний день я и еще 24 члена команды проекта «Снова ходить» стояли буквально в нескольких шагах позади Джулиано. Церемониальный футбольный мяч лежал у его правой ноги. Чтобы дать представление о том, как работает экзоскелет, мы провели две длинных полосы из светодиодов от краев шлема Джулиано до нижней части ног экзоскелета. Джулиано запустил экзоскелет, и лампочки ритмично замигали синим.

Мы были готовы начинать!

Со всей энергией, болью и надеждой человека, знающего, каково это – провести почти десять лет прикованным к инвалидному креслу, Джулиано совершил движение, которое еще шесть месяцев назад казалось для него невозможным. Его мозг сгенерировал электрические сигналы, содержащие необходимые двигательные инструкции, а компьютер экзоскелета превратил мысленное желание Джулиано двигаться в координированную последовательность движений роботизированной ноги. В этот момент мигающее свечение синих светодиодных полос сменилось быстрой последовательностью чередующихся зеленых и желтых световых импульсов, бегущих от шлема Джулиано через раму экзоскелета прямо к его ногам.

Казалось, время замедлилось. За незабываемую долю секунды Джулиано сначала отклонился влево, смещая вес в результате слитного движения его собственного туловища и балансирующей системы экзоскелета. Затем под действием мягкой направляющей силы металлического каркаса его правая нога двинулась назад, готовясь к знаменитому бразильскому удару. Достигнув самой верхней точки замаха, его тело подалось вперед, чтобы выполнить самый невероятный на свете удар.

Джулиано Пинто в экзоскелете

И когда правая нога гордого и вновь целого бразильца ударила по мячу, заставив тот мягко покатиться к краю деревянной площадки, Джулиано издал громкий, выстраданный гортанный крик, вскинув сжатую в кулак правую руку к серому бразильскому небу, чтобы отпраздновать свой успех. Всех нас переполняло ощущение, что произошло нечто совершенно невероятное. Мы бросились к Джулиано, и тот оказался в объятиях толпы с такой концентрацией ученых, какая не радовалась голу ни в одном футбольном матче. Среди объятий и поцелуев, его и наших слез Джулиано выкрикнул слова, выразившие глубокую и неожиданную суть произошедшего: «Я почувствовал мяч! Я почувствовал мяч!»

Впереди нас ждали и другие сюрпризы. Согласно клиническому протоколу, которому мы следовали в ходе работы над проектом «Снова ходить», пациенты должны были регулярно проходить неврологическое обследование. Это был не более чем стандартный осмотр, поскольку их состояние оставалось неизменным уже многие годы – они были полностью парализованы и не чувствовали ничего ниже поврежденного участка позвоночника. Мы совершенно не рассчитывали обнаружить какие-либо изменения в их неврологической картине. Но вдруг одна из наших пациенток сообщила врачу, что во время отдыха на пляже впервые за четырнадцать лет отчетливо ощутила кожей ног тепло от лучей солнца. Мы стали подозревать, что происходит нечто необычное.

Повреждения спинного мозга классифицируют по специальной шкале, разработанной Американской ассоциацией спинальной травмы (American Spinal Cord Injury Association, ASIA). Семеро из наших пациентов относились к группе ASIA A, что означает полный паралич и отсутствие тактильной чувствительности ниже места повреждения спинного мозга. Восьмой пациент относился к группе B – полный паралич при наличии некоторой остаточной чувствительности ниже места повреждения.

Клинические данные, собранные нами к августу 2014 года, привели нас в замешательство: после восьми месяцев упражнений наши пациенты демонстрировали очевидные признаки клинического улучшения – их ноги вновь обретали способность к произвольным движениям и тактильную чувствительность; улучшалась их способность контролировать функцию кишечника и мочевого пузыря.

Удивленные такими результатами, через три месяца мы повторили весь набор неврологических тестов, чтобы исключить фактор временных клинических отклонений. К началу 2015 года данные показывали совершенно невероятную картину. Налицо было не только явное и уверенное улучшение клинического состояния пациентов, но и восстановление их двигательных, сенсорных и висцеральных функций. Пациенты вновь обретали способность произвольным образом сокращать многие мышцы голеней и бедер, и как минимум трое могли выполнять сложные произвольные движения ногами, находясь на подвеске. Один из них мог даже «снова ходить» в воздухе.

Кроме того, когда мы объединили и усреднили результаты нескольких тестов на соматическую чувствительность, выяснилось, что пациенты стали восприимчивее к боли и начали лучше опознавать тактильную стимуляцию на участках тела значительно ниже поврежденного участка спинного мозга. Также значительно усилились ощущения давления и вибрации.

В конечном итоге к концу 2015 года благодаря этим неожиданным неврологическим улучшениям все семеро пациентов, продолжавших упражнения (один пациент вынужден был покинуть проект в конце 2014 года), перешли в группу ASIA C, что означает, что теперь они считались лишь частично парализованными! Например, Джулиано Пинто теперь неотчетливо ощущал прикосновения к его стопам и пальцам ног!

Но и это было еще не все. В 2016 году двое из наших пациентов, включая Джулиано, поправились настолько, что могли воспользоваться методом нейрореабилитации, который называют неинвазивной функциональной электростимуляцией. До тренировок по нашей программе этот метод стимуляции, при котором для улучшения мышечных сокращений поверхность кожи подвергают воздействию слабых электрических токов, был бы для них бесполезен. Теперь же двое из них могли ходить с помощью простых ходунков, опирая на землю 30–40 % массы тела. К концу 2017 года они могли проходить уже почти по 5000 шагов с такой минимальной поддержкой.

Дальнейшие клинические исследования показали, что наши пациентки начали вновь ощущать сокращения в брюшной полости, свидетельствовавшие о приближении менструаций. У одной из участниц проекта функции внутренних органов и тактильные ощущения в области промежности восстановились настолько успешно, что она решила во второй раз забеременеть. Девять месяцев спустя, испытав в положенный срок толчки ребенка и схватки, она родила здорового мальчика.

Кроме неожиданного улучшения клинических показателей, мы обнаружили, что наша программа нейрореабилитации сумела помочь нашим пациентам переосмыслить собственное самовосприятие. В результате их мозг принял синтетическое устройство – роботизированный экзоскелет – в качестве полноценного продолжения их биологического тела!

Всех нас больше всего интересовал один и тот же вопрос: какие механизмы или свойства мозга могли вызвать эти радикальные перемены в ощущениях пациентов и привести к таким удивительным и беспрецедентным неврологическим улучшениям?

Возможно, для многих удар Джулиано в тот день стал настоящим символом наступления эры кибернетики или гимном трансгуманизму, но лично я придерживаюсь диаметрально противоположной точки зрения. Там, где многие увидели триумф гибридного и бесшовного сопряжения человека и машины, я обнаружил очередное явное свидетельство непревзойденной и поистине воодушевляющей адаптивной мощности, которую человеческий мозг раз за разом демонстрировал на протяжении всей нашей истории всякий раз, когда ему приходилось сталкиваться с неизвестными прежде обстоятельствами.

Пытаясь в полной мере обосновать такую интерпретацию и мою убежденность в том, что человеческий мозг является органическим вычислительным устройством, с которым не может сравниться ни одна когда-либо созданная машина, включая самую мощную и успешную из всех – цифровой компьютер, я вскоре понял, что современной нейробиологии требуется совершенно новая теория. Теория, которая наконец покажет, как миллионы лет эволюции человеческого мозга сделали его Истинным творцом всего.

Вначале

Истинный творец всего сказал:

Да будет свет!

А после короткого молчания

провозгласил:

И да будет

E = mc^2

Глава 1

Вначале…

Вначале был только мозг приматов. И из глубин этой сложной и запутанной сети из 86 миллиардов нейронов в результате слепого эволюционного пути и множества ментальных «больших взрывов» за миллиарды лет возник человеческий разум. Свободный, ничем не ограниченный и быстро расширяющийся, словно некая биологическая плазма, он вскоре образовал континуум, породивший гремучую смесь из прямохождения, ловкости рук, умения изготавливать орудия труда, устной и письменной речи, сложных социальных взаимодействий, абстрактного мышления, способности к рефлексии, сознания и свободы воли. Из того же ментального котла вышло самое комплексное представление о времени и пространстве, которое когда-либо порождала органическая материя, послужившее идеальной основой для появления множества ментальных абстракций – поистине священных органических скрижалей, на которых зиждется человечество. Вскоре эти ментальные построения стали определять сущность человеческого бытия и цивилизации: от нашего эгоистического самовосприятия до глубочайших верований, сложных экономических и политических структур, а также уникального нейронного воспроизведения окружающего мира. Из простых электромагнитных возмущений нервных клеток возник великий скульптор нашей материальной реальности, виртуозный композитор и единоличный архитектор нашей героической и трагической истории, самый талантливый исследователь глубочайших тайн природы, неутомимый искатель ускользающей истины о нашем происхождении, искусный иллюзионист, неортодоксальный мистик, артист со множеством талантов, лирик, облекающий в свои несравненные нейробиологические рифмы любые мысли, изречения, мифологические метафоры, наскальные рисунки, религиозные догмы, письменную историю, научные теории, памятники, экспедиции первооткрывателей, чудовищный геноцид и грандиозные завоевания, а также каждый жест любви, каждую мечту или галлюцинацию, когда-либо испытанную каким-либо гоминидом на этой несовершенной голубой планете, которую мы называем своим домом.

И тогда, примерно через 100 тысяч лет после стремительного взлета, Истинный творец всего оглянулся назад на свои невероятные творения и, к собственному удивлению, обнаружил, что создал совершенно новую вселенную.

«Истинный творец всего» – это рассказ о том, как работает человеческий мозг, и о его центральном месте в космологии человеческой вселенной. Под человеческой вселенной я понимаю гигантский набор знаний, восприятий, мифов, верований и религиозных представлений, научных и философских теорий, культурных, моральных и этических традиций, интеллектуальных и физических достижений, технологий, искусства и всех других побочных продуктов, которые возникают в процессе работы человеческого мозга. Если говорить коротко, человеческая вселенная – это все плохое и хорошее, что определяет наше наследие как вида. Однако это вовсе не учебник истории и не подробный перечень всего, что известно (или считается известным) нейробиологам о фокусах и трюках человеческого мозга. Скорее это научный труд, цель которого заключается в описании мозга в качестве совершенно новой структуры. Центральная часть повествования посвящена деталям новой теории, объясняющей, как человеческий мозг, самостоятельно или в составе широкой сети других мозгов, реализует свои удивительные функции. Я называю эту новую теоретическую систему релятивистской теорией мозга.

Когда я задумался над созданием книги, я намеревался в основном сосредоточиться на той научной сфере, которой посвящена большая часть моей профессиональной деятельности, – исследованиях мозга. Однако вскоре я понял, что это слишком узкий подход. Масштаб моего интеллектуального труда требовалось значительно расширить и включить области знания, в которые нейробиологи редко забредают в наши дни, – философия, искусство, археология, палеонтология, история вычислительной техники, квантовая механика, лингвистика, математика, робототехника и космология.

После многих месяцев чтения и с растущим разочарованием по поводу того, что мне все еще не удалось найти подходящего начала для моего повествования, я почти случайно наткнулся на великолепную книгу «История искусства» выдающегося немецко-британского историка Э. Х. Гомбриха. Беспокоясь о моем писательском ступоре, моя мать, известная в Бразилии писательница, подарила мне эту книгу на Рождество 2015 года. Прибыв домой поздно ночью, я решил немного почитать перед сном. Но несколько первых предложений полностью меня разбудили. Это было оно! На глянцевой бумаге черным по белому был записан первый виток моей собственной истории. Я так и не закрыл книгу до раннего утра следующего дня.

Вот что писал Гомбрих: «Не существует на самом деле того, что величается искусством. Есть художники. В давние времена они, подобрав с земли кусочки красящих минералов, набрасывали в пещерах фигуры бизонов. В наши дни люди этой породы покупают краски в магазинах и рисуют, например, плакаты, которые мы видим на стенах и заборах. Их руками создано и многое другое»[1].

Неожиданно я нашел союзника. Кого-то, кто понимал, что без человеческого мозга, этой особенной разновидности мозга приматов, смоделированной и сформированной в результате уникального эволюционного процесса, который, скорее всего, никогда больше не повторится нигде в окружающем нас гигантском космосе, не было бы и искусства, поскольку все проявления артистизма являются побочным продуктом пытливого и беспокойного человеческого разума, жаждущего наложить на внешний мир образы из своей внутренней нейронной вселенной.

Это может показаться крохотным нюансом, маловажным семантическим вопросом о нашем мировосприятии. Однако размещение человеческого мозга в центре человеческой вселенной оказывает огромное влияние на наше восприятие собственной жизни и на выбор будущего, которое унаследуют наши потомки. На самом деле, если заменить всего несколько слов, замечание Гомбриха могло бы послужить началом любой книги, описывающей продукты человеческого мозга, например, книги о физике. Наши физические теории столь успешно описывают природные явления, происходящие на разных пространственных масштабах, что большинство из нас, включая постоянно работающих в этих сферах ученых, забывают, что на самом деле означают ключевые понятия физики, такие как масса или заряд. Мой добрый друг бразильский физик-теоретик Марсело Глейзер из Дартмутского колледжа писал в замечательной книге «Остров знаний»: «Масса и заряд не существуют сами по себе. Они лишь часть информационной картины, которую люди создают для описания мира вокруг себя»[2].

Мы с Марсело пришли к одинаковому определению человеческой вселенной: если бы иное разумное существо, скажем, знаменитый Спок с планеты Вулкан[3], прибыл бы на Землю и чудесным образом смог с нами общаться, вероятнее всего, мы бы обнаружили, что объяснения и теории, не говоря уже о фундаментальных концепциях и понятиях, которыми он воспользовался бы для описания его космологических взглядов на вселенную, были бы совершенно не такими, как наши (рис. 1.1). А с чего нам ожидать сходства? В конце концов, мозг Спока был бы совсем не таким, как наш, поскольку являлся бы продуктом эволюционного процесса и культурного развития на Вулкане, а не на Земле. На мой взгляд, ни одно из двух описаний в таком случае не было бы более точным: они бы просто представляли собой результаты двух наиболее удачных попыток двух разных типов органического разума объяснить окружающую их действительность. В конце концов, что бы ни существовало где-то там в этой вселенной возрастом 13,8 миллиарда лет (по человеческим оценкам), с точки зрения нашего мозга (и, осмелюсь предположить, также с точки зрения любого инопланетного мозга) космос представляет собой массу потенциальной информации, ожидающей разумного наблюдателя, способного извлечь из нее знания и практически сразу придать им какой-то смысл.

Рис. 1.1. Мозгоцентрическая космология: описание вселенной, сделанное человеческим мозгом (в данном случае с помощью математических выкладок), с большой вероятностью будет отличаться от описания, созданного центральной нервной системой инопланетного существа (рисунок Кустодио Роса).

Именно в присвоении смысла вещам – в создании знаний – Истинный творец всего выступает во всем своем блеске. Знания позволяют нам адаптироваться к постоянно меняющейся окружающей среде и сохранять способность поглощать новую потенциальную информацию из космического супа. Протоны, кварки, галактики, звезды, планеты, камни, деревья, рыбы, кошки, птицы: в сущности, неважно, как мы их называем (наверняка Спок сказал бы, что у него названия более подходящие). С позиции нашего человеческого мозга все это – разные способы описания сырой информации, поступающей к нам из космоса. Наш мозг дает всем этим объектам имя и (для операционного удобства) значение, но в исходном виде их содержимое всегда одно и то же – это потенциальная информация.

Чтобы вы не подумали, что кто-то что-то подмешивает в воду, которую пьют в детстве бразильские нейробиологи и физики родом из Сан-Паулу или Рио-де-Жанейро, позвольте мне прояснить свою мысль. В большинстве случаев мы говорим о физике как о некой универсальной сущности, живущей собственной жизнью, как Искусство с заглавной буквы «И», о котором говорит Гомбрих. Однако физики per se вообще не существует. На деле существует лишь набор человеческих ментальных конструктов, которые на сегодняшний день обеспечивают наилучшее и наиболее точное описание окружающего нас мира. Физика, как и математика или любая другая отрасль научных знаний, определяется отражениями и отзвуками электромагнитных возмущений, происходивших когда-то в мозгах таких гениев, как Фалес, Пифагор, Эвклид, Архимед, Диофант, Аль-Хорезми, Омар Хайям, Коперник, Кеплер, Галилей, Ньютон, Максвелл, Бор, Кюри, Резерфорд, Эйнштейн, Гейзенберг, Шрёдингер и Штюкельберг, а также многих других.

Таким же образом, данное Гомбрихом определение искусства соответствует фантастической коллекции ментальных изображений, созданных человеческим мозгом, которые за последние десятки тысяч лет были вырезаны, выгравированы, вылеплены, нарисованы или записаны для закрепления внутренних воспоминаний, ощущений, желаний, космологических представлений, верований или предчувствий, записи на самых разных носителях (сначала в человеческих телах, а затем на камнях, костях, дереве, стенах пещер, металле, ткани, мраморе, бумаге, церковных сводах и окнах, видеопленке, CD- и DVD-дисках, в полупроводниковой памяти или в облачном хранилище). В этой коллекции содержатся все творения человека – от потрясающей наскальной росписи, выполненной неизвестными художниками эпохи верхнего палеолита в пещерах Альтамира и Ласко, до работ Боттичелли, Микеланджело, да Винчи, Караваджо, Вермеера, Рембрандта, Тёрнера, Моне, Сезанна, Ван Гога, Гогена и Пикассо, и это если перечислить лишь нескольких художников, превративших незримые мозговые процессы в красочные эпические аллегории человеческого бытия.

В рамках той же логики наши лучшие и наиболее точные описания вселенной – не что иное, как устоявшаяся извилистая история развития ментальных производных, таких как математика и логика, которым обычно присваивают имена их создателей: законы Кеплера для описания движения планет, астрономические наблюдения Галилея, законы движения Ньютона, уравнения Максвелла для электромагнетизма, специальная и общая теория относительности Эйнштейна, принцип неопределенности Гейзенберга или квантово-механические уравнения Шрёдингера.

Рис. 1.2. Три космологических представления, выдвинутых Истинным творцом всего в разные исторические периоды: «Зал быков» в пещере Ласко, расписанный нашими предками из верхнего палеолита; Сикстинская капелла Микеланджело; наиболее современное описание происхождения Вселенной, по данным НАСА (рисунок Кустодио Роса).

Прежде чем возмущенные физики начнут вскакивать со стульев, замечу, что эта идея вовсе не ставит удивительные открытия и достижения сообщества физиков под сомнение, а лишь дополняет их, подтверждая, что физики являются по совместительству талантливыми нейробиологами и способны постичь самые глубинные механизмы человеческого разума (даже если большинство из них обычно отрицают фактор влияния их собственного сознания на процесс научных изысканий). Но эта идея также означает, что поиски священного Грааля в физике – теории всего – не приведут к успеху без учета детальной теории человеческого разума. Большинство консервативных физиков являются ярыми противниками идеи о том, что физиология человеческого мозга имеет какое-либо отношение к формированию основных физических теорий, которые они считают абсолютно объективными. Я же в этой книге рассчитываю доказать, что некоторые из самых загадочных природных явлений, включая такие базовые и древние концепции, как пространство и время, нельзя понять полностью, не поставив на передний план самого наблюдателя – и человеческий мозг.

Ну а теперь – вперед!

Согласно наиболее широко распространенному варианту описания событий, примерно через 400 тысяч лет после сингулярного взрыва, в результате которого образовался космос, наконец выделился свет. Он несся через вселенную, пока не встретил на своем пути кого-то или что-то, что попыталось воссоздать его путешествие и придать произошедшему смысл. На поверхности небольшого голубоватого камня, сформировавшегося около пяти миллиардов лет назад из межгалактической пыли на орбите обычной желтой звезды, затерянной в ничем не примечательном уголке очередной заурядной галактики, этот первозданный свет встретил существ, которые загорелись желанием осмыслить его и при помощи выработанных в ходе эволюции ментальных способностей и инструментов начали настойчиво воссоздавать в своих головах происхождение этой потенциальной информации и определять ее значение. Три космологических представления, изображенные на рисунке 1.2, отражают крошечные фрагменты этого невероятного коллективного труда человеческой мысли. Глядя что на новейшее визуальное описание известной нам вселенной, предложенное НАСА, что на фрески Микеланджело, что на наскальные рисунки из пещеры Ласко, нельзя не затаить дыхания, не ощутить собственную незначительность и глубокое волнение при виде невероятных свершений, достигнутых Истинным творцом всего за такой короткий отрезок времени.

Глава 2

Эволюционное происхождение Истинного творца всего

В тот момент, когда встревоженный донесшимся из кустов высоким свистом бизон поднял из травы свою тяжелую черную голову, его судьба уже была решена.

В условиях плохой видимости из-за окутавшего долину плотного тумана могучий бык испытал отвратительное чувство страха, когда прямо перед ним из густой листвы показалось пламя и раздались дикие гортанные крики и вопли. После секунды растерянного колебания он развернул свое массивное тело и приготовился бежать – одновременно от огня и от орды двуногих существ, выскочивших из кустов и бросившихся в его сторону. В этот момент внезапного перехода от мертвящего страха ко всепоглощающему желанию бежать прочь бык ощутил первый пронзающий удар в спину. Последовавшая за этим вспышка боли была резкой и сильной, но еще прежде, чем он понял, что его ноги уже перестали подчиняться срочным приказам возбужденного мозга, за несколько секунд один за другим последовало еще несколько подобных ударов, решивших его удел. Ему оставалось лишь поддаться слабости, которая начала охватывать его тело, и просто повалиться на землю.

Дикие крики раздавались все ближе и ближе, пока, по необъяснимой причине, не начали стихать, хоть бык и видел теперь, что его окружала большая толпа ликующих охотников, каждый из которых был одет в несколько слоев дубленых шкур животных и держал по грозному каменному клинку, изготовленному умелыми и ловкими руками. Затихающий звук голосов вовсе не означал, что охотники уходили. Скорее, наоборот – они никуда не денутся еще много тысяч лет. Нет, это таяла на глазах способность самого быка воспринимать происходящее. Он проживал свои последние секунды на земле, все еще пораженный тем, насколько стремительно оборвалась его жизнь.

Быка бы это вряд ли утешило, но эта история практически наверняка была потом навеки запечатлена в виде наскального рисунка: чтобы почтить его память и жертву, обучить будущих охотников примененной в то утро тактике и, возможно, отразить веру в мистическое царство, в которое отправился бык, пав жертвой изобретательности нового разрушительного образа жизни, который ему не дано было понять. В свои последние мгновения это великолепное животное никак не могло понять, что его убийство было тщательно спланировано заранее, а затем безошибочно осуществлено самым мощным, изобретательным, эффективным и порой самым смертоносным параллельным органическим компьютером, когда-либо порожденным наугад естественным отбором – человеческой мозгосетью.

Воспроизведение этой сцены первобытной охоты, хоть и вымышленное, отражает некоторые ключевые нейробиологические свойства, возникшие в ходе сложного эволюционного процесса, начавшегося примерно 6 миллионов лет назад, когда наши самые ранние предки отделились от нашего общего с современными шимпанзе предшественника. Этот процесс наделил представителей нашего вида уникальными умственными способностями. Даже сегодня остаются сомнения по поводу точной причинно-следственной цепочки событий, благоприятствовавшей возникновению таких выдающихся неврологических характеристик. И поэтому я хочу, не углубляясь в детали, крупными мазками набросать важнейшие метаморфозы и гипотетические нейробиологические механизмы, позволившие мозгу современного Homo sapiens появиться и завладеть всей планетой. В более узком плане моя задача состоит в том, чтобы описать, каким образом этот органический компьютер (именно так мне нравится называть человеческий мозг) достиг своей нынешней конфигурации и в процессе приобрел способность создавать важнейшие варианты человеческого поведения – необходимый шаг в процессе становления Истинного творца всего в качестве центрального элемента человеческой вселенной.

Исторически первым, что привлекло внимание палеонтологов и антропологов в качестве потенциальной причины усложнения человеческого поведения в ходе эволюции, было увеличение объема нашего мозга. Этот процесс, называемый энцефализацией, начался примерно 2,5 миллиона лет назад (рис. 2.1). До этого у первых двуногих гоминидов, таких как представительница вида Australopithecus afarensis, которой дали прозвище Люси, головной мозг имел объем около 400 см^3, примерно как у современных шимпанзе и горилл. Однако 2,5 миллиона лет назад объем мозга Homo habilis, научившегося изготавливать орудия, составлял уже около 650 см^3 – более чем на 50 % больше, чем у Люси.

Рис. 2.1. Гипотетическое семейное дерево гоминидов. Вопросительные знаки стоят там, где палеоантропологи не уверены в картине расхождения ветвей. Иллюстрация любезно предоставлена Джоном Хоуксом; впервые опубликована в книге: Berger L., Hawks J. Almost Human. New York: National Geographic, 2017.

Еще 2 миллиона лет спустя началась вторая фаза ускоренного роста мозга. Она стартовала примерно 500 тысяч лет назад и продолжалась 300 тысяч лет. За этот период объем мозга Homo erectus – следующего главного героя нашей эволюционной пьесы – достиг 1200 см^3. В период же с 200 до 30 тысяч лет назад объем мозга наших собратьев достиг максимума у неандертальцев и составил примерно 1600 см^3. Однако ко времени появления уже нашего вида объем мозга мужчин составлял лишь 1270 см^3, а объем мозга женщин – порядка 1130 см^3. Важнейший аспект, который нужно учитывать при анализе этих показателей, заключается в том, что в конце истории длительностью в 2,5 миллиона лет мозг представителей человеческой линии увеличился в размерах значительно больше, чем остальные части тела. То есть трехкратное увеличение объема, приведшее к появлению мозга современного человека, создало центральную нервную систему примерно в девять раз крупнее, чем у любого другого млекопитающего с такой же массой тела.

Попытки ученых установить причину этого невероятного трехкратного увеличения размера мозга при переходе от Australopithecus afarensis к Homo sapiens показали, что в значительной степени это изменение объема, уже пересчитанное в пропорции с изменившейся массой тела, связано с гигантским увеличением объема неокортекса («новой коры») – извилистого слоя нервной ткани на поверхности нашего мозга. Это особенно важно по той причине, что неокортекс, как известно, является проводником всех наших самых продвинутых когнитивных способностей – ментального ресурса, определяющего самую суть человеческого существа. У большинства приматов на долю неокортекса приходится около 50 % объема мозга. У человека же неокортекс занимает почти 80 % объема всей центральной нервной системы.

Любая теория, объясняющая этот стремительный рост мозга наших предков, должна учитывать один парадокс, заключающийся в том, что наша мозговая ткань потребляет очень много энергии. Следовательно, по мере развития у них крупного мозга нашим предкам приходилось затрачивать все больше и больше усилий на поиски источников калорий для поддержания работы энергозатратной центральной нервной системы. Хотя на долю мозга приходится лишь 2 % всей массы человеческого тела, он поглощает около 20 % производимой каждым из нас энергии. Следовательно, нужно либо потреблять больше пищи, то бишь дольше подвергаться опасности нападения хищников, как наш бизон, либо менять рацион и переходить на более калорийную диету. Дополнительная энергия появилась, когда гоминиды перешли от исходной диеты приматов, состоявшей из листьев и фруктов, к употреблению легкодоступной пищи с гораздо более высокой энергетической ценностью – богатому жирами и белками мясу животных. Дела пошли еще лучше, когда гоминиды овладели огнем и открыли искусство приготовления пищи. За счет приготовления мяса и энергетически богатых овощей эти гоминиды облегчили себе процесс переваривания пищи, что позволило им извлекать из нее больше энергии. Это изменение в типе питания произошло параллельно с (если не вызвало) очень важной эволюционной адаптацией – значительным сокращением размера и сложности кишечника (особенно толстой кишки). Поскольку работа крупного и сложного кишечника весьма энергозатратна, эти внутренние изменения позволили экономить энергию, которую теперь можно было перебросить на поддержание функций увеличившегося мозга.

Однако даже определение источников энергии для поддержания крупного мозга не объясняет причины возникновения столь непропорционально обширной нервной системы. После нескольких неудачных попыток объяснения причин увеличения мозга приматов и человека в 1980-х годах начала наконец формироваться новая правдоподобная и заманчивая гипотеза; Ричард Бирн и Эндрю Уиттен заявили, что мозг человека и человекообразных обезьян увеличивался параллельно с усложнением их сообществ. Эта теория, названная теорией макиавеллианского интеллекта, предполагает, что для выживания и процветания социальных групп людей и человекообразных обезьян индивиды должны подчиняться сложной динамике социальных отношений. Приобретение социальных знаний и их правильная интерпретация и использование необходимы для распознавания друзей, помощников и потенциальных угроз. Таким образом, в соответствии с теорией Бирна и Уиттена важнейшая задача, связанная с необходимостью обрабатывать большой объем социальной информации, потребовала развития у человекообразных обезьян (и особенно у людей) более крупного мозга.

Рис. 2.2. Корреляция между средним размером группы и отношением неокортекса для разных антропоидных приматов (данные для обезьян показаны черными кружками, данные для человекообразных обезьян – незакрашенными). Dunbar R. I., Shultz S. Evolution in the Social Brain. Science 317, no. 5843, 2007: 1344–47. Воспроизводится с разрешения AAAS.

Иными словами, теория макиавеллианского интеллекта предполагает, что более крупный мозг необходим для создания в сознании индивидуума социальной карты группы, к которой он принадлежит и с которой он постоянно взаимодействует. В этом отношении эта теория близка к идее о том, что крупный мозг, подобный нашему, может создавать ментальный конструкт, называемый моделью психического состояния. В общих чертах эта когнитивная способность дает нам возможность не только осознавать, что другие члены нашей социальной группы могут находиться в собственных особых состояниях сознания, но и предполагать, какими могут быть эти состояния при нашем взаимодействии с ними. Иными словами, когнитивные характеристики, связанные с моделью психического состояния, позволяют нам думать о мыслях других людей о нас или о других членах нашей социальной группы. Естественно, следует предположить, что, дабы извлечь пользу из такой невероятной способности, наш крупный мозг также обеспечил нас самоузнаванием, самосознанием и способностью формировать собственную точку зрения.

В 1990-х годах британский антрополог и эволюционный психолог из Университета Оксфорда Робин Данбар предложил новый способ экспериментального подтверждения теории макиавеллианского интеллекта. Во-первых, вместо оценки всего объема мозга он сосредоточился только на неокортексе. Остальные части мозга также выполняют важные физиологические функции, но если речь идет о таких навыках, как изготовление орудий, речь, ощущение самого себя, модель психического состояния, и о многих других способностях мозга, следует анализировать именно неокортекс.

Данбар решил проверить свою теорию с помощью единственного показателя уровня социальной организации, который он мог легко контролировать на количественном уровне, – размера социальных групп приматов. Удивительный результат, полученный при проверке догадки проницательного Данбара, представлен на рисунке 2.2 на примере обезьян и человекообразных обезьян. На нем хорошо видно, что зависимость логарифма размера групп нескольких видов приматов от логарифма соответствующего отношения неокортекса[4] представляет собой прямую линию. Поэтому такой график позволяет легко оценить идеальный размер социальной группы вида исходя из отношения неокортекса для этого вида. В честь этого открытия размер группы животных, определенный с помощью такой кривой, называют теперь числом Данбара для конкретного вида животных. Так, для шимпанзе число Данбара равно 50, что означает, что кора мозга этих человекообразных обезьян позволяет им справляться с уровнем сложности социальных отношений в группе примерно из 50 особей.

Рис. 2.3. Предполагаемые значения размера популяций пяти наших предков – гоминидов/австралопитеков, Homo habilis, Homo erectus, архаичных людей (включая неандертальцев) и Homo sapiens – в зависимости от приблизительного возраста окаменелостей. Dunbar R. Grooming, Gossip, and the Evolution of Language. London: Faber and Faber, 1996.

В соответствии с выдвинутой Данбаром гипотезой социального мозга, как стали называть его идею, разросшаяся кора мозга наделяет нас способностью формировать ближний социальный круг, включающий до 150 человек, и эти цифры вполне соответствуют данным для современных охотников и собирателей, а также археологическим данным относительно размеров сельскохозяйственных поселений раннего неолита на Ближнем Востоке.

Дополнительным доказательством идеи Данбара о предполагаемом лимите социальной сложности, с которой мы способны справляться исключительно за счет прямых межличностных контактов без каких-либо внешних или искусственных механизмов социального контроля, служат те случаи, когда размер коллектива превышает 150–200 человек. Лучше всего это видно на примере компаний с количеством сотрудников, превышающим число Данбара. Выше этого уровня значительно возрастает потребность в менеджерах, управляющих и административных протоколах – просто чтобы эффективно следить за происходящим.

Ради интереса на рисунке 2.3 указаны числа Данбара для социальных групп большинства наших важнейших эволюционных предков, основанные на отношении неокортекса, полученном в результате реконструкции мозга при анализе окаменелостей их черепов. Взгляните на график, и вы увидите, сколь значительный социальный эффект оказывало увеличение объема мозга на протяжении последних 4 миллионов лет.

Но за счет чего удерживаются социальные группы приматов, состоящие из такого большого числа особей? У приматов, не принадлежащих к человеческому роду, по-видимому, основным инструментом для поддержания социальных связей является груминг. Идея о важной социальной функции груминга основана на наблюдениях, показавших, что приматы посвящают этой активности от 10 до 20 % времени. По-видимому, выделение в ходе груминга эндогенных опиатов (эндорфинов) у обезьян отчасти объясняет высокую эффективность коллективного использования приматами сильных тактильных стимулов для создания прочных связей, необходимых для поддержания целостности социальных групп; после сеанса груминга животные обычно ведут себя спокойнее и становятся меньше подвержены стрессу.

В отличие от наших родственников приматов, мы не тратим много времени на груминг для поддержания гармонии в социальной группе. По оценкам Данбара, для сохранения целостности группы из 150 человек только за счет груминга нам приходилось бы уделять на него от 30 до 40 % времени. Вместо этого, как считает Данбар, мы для достижения той же цели используем речь.

Речь в сочетании с жестами, нечленораздельными звуками и посвистыванием создавала эффективную среду для поддержания целостности весьма многочисленных групп первых людей. Робин Данбар приводит прекрасный пример роли речи в качестве инструмента для создания социальных связей между людьми. Анализируя содержание разговоров в самых разных социальных группах в современной Англии, он обнаружил, что вне зависимости от самих собеседников около двух третей всех бесед касаются социальных аспектов нашей жизни. Иными словами, согласно данным Данбара, любимым занятием современного человека является болтовня, и, вероятно, именно она и была главным механизмом, с помощью которого сотни тысяч лет назад первые представители нашего вида научились организовывать и поддерживать функционирование крупных социальных групп.

Несмотря на элегантную простоту аргументов Данбара, эволюция животных редко следует простой и линейной цепочке событий, которую предполагает его теория. На самом деле, по-видимому, в процессе эволюции происходит взаимодействие многих причинно-следственных связей, и в итоге многие признаки эволюционируют параллельно в результате определенного селективного давления и даже влияют на эволюцию друг друга. С тех пор как Данбар сформулировал свою гипотезу социального мозга в 1990-х годах, другие авторы предполагали, что подобная сложная и нелинейная причинно-следственная цепочка должна была влиять на связь между расширением неокортекса и увеличением сложности социального поведения. Для начала можно сказать, что увеличение мозга и появление речи не только способствовали усложнению социального поведения человека, но были для него необходимыми условиями, а может быть, и результатами этого усложнения.

В этом контексте за последние двадцать лет сформировалась иная точка зрения относительно сочетания факторов, которые могли направлять эволюцию человека и процесс энцефализации. Например, профессор департамента эволюционной биологии человека в Гарварде Джозеф Генрих уверен, что в эволюции человека и, возможно, в увеличении объема мозга главную роль сыграла человеческая культура. В книге «Секрет нашего успеха: как культура способствует эволюции человека, приручению наших видов и делает нас умнее» он подробно излагает свою теорию о том, как передача «практик, методов, техник, обучения, орудий, мотиваций, ценностей и верований» из поколения в поколение сделала нас выдающимися «культурными животными». Обучаясь один у другого, сочетая накопленные знания и передавая их другим членам своей социальной группы и последующим поколениям, люди при помощи культуры не только обеспечили себя могучим подспорьем для выживания, но и в конечном итоге создали новое селективное давление, которое отсеивало тех, кто не умел обучаться и ассимилировать подобные культурные накопления. С этой точки зрения эволюция человека находилась под глубоким влиянием того, что Генрих называет генно-культурной коэволюцией – взаимным рекуррентным влиянием культуры и генов. В первую очередь этот процесс связан с тем, что динамические взаимодействия между людьми в социальных группах в качестве эмерджентного свойства при параллельных взаимодействиях мозга многих индивидуумов в составе групп создают культурные продукты. Генрих называет этот процесс группового обучения, уточнения и передачи знаний продуктом «коллективного мозга» группы. Я считаю его основополагающей функцией человеческих мозговых сетей – главным механизмом, при помощи которого сформировалась человеческая вселенная.

В соответствии с представлениями Генриха эволюционная успешность Homo sapiens в гораздо большей степени определяется умением извлекать выгоду из плодов труда нашего коллективного мозга, чем способностями нервной системы отдельных индивидуумов. Эта гипотеза отчасти объясняет, например, почему гоминиды с небольшим объемом мозга, окаменелости которых были найдены на острове Флорес в Индонезии, смогли, судя по всему, научиться пользоваться огнем для приготовления пищи или изготавливать каменные орудия, хотя объем их мозга был сравним с объемом мозга наших родственников австралопитеков. Формирование и передача культурных навыков мозгосетями компенсировала небольшой размер мозга каждого отдельно взятого Homo floresiensis. Соответственно, размер мозга – не единственная переменная, которую следует учитывать при анализе эволюции когнитивных способностей человека.

Хотя я согласен с большинством доводов Генриха, очевидно, что уникальные нейроанатомические и нейрофизиологические свойства каждого индивидуального мозга играют решающую роль в формировании оптимальных мозговых сетей и появления у социальных групп людей способности создавать и передавать знания (см. главу 7).

Смысл теории генно-культурной коэволюции, а также моих замечаний в отношении этой теории можно четко проиллюстрировать на примере одного из главных результатов человеческой эволюции – нашей уникальной способности создавать орудия труда. Встав примерно 4 миллиона лет назад на ноги, наши предки значительно увеличили дальность своих ежедневных перемещений в поисках пищи и крова. В какой-то момент это удивительное биологическое новшество позволило африканским гоминидам распространиться сначала вдоль побережья и вглубь континента, а затем и по всему миру. Таким образом, первым волнам колонизации мира человеком, а также истокам того, что мы сейчас называем глобализацией, мы обязаны босым ногам африканских иммигрантов, искавших лучшей жизни. Кто бы напомнил современным политикам, что без этих масштабных миграций не сформировался бы наш современный мир, каким мы его знаем.

Однако прямохождение не просто расширило границы перемещений человека. Оно освободило руки наших предков для множества других вариантов моторного поведения, некоторые из которых требовали тонких и точных координированных движений всех пяти пальцев, включая противопоставленный большой. Способность перемещаться на двух ногах в сочетании с выборочным разрастанием лобно-теменных сетей коры дала нам возможность пользоваться руками для изготовления орудий труда.

Однако для этого нашим предкам нужно было еще и научиться наблюдать и опознавать причинно-следственные связи в окружающем мире. Скажем, какой-то из наших предков швырнул камень о скалу. Поняв, что образовавшимися осколками много что можно было разрезать, этот гоминид решил намеренно разбивать камни друг о друга, чтобы получить больше орудий, которые лучше резали. А когда этот первый изобретатель с помощью своего инструмента смог быстрее и эффективнее отделить мясо от костей, вероятно, другие члены группы заметили это и начали внимательно наблюдать за тем, как изобретатель делал новый инструмент. Способность находить решения проблем и последующее распространение новых знаний среди членов социальной группы определяют ключевое неврологическое свойство, отличающее наш вид от других приматов.

Явление одновременной активации одинаковых структур мозга у нескольких наблюдателей при виде двигательных действий индивидуума называется моторным резонансом. Если наблюдатели начинают повторять наблюдаемые движения – это называют моторным заражением. Если такое заражение проявляется очень быстро, данное явление называют мимикрией. Особые сети в мозге приматов (см. главу 7) играют ключевую роль в создании моторного резонанса, который у макак-резусов, шимпанзе и человека вызывает либо заражение, либо мимикрию. Однако сравнительные анатомические и физиологические исследования этих кортикальных сетей у трех данных групп приматов выявляют значительные различия как в функциональной связности, так и в картине активации в процессе резонанса. Это очень важные наблюдения, поскольку они подчеркивают влияние эволюционного процесса сначала на связность сигналов между разными отделами коры височных, теменных и фронтальных долей, а затем и на схемы функциональной активации, что привело в итоге к формированию различных мозговых сетей у разных приматов.

В среднем макаки-резусы опираются на социальные взаимодействия для обучения новым навыкам меньше, чем шимпанзе, которые, в свою очередь, выполняют меньше сложных действий, выученных через социальное общение, чем люди. Это означает, что в поведении макак-резусов редко можно обнаружить примеры моторных навыков, приобретенных за счет социальных взаимодействий – через моторный резонанс и моторное заражение. У диких шимпанзе же, напротив, проявляется моторное заражение навыками, такими как коммуникационные жесты и изготовление орудий. В отличие от макак и шимпанзе, люди превосходно умеют использовать механизмы моторного резонанса и моторного заражения для распространения новых навыков в своей социальной группе – либо на локальном уровне с помощью жестов и речи, либо на расстоянии посредством огромного разнообразия способов коммуникации и технологий, созданных «коллективным мозгом».

У наблюдателя есть два способа, с помощью которых он подхватывает новые моторные действия: эмуляция и мимикрия. Эмуляция представляет собой простое копирование конечного результата наблюдаемого моторного действия, а мимикрия распространяет внимание наблюдателя также и на воспроизведение или копирование всего процесса, необходимого для достижения этого результата. Примечательно, что анализ всех доступных поведенческих данных показывает, что макаки-резусы склонны скорее эмулировать моторные действия, чем мимикрировать, тогда как у шимпанзе чаще наблюдается мимикрия. Шимпанзе способны наблюдать, осваивать, копировать и передавать новые навыки моторного поведения другим членам своей группы, а это свойство человекообразных обезьян предполагает умение развивать и поддерживать прототип моторной культуры.

Однако, несмотря на очевидную способность мимикрировать, шимпанзе делают это гораздо реже, чем люди. Главным образом, это означает, что шимпанзе все еще в большей степени сосредоточены на эмуляции (копировании финального результата моторного поведения), тогда как люди являются гораздо лучшими имитаторами, т. е. фокусируются в первую очередь на воспроизведении процесса, с помощью которого решается моторная задача. Более того, благодаря невероятному усилению коммуникации за счет речи люди гораздо лучше умеют обучать новым навыкам других. Иными словами, у людей понимание новых навыков довольно быстро и эффективно распространяется посредством разговора.

Как только понимание приходит к отдельному индивидууму или небольшой группе, оно посредством механизма, который я обсуждаю в главах 7 и 11, за счет моторного резонанса и заражения распространяется и заражает (почти как вирус) многих представителей данной социальной группы. Это вовлечение мозга отдельных людей ответственно за возникновение связанных с изготовлением орудий мозгосетей, которые совершенствуют технику, накапливают знания и передают их следующим поколениям.

После изобретения первого охотничьего орудия в постепенном процессе открытий, усовершенствования и последовательного усложнения начало эволюционировать искусство расщепления камня, составляющее основу первой в истории человечества промышленной революции и процесса изготовления орудий в целом. Хотя прошли миллионы лет, прежде чем примитивные ручные каменные топоры наших ранних предков превратились в острые копья, с помощью которых охотники Homo sapiens смогли убивать крупную добычу, изготовление и применение орудий неотъемлемы в любом описании определяющих характеристик человека. Другие животные, включая шимпанзе, также изготавливают рудиментарные орудия, их инструменты не обладают такой аддитивной сложностью, как наши. Кроме того, эти животные не проявляют уникальной человеческой способности приобретать и накапливать подобные знания и передавать их от одного поколения к другому на протяжении сотен, тысяч или даже миллионов лет.

Таким образом, появление необходимых для получения знаний умственных способностей у вида, склонного одновременно к кооперации и хвастовству своими навыками, привело к распространению инновационных подходов к расщеплению камня, что привело к революции в жизни человека. С этого момента для успешного развития и внедрения методов и навыков изготовления орудий требовалась реклама мастеров по обработке камня (поначалу очень тесной обособленной группы талантливых ремесленников), без которой эти недавно приобретенные знания неизбежно канули бы в Лету в полной безвестности, как пленники в мозговых карцерах отдельных мастеров.

Накопление, уточнение и передача знаний в человеческих мозгосетях в доисторические времена, вероятно, внесли вклад в создание самого главного оружия для успешной охоты на крупную добычу. Я имею в виду человеческую способность планировать и координировать действия большой группы охотников. Эта гигантская задача была связана не только со способностью эффективно обмениваться информацией со всеми индивидуумами в группе охотников в любой заданный момент времени, но также с более тонкими умственными задачами, решение которых позволяло всем членам команды и их вожакам понимать, что думают обо всем происходящем и о своих ролях другие члены команды, а также что они могут, а что не могут выдержать в психологическом и физическом плане в ходе столь напряженной операции. Речь в то же время стала основным способом распространения в человеческих обществах принципов новых мифологий.

Появление речи, изготовление орудий, создание модели психического состояния и социальный интеллект – все это ключи к пониманию причин невероятного увеличения размеров коры головного мозга за последние 2,5 миллиона лет нашей эволюции. И в то же время появление такого количества эволюционных инноваций поднимает важный вопрос: как все эти способности могли сочетаться в едином подвижном разуме?

Профессор археологии из Университета Рединга в Англии Стивен Митен тщательно исследовал эту проблему и выдвинул очень интересную гипотезу о том, как в результате сочетания ряда определенных ментальных навыков мог возникнуть целостный разум, способный на подобный уровень когнитивной подвижности. Находясь под сильным влиянием теории множественного интеллекта, сформулированной Говардом Гарднером, Митен выделил три основные фазы в процессе объединения возможностей человеческого разума. По мнению Митена, поначалу разум наших древнейших предков из гоминидов был «сферой общего интеллекта – сводом общих правил обучения и принятия решений». С течением времени наши предки приобретали новые индивидуальные интеллектуальные способности, такие как навыки изготовления орудий, речь и модель психического состояния, но их мозг не был способен интегрировать все эти модули. Скорее, в соответствии с приводимой Митеном аналогией, их мозг действовал подобно сложному швейцарскому армейскому ножу – устройству, обладающему множеством отдельных функций, которые невозможно объединить в одном инструменте. На заключительной стадии в модели Митена индивидуальные модули объединились или слились в единую функциональную сущность, дав начало разуму современного человека. С этого момента информация и знания, накопленные каждым отдельным модулем, стали доступны для свободного обмена и передачи, что привело к возникновению новых ментальных производных и когнитивных способностей, обеспечивающих человеческий разум подвижностью, творческим потенциалом, интуицией и возможностью генерировать предположения и инновационные идеи, которые не могли бы возникнуть ни в одном отдельном модуле.

Хотя другие археологи критикуют теорию и аналогии Митена, мне они кажутся интересными, по крайней мере в качестве отправной точки, помогающей связать познания о деталях анатомической эволюции коры человеческого мозга от момента нашего расхождения с общим предком с шимпанзе со знаниями о функционировании мозга современного человека после этого предполагаемого этапа слияния интеллектов. Митен не указывает никаких нейробиологических механизмов, способных объяснить этот процесс слияния способностей мозга. И это вполне понятно, поскольку большинство умозаключений относительно эволюции человеческого разума основаны исключительно на анализе эндокраниальных слепков, снятых с окаменевших черепов, которые редко доходят до нас целиком, и обычно лишены отдельных частей или вовсе состоят из фрагментов. Это не означает, что окаменелости бесполезны: реконструкции этих черепов позволяют оценить объем мозга всех наших предков, а эндокраниальные слепки часто дают возможность увидеть отпечатки, оставленные мозговой тканью на внутренней поверхности черепа. Все эти данные в сумме позволяют делать аргументированные выводы о форме и объеме разных частей неокортекса. В целом сравнительный анализ слепков показывает, что форма мозга претерпела значительные изменения при переходе от Australopithecus afarensis к Homo habilis, Homo erectus, Homo neanderthalensis и, наконец, к Homo sapiens.

Еще один способ оценить, что происходило в ходе эволюции человеческого мозга, заключается в сравнении его анатомии с анатомией мозга других приматов, таких как макаки-резусы и шимпанзе. Современные шимпанзе тоже эволюционировали с тех пор, как наши виды разошлись 6 миллионов лет назад, однако, хоть мы и не можем считать, что их мозг идентичен мозгу нашего общего предка, это полезный ориентир. Специалисты в области нейроанатомии, интересующиеся эволюцией мозга, проводят сравнения такого рода на протяжении уже многих десятилетий. Успехи в развитии современных методов визуализации мозга позволяют узнать гораздо больше подробностей о том, как происходило невероятное расширение неокортекса мозга человека по сравнению с мозгом наших ближайших родственников.

В целом неокортекс образован двумя основными компонентами – серым и белым веществом. Серое вещество содержит крупные кластеры главных типов клеток, определяющих функцию мозга: это нейроны и поддерживающие их клетки другого типа, называемые глией. Белое же вещество образовано большим количеством пучков нервных волокон. Эти пучки волокон ответственны за обширные связи между разными зонами коры, формирующими четыре доли (лобную, теменную, височную и затылочную[5]) в каждом из полушарий мозга – в левом и в правом. Также они обеспечивают прочную связь между правым и левым полушариями мозга через выросты так называемого мозолистого тела – нейрональной трассы, через которую кора получает и отправляет сообщения к субкортикальным структурам, таким как спинной мозг. Серое и белое вещество неокортекса легкоразличимы. Первое образует шестислойную нейронную структуру. Эти нейроны, принадлежащие собственно неокортексу, располагаются поверх плотного и толстого слоя белого вещества.

Рис. 2.4. Соотношение между серым и белым веществом коры у 59 видов животных. Обратите внимание, что обе оси являются логарифмическими. Zhang K., Sejnowski T. J. A Universal Scaling Law between Gray Matter and White Matter of Cerebral Cortex. PNAS 97, no. 10 (2000): 5621–26.

В конце 1990-х годов нейробиолог из Калифорнийского технологического института (Калтеха) Джон Оллман, который посвятил значительную часть своей научной карьеры изучению важнейших вопросов эволюции мозга млекопитающих, показал нечто, что стало теперь уже классическим открытием в области взаимосвязи между серым и белым веществом мозга. Оллман обнаружил, что график зависимости объема серого вещества коры от объема белого вещества для очень большого числа видов млекопитающих, включая многих приматов и человека, подчиняется строгому степенному соотношению.

Объем белого вещества = (Объем серого вещества)4/3

Показатель степени в этом уравнении (4/3) показывает, что при разрастании коры мозга объем белого вещества увеличивается намного быстрее (рис. 2.4). Если проанализировать аналогичные данные для приматов и попытаться выяснить, что именно изменилось в неокортексе человека и определило наши отличия от родственных нам шимпанзе и макак-резусов, становится ясно, что у человека наиболее значительный рост коры происходил за счет лобной доли, особенно ее самой передней части (непосредственно за лбом), называемой префронтальной корой, а также так называемых ассоциативных кортикальных областей в задней теменной и височной долях коры.

Если говорить о лобной доле, по сравнению с макаками-резусами у людей объем этой ткани увеличился в 30 раз. Интересно, что, как и предсказал Оллман, в наибольшей степени увеличение этой доли произошло за счет значительного разрастания белого вещества. Это привело к невероятному усилению связности между сильно разросшейся префронтальной корой и премоторной и моторной областями лобной доли и другими частями мозга, в том числе другими зонами коры в теменной и височной долях, а также субкортикальными зонами.

Это уникальное увеличение объема белого вещества в лобной доле человеческого мозга, а также сопутствующий рост ассоциативных зон в теменной и височной долях показывают, что гораздо большая часть человеческого неокортекса стала отвечать за концептуальное и абстрактное мышление более высокого уровня, требующееся для реализации развитых когнитивных навыков. Следовательно, не случайно нейробиологи, которые ищут неокортикальные сети, отвечающие за речь, изготовление орудий, четкое осознание самих себя, социальный разум и модель психического состояния – все те атрибуты, которые возникли за последние 4 миллиона лет эволюции гоминидов, – находят их в лобно-теменно-височных участках коры и в связывающих их аксональных путях. Я считаю, что именно такое распределение, скорее всего, породило органический вычислительный субстрат, давший начало Истинному творцу всего.

Учитывая все эти данные, мой вывод достаточно очевиден: для обеспечения эволюции больших и сложных социальных групп со сложным поведением, не говоря уже о культуре, которую мы передавали потомкам на протяжении тысячелетий, нам совершенно явно требовалось больше нейронов. Но несмотря на важность общего объема нейронов, думается, не менее принципиальна была уникальная нейронная сеть мозга, ставшая главной движущей силой возникновения у нашего вида удивительных ментальных способностей.

Оптимально подключенный внутри для гиперконнективности снаружи – кажется, именно таков лозунг эволюционной истории развития нашего мозга.

Но одного лозунга недостаточно ни для того, чтобы объяснить, как все эти человеческие свойства могли объединиться в цельном и подвижном разуме Homo sapiens, ни для того, чтобы найти нейрофизиологический механизм, позволивший нашему разросшемуся неокортексу формировать более крупные и более стабильные социальные группы. В современной нейробиологии первую проблему называют проблемой связывания. На протяжении последних тридцати лет проблема связывания была предметом жарких споров, в особенности среди тех, кто, как известный немецкий нейробиолог Вольф Зингер, изучает систему зрительного восприятия. Дело в том, что классическая теоретическая схема, именуемая моделью Хьюбела и Визеля в честь лауреатов Нобелевской премии Дэвида Хьюбела и Торстена Визеля, чья работа в области зрительного восприятия произвела революцию в нейробиологии в целом и привела к рождению теоретической модели, которая спустя пятьдесят с лишним лет остается центральной догмой в физиологии зрения, не способна дать вменяемый ответ на этот вопрос.

С другой стороны, вторая проблема чрезвычайно важна для понимания того, почему мы, люди, преуспели в построении творческих и сплоченных социальных групп, которые смогли сформировать всю человеческую вселенную. Каким образом неокортекс соединяет свои части в единое непрерывное (или аналоговое) вычислительное устройство и как в конечном итоге она позволяет синхронизировать мозговую активность тысяч, миллионов и даже миллиардов отдельных людей в функциональные мозгосети?

Глава 3

Информация и мозг: немного Шеннона, чуточку Гёделя

Вжаркий влажный день лета 2015 года веселая толпа молодежи заполняла пасторальный променад в деревне Кларанс на швейцарской стороне Женевского озера, двигаясь, казалось, в ритме очередного концерта на открытом воздухе в рамках джазового фестиваля в Монтрё. С удовольствием отобедав в ресторане «Пале Ориенталь», расположенном всего в нескольких сотнях метров, мы с моим лучшим другом швейцарско-египетским математиком и философом Рональдом Сикурелом решили совершить послеобеденную прогулку и проанализировать еще один принципиальный элемент теории, которую мы выстраивали совместными усилиями. Мы шли бок о бок, подбрасывая друг другу идеи и обсуждая одну из наших любимых тем того богатого на события швейцарского лета (а именно – последовательность событий, позволивших жизни возникнуть на Земле несколько миллиардов лет назад, эволюционировать и преуспеть в непрестанном сопротивлении безжалостной и возрастающей во вселенной энтропии), пока вдруг не остановились перед странным деревом (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Рональд Сикурел позирует у знаменитого дерева на берегу Женевского озера в Монтрё, в Швейцарии, после важного теоретического прорыва (фотография любезно предоставлена Мигелем А. Николелисом).

Мы стояли, застыв посреди променада и сосредоточив все свое внимание на этом необычном дереве, и тут мне в голову неожиданно пришла одна идея. «Жизнь есть диссипация энергии с целью записи информации в органическую материю», – вдруг ни с того ни с сего произнес я, а затем повторил эту фразу несколько раз, чтобы точно ее не забыть.

Захваченный врасплох этой мыслью, которая немедленно начала резонировать у него в голове, Рональд вновь повернулся и уставился на дерево, словно ища на нем окончательное подтверждение. После недолгого молчания он широко улыбнулся, хотя и выглядел чуть более взволнованным, чем обычно. Он указал на ближайшую скамейку, приглашая меня присесть, и в конце концов заявил: «Кажется, есть!»

И тогда я понял, что мы наконец поймали нить, которую искали все лето, прогуливаясь по этому променаду каждый день, глядя на озеро, цапель, уток и гусей, раздражая спешащих по своим делам прохожих своей странной привычкой проводить мысленные эксперименты посреди оживленных улиц и в итоге по воле судьбы все же совершив наше судьбоносное знакомство со странным деревом, которое явно не казалось примечательным никому, кроме нас.

В то утро перед нашей обычной ежедневной встречей я по случайности обратил внимание на ветки и листья деревьев, росших по берегам этого швейцарского озера. Вспоминая типичные огромные кроны тропических деревьев Бразилии, которыми я восхищался с самого детства, я хорошо видел теперь, насколько разница в широте влияла на форму листьев деревьев и общую пространственную конфигурацию растений в разных уголках планеты. Я помню, как подумал об удивительном механизме адаптации, придуманном природой для оптимизации биологических солнечных панелей, используемых деревьями для извлечения максимального количества солнечной энергии в зависимости от того, где именно на планете Земля им выдалось пустить корни. Эта мысль заставила меня вспомнить почти забытый урок школьной учительницы ботаники, услышанный мною сорок лет назад. Речь шла о дендрохронологии – одном из увлечений нашей учительницы в 1977 году. Как считала мисс Зульмира, великий Леонардо да Винчи первым заметил, что каждый год на стволах деревьев образуется новое кольцо, ширина которого отражает климатические условия этого сезона (в определенных климатических условиях некоторые деревья могут образовывать за год несколько колец). Вооруженный этими знаниями, американский ученый и изобретатель Александр Твининг предположил, что путем сопоставления рисунка колец большого количества деревьев можно восстановить историю климатических условий в любой точке Земли. Годы с большим количеством влаги приводят к появлению более широких колец, а в засушливые периоды древесина нарастает лишь очень тонкими слоями.

Развивая эту идею, пионер в современной истории вычислительной техники Чарлз Бэббидж предположил, что можно характеризовать возраст геологических слоев и соответствующие климатические условия путем анализа колец, запечатленных в окаменелых деревьях. Хотя Бэббидж предложил этот метод в 1830-х годах, дендрохронология стала активной сферой научных исследований только благодаря трудам и настойчивости американского астронома Эндрю Элликотта Дугласа, который обнаружил корреляцию между древесными кольцами и циклами солнечных пятен, на протяжении тридцати лет измеряя ширину древесных колец от настоящего времени вплоть до 700-х годов нашей эры. Используя эти уникальные биологические записи, археологи смогли точно установить, например, время постройки некоторых сооружений ацтеков в юго-западной части современных Соединенных Штатов. Сегодня дендрохронология позволяет ученым восстанавливать картины вулканической активности, ураганов, оледенений и осадков, происходивших на Земле в прошлом.

Таким образом, древесные кольца достаточно ярко иллюстрируют, каким образом органическая материя может физически заполняться информацией, представляющей подробный отчет о климате, а также о геологических и даже астрофизических событиях, происходивших за время жизни организма.

За исключением воздаяния должного за дендрохронологию мисс Зульмире, я не смог сделать никаких важных выводов из двух, казалось бы, несвязанных наблюдений – изысканной формы листьев деревьев в парке Монтрё и записей о возможных временных событиях в стволах деревьев. Поэтому я занялся рисованием – хобби, к которому я вернулся во время сбора материала для этой книги, – пока до встречи с Рональдом в ресторане «Пале Ориенталь» еще оставалось время.

Через несколько часов, когда мы с Рональдом сидели на скамейке в парке, все эти соображения вновь пришли мне в голову. С той лишь разницей, что теперь я видел четкую логическую и причинную связь между солнечными панелями дерева и отсчитывающими время древесными кольцами. «Точно, Рональд! Солнечная энергия рассредоточивается в виде информации, прописываемой в органическом веществе, формирующем ствол дерева. Вот он, ключ: энергия превращается в физически закрепленную информацию, чтобы достичь максимального локального снижения энтропии, которое необходимо дереву, чтобы прожить следующий день, собрать еще больше энергии, встроить больше информации в свою плоть и продолжать противостоять аннигиляции!»

Летом 2015 года мы с Рональдом с головой окунулись в идею об использовании термодинамики в качестве объединяющей основы для плавного связывания эволюции всей вселенной с теми процессами, которые привели к возникновению и эволюции жизни на Земле. В ходе этих бесед мы достаточно быстро осознали возможные последствия от восприятия жизни и живых организмов в качестве реальных эволюционных экспериментов, нацеленных на поиск оптимального пути для превращения энергии во встроенную информацию в качестве главной стратегии, с помощью которой жизнь хотя бы некоторое время может противостоять ужасу окончательного исчезновения при переходе в состояние, называемое нами смертью.

Хотя за последние сто лет многие авторы обсуждали такие концепции, как энергия, информация и энтропия в приложении к живым организмам, нам казалось, что за время той нашей прогулки нам удалось прийти к чему-то новому. Для начала наше открытие требовало нового определения информации, которое бы точнее отражало основы функционирования живых систем и отличалось от более известной версии термина, предложенной Клодом Шенноном в электротехнике для описания сообщений, передаваемых через зашумленные каналы в искусственных устройствах. Кроме того, тщательно обдумав свою теорию, мы поняли, что выработали в процессе еще одну новую идею, приравняв организмы и даже их клеточные и субклеточные компоненты к новому классу вычислительных устройств – к органическим компьютерам, о которых я уже упоминал в 2013 году в статье, написанной при совершенно иных обстоятельствах.

В отличие от механических, электронных, цифровых или квантовых компьютеров, создаваемых инженерами, органические компьютеры возникают в процессе естественной эволюции. Их главная особенность заключается в том, что для приобретения, обработки и хранения информации они используют свою органическую структуру и законы физики и химии. Это фундаментальное свойство означает, что функционирование органических компьютеров в первую очередь основано на аналоговом вычислении, хотя в некоторых важных случаях встречаются элементы цифрового вычисления. (Аналоговые системы для расчетов используют непрерывные вариации заданных физических параметров, описывающих электрический ток, механическое перемещение или поток жидкости. Простейший пример аналогового вычислительного устройства – логарифмическая линейка. Аналоговые компьютеры использовались повсеместно до появления в конце 1940-х годов цифровой логики и цифровых компьютеров.)

Учитывая, что для нас отправной точкой была термодинамика, с самого начала нашего сотрудничества мы с Рональдом находились под глубоким влиянием работ российско-бельгийского химика и лауреата Нобелевской премии Ильи Пригожина и его построенном на законах термодинамики мировоззрении. В одной из ставших ныне классическими книг, «Порядок из хаоса», написанной в соавторстве с Изабель Стенжерс, Пригожин представляет свою теорию термодинамики сложных химических реакций и непосредственные следствия из своей работы, позволившие ему сформулировать совершенно новое, подробное определение жизни. Теория Пригожина о так называемых самоорганизующихся химических реакциях позволяет понять, как из неживой материи могут возникать живые системы.

Ключевым элементом концепции Пригожина является понятие термодинамического равновесия. Система находится в равновесии, если внутри нее или между ней и окружающей средой не происходит суммарного переноса энергии или вещества. Если по какой-либо причине возникает градиент энергии, создающий участки с более высоким и более низким уровнем энергии, система самопроизвольно перераспределяет избыток энергии с первого участка на второй. Для наглядности представьте себе чайник с водой, оставленный в помещении при комнатной температуре. В таких условиях вода в нем находится в тепловом равновесии, и на макроскопическом уровне никаких изменений не происходит, поскольку вода спокойно остается в жидком состоянии. Но если вы начинаете нагревать воду, чтобы заварить чай, то по мере повышения температуры и ее приближения к точке кипения вода все больше и больше удаляется от жидкого равновесного состояния, пока не претерпевает фазовый переход и не превращается в водяной пар.

По мнению Пригожина, все организмы – от бактерий до деревьев и людей – представляют собой открытые системы, которые выживают только благодаря поддержанию себя в максимально далеком от равновесия состоянии. Это означает, что для жизни необходим постоянный обмен энергией, материей и информацией внутри самого организма и между ним и его окружением, что позволяет поддерживать химический и тепловой градиенты в клетках, в организмах в целом и между организмами и окружающей средой. И эта борьба длится на протяжении всей жизни организма. Нарушение этого удаленного от равновесия состояния неизбежно приводит организм к смерти и распаду.

С явлением диссипации, то есть рассеивания энергии, мы сталкиваемся каждый день. Например, когда мы поворачиваем ключ зажигания в машине – двигатель начинает работать, и часть энергии, образующейся при сгорании бензина, затрачивается на перемещение автомобиля, но значительное ее количество рассеивается в форме тепла, которое уже не используется для полезного действия. Это и есть диссипация: преобразование одной формы энергии, которая может совершать большее количество работы, в энергию, которая может совершать меньшее количество работы. Возникающие в природе крупные структуры также являются результатом процессов, происходящих с диссипацией большого количества энергии. Хороший пример – ураганы. Гигантские закрученные белесые пятна на спутниковых снимках – результат процесса самоорганизации с участием облаков и ветра; они образуются за счет диссипации большого количества энергии в виде гигантских масс горячего и влажного воздуха, формирующегося в районе экватора и поднимающегося от поверхности океана на большую высоту. Поднимаясь все выше и выше в атмосфере, он оставляет позади себя зоны пониженного давления, которые вскоре заполняются более холодным воздухом из соседних зон высокого давления. Этот воздух нагревается, увлажняется и поднимается вверх. При достижении больших высот с более низкой температурой водяные пары из воздуха конденсируют и образуют облака, которые вращаются под влиянием сильных ветров, возникающих из-за быстрой циркуляции горячего и холодного воздуха. Наблюдаемая нами структура урагана и его перемещение – результат самоорганизующегося процесса диссипации энергии, являющегося следствием этого погодного механизма, который в самых экстремальных случаях может быть сравним с мощнейшей климатической бомбой.

Пригожин и его коллеги обнаружили, что в лабораторных чашках Петри могут происходить химические реакции, приводящие к возникновению самоорганизующихся структур, чем-то напоминающих структуру урагана. Например, изменяя количество определенных реагентов, внешние условия (например, температуру) или вводя катализатор, можно добиться появления неожиданных ритмичных осцилляций в образовании продуктов реакции. Такие явления получили название химических часов. Ученые также обнаружили сложные пространственные структуры, в том числе сегрегацию различных типов молекул в разных частях реакционного сосуда. Короче говоря, случайные столкновения реагирующих веществ могут приводить к возникновению упорядоченности за счет рассредоточения энергии в системе.

На основании этих наблюдений Пригожин сформулировал две основные концепции. Первая описывает некий момент, когда добавление небольшого количества реагента или небольшое изменение температуры может принципиальным образом изменить течение химической реакции во времени и (или) пространстве. Интересно, что в конце XIX века французский математик Анри Пуанкаре столкнулся с этим же явлением в математике при анализе нелинейных дифференциальных уравнений: существует определенная точка, после которой становится невозможно с точностью предсказать поведение функции; начиная с этого момента система начинает вести себя хаотическим образом, и все численные результаты уравнения описывают математическую макроструктуру, называемую странным аттрактором. Вторая принципиальная концепция называется концепцией синхронизации. Она гласит, что при некоторых условиях, далеких от состояния равновесия, молекулы реагирующих веществ как бы «переговариваются» друг с другом, в результате чего в процессе самоорганизации могут возникать сложные временные или пространственные картины. Обе концепции играют важнейшую роль в определении индивидуального мозга и сетей синхронизированных мозгов (мозгосетей) в качестве органических компьютеров (см. главу 7).

В таком контексте переход от химических реакций к теории функционирования живых организмов требует лишь одного логического шага, и Пригожин сделал его с большим удовольствием. Чтобы понять, как именно, давайте вернемся к нашему швейцарскому дереву в Монтрё на променаде у озера и свяжем теорию Пригожина с нашими идеями.

Это дерево давным-давно пустило глубокие корни на берегу Женевского озера, используя свои многочисленные биологические солнечные панели для поглощения солнечного света и извлекая углекислый газ из окружающей среды. Оно получает энергию из солнечного света благодаря наличию в хлоропластах клеток листьев светопоглощающего пигмента – хлорофилла. Используя солнечный свет, углекислый газ и воду, хлоропласты осуществляют фотосинтез. Благодаря этому процессу растения способны направлять некоторое количество энергии солнечного света на поддержание и укрепление неравновесного состояния, существовавшего в семечке, из которого выросло растение, за счет добавления и поддержания слоев органической ткани в своей структуре.

Растения поглощают солнечный свет, животные поедают растения, а мы поедаем и тех и других. В целом жизнь сводится к поеданию того, что дает нам солнце; одни берут его свет сразу, а другие получают свою долю из вторых рук. Наш с Рональдом вклад в развитие этой идеи заключается в формулировании теории о том, что диссипативная структура (в данном случае дерево) претерпевает самоорганизацию – оно использует преимущества данного процесса для физического встраивания информации в образующую его органическую материю. Например, по мере роста дерева информация о климате, наличии воды, динамике солнечных пятен и многих других параметрах встраивается в круги, которые дерево каждый год добавляет к своей трехмерной структуре. В этом смысле дерево осуществляет все базовые операции, которые требуются от органического компьютера в соответствии с нашим критерием. И хотя у самого дерева нет прямого доступа к «памяти», сконцентрированной в виде кругов, внешние наблюдатели вроде нас могут до нее добраться[6].

В более формальном виде мы с Рональдом определили следующее:

В открытой живой системе диссипация энергии позволяет информации физическим образом встраиваться в органическую материю.

Мы полагаем, что этот процесс не идентичен в разных формах жизни. Мы только что обратили внимание на то, что заключенная в древесных кольцах информация не может (насколько я могу судить) быть извлечена самим растением. Иными словами, само растение не имеет доступа к информации, требующейся, чтобы рассчитать, скажем, количество пятен на Солнце в предыдущем сезоне. Однако животные, обладающие мозгом, не только постоянно обращаются ко встроенной в их нервную ткань информации, но и используют ее как руководство для действий и поведения в будущем. В таком случае процесс превращения энергии в информацию лежит в основе важнейшего феномена, называемого обучением, и отвечает за накопление воспоминаний в головном мозге животного. Более того, поскольку в головном мозге этот процесс встраивания информации происходит напрямую через модификацию нервной ткани (т. е. через физическое изменение морфологических характеристик синапсов между двумя нейронами), можно сказать, что эта информация обладает «причинной эффективностью» в отношении нервной системы. Это означает, что процесс записи информации изменяет физическую конфигурацию (и, следовательно, функциональные параметры) сетей нейронов[7]. В этом заключается основа мощнейшего нейрофизиологического свойства, называемого нейропластичностью (см. главу 4).

Записывание информации в головной мозг животного – это очень большой шаг вперед по сравнению с годичными кольцами деревьев. Но еще более впечатляющие результаты показывает человеческий мозг. В нем диссипация энергии отвечает не только за постоянное накопление воспоминаний в результате удивительного и уникального процесса, происходящего на протяжении длительного периода времени или даже всей жизни организма, за обучение и пластичность, но также за появление гораздо более ценного и редкого продукта – знания.

Энергия превращается в знания!

На мой взгляд, это можно считать кульминацией, самым революционным результатом термодинамического описания жизни.

На данном этапе необходимо описать одно очень важное термодинамическое понятие – энтропию. Энтропию можно определить множеством способов. Как вариант, можно представить ее в качестве меры разупорядочения молекул или случайного распределения в конкретной макроскопической системе. Иначе энтропия описывается как число микросостояний, которые конкретная система, например газ, способна принимать, не меняя макроскопического поведения. Представьте себе, что входите в огромный пустой танцевальный зал в отеле с одним маленьким, наполненным гелием воздушным шариком в руках, как на день рождения. Поскольку шар имеет маленький объем, молекулы гелия плотно прижаты друг к другу и имеют сравнительно низкий уровень разупорядочения, поскольку не могут удалиться на большое расстояние из-за ограниченного объема шара. Аналогичным образом количество микросостояний тоже сравнительно невелико: хотя каждый атом гелия может меняться местами с другими атомами, не приводя к смене макросостояния наполненного гелием шарика, их передвижения все же ограничены шаром, и они не могут занять другое положение в танцевальном зале. Какое бы определение вы ни использовали, в данном случае гелий находится в состоянии с низким уровнем энтропии. Но вот вы доходите до центра зала и решаете проткнуть шарик и выпустить гелий. Теперь гелий, который изначально был сжат в ограниченном пространстве (соответствующем объему шара), распространяется по всему залу гораздо большего объема, что значительно повышает степень разупорядочения молекул и неопределенность точной локализации каждой молекулы гелия. Эта неопределенность характеризует состояние с высоким уровнем энтропии.

Знаменитый австрийский физик Людвиг Больцман, один из создателей термодинамики, первым нашел способ описать это понятие на количественном уровне, создав статистическую формулу для энтропии природных веществ, таких как газы. Его формула выглядит так:

E = k × log n,

где E – энтропия, k – постоянная Больцмана, а n – общее число микросостояний системы.

Как следует из первой формулировки второго закона термодинамики, предложенной Уильямом Томпсоном в 1852 году, общая энтропия замкнутой изолированной системы со временем увеличивается. Этот закон применим ко всей вселенной, однако он не учитывает возникновения «локальных очагов сопротивления» со стороны живых организмов, которые оттягивают момент окончательного распада и рассредоточения. Эта партизанская война живых организмов хорошо отражена в работе другого знаменитого австрийца – лауреата Нобелевской премии физика Эрвина Шрёдингера, одного из титанов квантовой физики, который в книге «Что такое жизнь?» высказал предположение, что жизнь – это бесконечная борьба за создание и сохранение островков с пониженной энтропией, которые мы называем организмами. Как он писал, «существенно в метаболизме то, что организму удается освобождать себя от всей той энтропии, которую он вынужден производить, пока он жив»[8].

В книге «Вопрос жизни» британский биохимик из Университетского колледжа Лондона Ник Лейн дополнительно проясняет связь между энтропией и жизнью: «А главное вот что: чтобы обеспечивать рост и размножение, некоторые реакции должны непрерывно выделять тепло в окружающую среду, разупорядочивая ее»[9]. И далее продолжает: «Мы и сами платим за свое непрерывное существование теплом, которое высвобождается в результате непрерывно протекающей реакции дыхания. Мы постоянно окисляем пищу кислородом, нагревая окружающее пространство. Потеря тепла – не побочный эффект, а совершенно необходимый для поддержания жизни процесс. Чем больше потеря тепла, тем выше доступный уровень сложности».

Используя терминологию Пригожина, можно сказать, что чем больше энергии рассеивает организм, тем большей сложности он может достигнуть!

В конце 1940-х годов концепции энтропии и информации оказались навечно тесно связаны благодаря работе американского математика и электромеханика Клода Шеннона, который в 1948 году в возрасте тридцати двух лет, будучи сотрудником лаборатории Белла, опубликовал в техническом журнале компании знаменитую работу длиной в 79 страниц. В своей «Математической теории коммуникаций» Шеннон впервые представил количественную теорию информации. Помимо прочего, эта статья навсегда вошла в анналы истории в качестве теоретической колыбели, из которой позднее появилась одна из самых важных математических единиц измерения, созданных человеком в XX веке, единица информации – бит.

За несколько лет до выхода этой революционной статьи, в 1937 году, Шеннон, тогда еще студент Массачусетского технологического института, показал, что для описания каких-либо логических или численных связей в электрических цепях достаточно лишь двух чисел (0 и 1) и соответствующей логики, называемой Булевой логикой в честь ее создателя Джорджа Буля. Эта потрясающая теория положила начало эпохе цифровых сетей – изобретение транзистора в той же лаборатории Белла и первая теория Алана Тьюринга для построения идеальной вычислительной машины сделали возможным создание цифровых компьютеров, кардинально изменивших жизнь человечества за последние восемьдесят лет.

В своей статье 1948 года Шеннон предложил статистическое описание информации, как его предшественники в предыдущем столетии предлагали количественное описание энергии, энтропии и других термодинамических параметров. Более всего Шеннона интересовало то, что он называл «фундаментальной проблемой коммуникации»: «точное или приблизительное воспроизведение в определенной точке сообщения, выбранного в другой точке». В шенноновском подходе к информации не отводилось никакой роли контексту, семантике или даже смыслу; все это были лишь ненужные усложнения узкой проблемы передачи информации, которую он хотел разрешить.

В своей книге «Информация: История, теория, поток» Джеймс Глик отлично суммирует основные выводы Шеннона из его поразившей мир вероятностной теории информации. Три из них имеют непосредственное отношение к нашему рассказу. Вот они:

1. Информация является мерой неопределенности и может быть измерена простым подсчетом количества возможных сообщений. Если через канал может пройти лишь одно сообщение, то в этом нет никакой неопределенности, а значит, и информации.

2. Информация – это неожиданность. Чем более обыденным является передаваемый по каналу символ, тем меньше информации передает канал.

3. В концептуальном плане информация соответствует энтропии – ключевому термодинамическому понятию, использованному Шрёдингером и Пригожиным для описания того, как диссипация энергии дает начало жизни из неживой материи.

К общим выводам из последнего шокирующего утверждения мы еще вернемся, но до этого важно показать, как записать статистические представления Шеннона об информации в виде уравнения. В этой математической формуле энтропия Шеннона (H) представляет собой минимальное количество битов, необходимое для точного кодирования последовательности символов, каждый из которых может встречаться с определенной вероятностью. В упрощенном виде формула выглядит следующим образом:

H (X) = ∑ pilog_2 pi

где pi представляет собой вероятность появления каждого символа, передаваемого по каналу. В этом случае H измеряется в битах информации.

Например, если канал пропускает только один 0 или одну 1 с равной вероятностью 50 % для каждого из двух символов, для точного кодирования и передачи этого сообщения нужен один бит. С другой стороны, если канал пропускает только 1 (это означает, что вероятность появления этого символа составляет 100 %), значение H равно нулю: не передается никакой информации, поскольку сообщения не содержат никакой неожиданности. Но если длинная последовательность символов состоит из миллиона независимых битов (и каждый с равной вероятностью несет либо 0, либо 1), такой канал передает 1 миллион битов информации.

По сути, определение Шеннона означает, что чем более случайной является последовательность символов (чем она более «неожиданная»), тем больше информации в ней содержится. Точно так же, когда лопается шарик, гелий переходит из состояния с низкой энтропией в состояние с высокой энтропией, и количество информации, необходимой для описания локализации каждого атома гелия, тоже увеличивается из-за увеличения неопределенности локализации атомов в пространстве гораздо большего объема. Таким образом, согласно Шеннону, энтропию можно описать как количество дополнительной информации, необходимой для определения точного физического состояния системы с учетом ее термодинамической специфики. Иначе энтропию можно воспринимать в качестве меры недостатка информации о такой системе.

Успешность шенноновской концепции информации была очевидна – она быстро преодолела границы сферы, для которой была сформулирована изначально, и перетекла во множество других дисциплин, при этом изменив многие из них, иногда радикальным образом. Например, понимание того, что длинные последовательности четырех основных нуклеотидов позволяют нитям ДНК кодировать всю информацию, необходимую для воспроизведения организмов из поколения в поколение, ввело шенноновскую концепцию информации в сферу генетики и молекулярной биологии. С открытием генетического кода начал формироваться определенный консенсус. В общих чертах этот консенсус сводится к тому, что все наши знания о вселенной можно закодировать и расшифровать в битах – в соответствии с инновационным и революционным цифровым определением информации Шенноном. В статье «Информация, физика, квант: поиски связей» один из величайших физиков прошлого столетия Джон Арчибальд Уилер отстаивал свое мнение о том, что «информация дает начало всему, каждой частице, каждому силовому полю, даже самому пространственно-временному континууму». Он описывал это с помощью выражения «Все из бита» (It from Bit), которое немедленно вошло в оборот.

Теперь, после экскурса в такие отдаленные сферы, как термодинамика и зарождение информатики, мы готовы вернуться к нашему любимому дереву на променаде в Монтрё в Швейцарии и понять, что именно мы с Рональдом имели в виду. В целом мы выдвинули идею о том, что путем диссипации энергии живые системы самоорганизуются и встраивают информацию в свою органическую материю, создавая островки пониженной энтропии и отважно пытаясь затормозить, пусть даже совсем незначительно, движение к неизбежному разупорядочению и исчезновению, к которым, по-видимому, приближается вселенная. Хотя часть этой информации описывается классической формулой Шеннона, мы предполагаем, что основная часть рассеивается в ходе процесса, приводящего к физическому встраиванию информации разного типа в органические ткани. Мы с Рональдом решили назвать это гёделевской информацией в честь величайшего логика XX века Курта Гёделя, который продемонстрировал ограничения формальных систем, описываемых шенноновской информацией. Так что теперь, чтобы продолжить наш рассказ, нужно сравнить описания информации по Шеннону и по Гёделю.

Для начала гёделевская информация не бинарная и цифровая, а непрерывная или аналоговая, и ее включение в органические ткани подпитывается процессом рассредоточения энергии в организмах. Соответственно, гёделевская информация не может быть представлена в цифровой или дискретной форме и восприниматься как бинарные биты информации, проходящие через зашумленный коммуникационный канал. Чем сложнее организм, тем больше в нем накапливается гёделевской информации, встроенной в его органическую субстанцию.

Проиллюстрировать основные различия между информацией по Шеннону и по Гёделю можно на нескольких примерах. В процессе трансляции на рибосомах отдельные аминокислоты соединяются между собой в определенном порядке, образуя линейную последовательность белка. По мере диссипации энергии в ходе трансляции в эту линейную последовательность белка включается гёделевская информация. Однако, чтобы полностью передать смысл этой информации, исходная линейная последовательность аминокислот, описывающая белок, должна принять трехмерную конфигурацию, называемую третичной структурой. Кроме того, многие специфически упакованные субъединицы белков должны взаимодействовать друг с другом с образованием так называемой четвертичной структуры белковых комплексов, как в молекуле гемоглобина – переносящего кислород белка, содержащегося в эритроцитах крови. Гемоглобин связывает кислород и выполняет свою функцию только при условии формирования такой четвертичной структуры.

Хотя в правильных условиях линейные белковые цепи очень быстро приобретают третичную структуру, крайне сложно предсказать эту окончательную форму укладки на основании исходной линейной последовательности белка, используя алгоритм цифрового вычисления. Если пользоваться нашей терминологией, можно сказать, что гёделевская информация, заключенная в линейной последовательности белка, проявляется напрямую (то есть вычисляется) в физическом процессе фолдинга, приводящем к образованию трехмерной структуры белка. В терминах цифровой логики этот процесс может считаться не поддающимся обработке или расчету, что означает, что на основании одной лишь линейной аминокислотной последовательности нельзя предсказать финальную трехмерную структуру белка. Вот почему мы называем гёделевскую информацию аналоговой, а не цифровой. Ее нельзя свести к цифровому описанию, поскольку ее проявление зависит от непрерывного (или аналогового) процесса модификации биологической структуры, определяющегося законами физики и химии, а не алгоритмом, заложенным в цифровой компьютер.

Теперь давайте рассмотрим второй и гораздо более сложный пример. Представьте себе, что пара молодоженов утром первого дня своего медового месяца завтракает на балконе отеля с видом на Эгейское море на греческом острове Санторини. На фоне типичного розового рассвета в классическом гомеровском великолепии они берут друг друга за руки и сливаются в недолгом, но страстном поцелуе. А теперь переносимся на пятьдесят лет вперед. В день, который мог бы быть пятидесятой годовщиной их свадьбы, вдова – единственная живая свидетельница того утра – возвращается на тот же балкон того же отеля на Санторини и на рассвете заказывает такой же завтрак. Она завтракает в одиночестве, и хотя прошло уже полстолетия, она вновь живо ощущает то же глубокое чувство, вызванное прикосновением рук и губ любимого. И хотя в это утро небо скрыто облаками и нет ветра, в этот самый момент она чувствует, как переносится на тот рассветный Санторини и вновь переживает сладость утреннего эгейского бриза, ласкающего ее волосы, пока она прижимается к своему возлюбленному. По сути, вдова заново переживает те же ощущения, что и пятьдесят лет назад.

В соответствии с нашими представлениями то, что она испытывает, является явным проявлением гёделевской информации, которая ранее запечатлелась в ее памяти и оставалась там на протяжении пятидесяти лет, пока внезапно женщина не вспомнила, как впервые попробовала это блюдо греческой кухни. Но как бы она ни пыталась рассказать о своих ощущениях, она никогда не сможет полностью выразить словами те чувства, воспоминания, нежность, любовь и потерю. Дело в том, что, хотя гёделевская информация может отчасти проектироваться в шенноновскую информацию и передаваться с помощью письменной или устной речи, она не может полностью выразиться в этой усеченной цифровой форме.

Этот последний пример демонстрирует два интересных свойства. Во-первых, во время завтрака в медовый месяц часть сенсорных сигналов (вкусовых, зрительных, слуховых, тактильных) транслировалась в мозг двух взаимодействующих людей в основном в форме шенноновской информации. Когда эти мультимодальные сообщения достигли мозга, они и взаимосвязь между ними, а также возможные причинно-следственные связи сравнивались с существующей в мозге двух людей системой отсчета, сформированной на основе всего накопленного жизненного опыта (рис. 3.2). И далее результат этого сравнения встроился в кору в виде непрерывной гёделевской информации. Это означает, что человеческий мозг непрерывно превращает шенноновскую информацию, воспринятую извне нашими периферическими органами чувств (глазами, ушами, языком, кожей), в долгосрочные мнемонические записи в форме гёделевской информации. С другой же стороны, под действием аналогичных сенсорных стимулов, таких как вкус пищи, которую вы раньше уже ели в тех же условиях, записанные десятилетия назад воспоминания в форме гёделевской информации легко превращаются (хотя бы частично) в поток шенноновской информации, которую можно передавать. Та часть, которая не может претерпевать этих превращений, не отражается в словах и переживается как личные эмоции и ощущения. Следовательно, когда речь идет об этом типичном для людей переживании давнишних воспоминаний, нет никакого потока шенноновской информации, никакого математического алгоритма, никакого цифрового компьютера и никакого искусственного интеллекта, которые могли бы достаточно точно воспроизвести или сымитировать то, что каждый из нас переживает у себя в голове. Иными словами, одной шенноновской информации недостаточно, чтобы доходчиво описать все то, что способен сохранить, пережить и выразить мозг[10]. Таким образом, как предполагает Рональд, если энтропия – это количество дополнительной информации, необходимой для характеризации точного физического состояния системы, гёделевская информация – это энтропия мозга. Иными словами, именно дополнительная порция информации, непередаваемая в терминах Шеннона, необходима для полного описания того типа встроенной в головной мозг информации, которая делает нас людьми. Следовательно, существование гёделевской информации является одной из ключевых причин, по которым цифровые компьютеры никогда не смогут воспроизвести функцию и волшебство человеческого мозга; цифровые компьютеры рассеивают энергию в виде тепла и безопасных электромагнитных полей, тогда как мозг животных и особенно человека использует диссипацию энергии для накопления гёделевской информации в нервных тканях (см. главу 6).

Рис. 3.2. Схема процесса превращения информации Шеннона в информацию Гёделя, возникновения ментальных абстракций и создания человеческой вселенной в результате наших попыток описания космоса (рисунок Кустодио Роса).

Один из наиболее интересных мне феноменов человеческого мозга – эффект фантомной конечности – может еще лучше показать различия между информацией по Шеннону и по Гёделю, поскольку наглядно иллюстрирует особенности восприятия человеческим мозгом потенциально конфликтующих или двусмысленных сообщений в отличие от цифрового компьютера. Представьте себе человека, который после ампутации правой ноги лежит на больничной койке и не видит своих ног, поскольку его тело полностью укрыто простыней. К нему подходит хирург, ампутировавший ногу, и сообщает, что, к сожалению, пару часов назад ногу пришлось ампутировать из-за развития гангрены. Хотя пациент теперь знает правду, он чувствует глубокое противоречие, поскольку до сих пор ощущает правую ногу под простыней как результат эффекта фантомной конечности – хорошо известного феномена, проявляющегося почти у 90 % пациентов после ампутации. Во всех этих случаях на протяжении еще долгого времени после ампутации (спустя месяцы и даже годы) пациенты сообщают о совершенно отчетливых и различимых тактильных ощущениях, включая боль и даже движения ампутированной конечности.

Поскольку наш гипотетический пациент все еще живо ощущает присутствие под простыней ампутированной ноги, он настаивает, что конечность не была ампутирована. Это, должно быть, какая-то ошибка или, хуже того, мошенничество, за которое вообще засудить надо! Сбитый с толку такой агрессией хирург начинает раздражаться и бестактно демонстрирует пациенту отрезанную ногу, чтобы убедить его в том, что ампутация имела место. И даже тогда, видя и узнавая свою ампутированную конечность, пациент продолжает чувствовать ногу и описывает врачу ощущение все еще связанной с телом ноги. Он даже чувствует движение ступни во время их разговора, хотя ампутированная нога в руках хирурга не шевелится.

Эта печальная сцена показывает, что человеческий мозг способен справляться с ситуациями, в которых реальность (отсутствие ноги) и ощущение (отчетливое восприятие ее присутствия) противоречат друг другу и сосуществуют в одном и том же мозге. Цифровой компьютер не смог бы справиться с такой неоднозначностью. Он бы завис, поскольку цифровая логика не может преодолеть «двойственность» такой ситуации. Для цифрового компьютера, использующего информацию Шеннона, нога либо присоединена (0) к телу пациента, либо ампутирована (1). И переходного состояния не существует. Но в человеческом мозге, обрабатывающем информацию Гёделя, эти состояния сосуществуют и обрабатываются таким образом, что пациент может ощущать и описывать зуд в уже не существующей ноге.

Как мы увидим далее, классические модели функционирования мозга вроде той, что была предложена Дэвидом Хьюбелом и Торстеном Визелем в 1960-х годах, не могут учитывать эффект фантомной конечности, поскольку в целом основаны на концепции информации Шеннона. Мы с Рональдом считаем, что эффект фантомной конечности можно интерпретировать через аналогию с первой теоремой Курта Гёделя о неполноте. Вот почему мы использовали имя Гёделя для обозначения нового типа физически встроенной информации: именно этот тип информации позволяет учитывать такие свойства, как интуиция – уникальное человеческое качество, которое, согласно Гёделю, требуется (в большей степени, чем синтаксический формализм) для решения математических загадок.

Примеры с медовым месяцем и фантомной конечностью иллюстрируют еще одно принципиальное различие между информацией Шеннона и Гёделя: в то время как информация Шеннона в основном имеет отношение к синтаксису сообщения, информация Гёделя отражает нашу способность придавать смысл внешним событиям и предметам и выражать семантику и даже двусмысленность получаемых и передаваемых сообщений.

В отличие от информации Шеннона, которую можно выразить вне зависимости от передающей ее среды (электрических проводов, нервов или радиоволн), информация Гёделя демонстрирует в организме причинную эффективность, только будучи физически встроенной в органическое вещество. Вспомните о годовых кольцах нашего любимого дерева: эти нарастающие отложения древесины являются результатом непрерывного процесса диссипации энергии, который приводит к ежегодному образованию нового кольца и встраиванию в ткани растения гёделевской информации о засухах, солнечных пятнах или обилии осадков. Невозможно отделить этот тип гёделевской информации от органической матрицы, описывающей историю жизни дерева. Иными словами, при нашем определении гёделевской информации имеет значение среда, в которую она встроена. Опять-таки, хотя заключенная в древесных кольцах информация недоступна для самого дерева, у животных с головным мозгом эта информация может считываться очень быстро и эффективно.

Причинную эффективность гёделевской информации можно проиллюстрировать на хорошо известном примере – на эффекте плацебо. Прекрасно знакомый врачам эффект плацебо заключается в том, что у значительной доли пациентов наблюдаются выраженные клинические улучшения при приеме полностью инертного вещества (вроде таблетки из муки), которое их врач называет «новым лекарственным средством». Иными словами, если врач, которому пациенты доверяют, говорит, что эти таблетки точно помогут, многие пациенты ожидают положительного эффекта лечения. И действительно, у значительной доли таких пациентов отмечаются некоторые клинические улучшения. Интересно, что назначение плацебо в такой форме, которая большинству людей сама по себе кажется эффективной, дает еще лучшие результаты. По некоторым данным, плацебо, прописанное в форме крупных и ярко окрашенных (например, красных) капсул, дает в среднем максимальный эффект. Эти результаты свидетельствуют о том, что культурные представления о медицине играют здесь важную роль и являются движущим фактором эффекта плацебо.

В нашем контексте эффект плацебо можно объяснить прямым воздействием сообщения врача, предложившего пациенту новое лечение, на нервную ткань. Хотя изначально это сообщение передается в виде облеченной в слова шенноновской информации, в головном мозге пациента эта информация соотносится с его собственными внутренними ожиданиями и представлениями и сохраняется в виде гёделевской информации. Подкрепляя исходную веру пациента в лекарство или метод лечения, сигнал плацебо действует непосредственно на нейроны, запуская процесс выброса нейромедиаторов и гормонов и приводя к электрическому возбуждению нейронов, которое, например, усиливает иммунную систему пациента – и это лишь одна из гипотез, объясняющих эффект плацебо. По нашему мнению, такая нейроиммунологическая связь объясняется причинной эффективностью гёделевской информации в отношении нервной ткани.

Эффект плацебо подкрепляет наше предположение о том, что, в то время как информация Шеннона выражается в виде жестких синтаксических правил с помощью целых чисел, битов и байтов, информация Гёделя, которая генерируется и хранится интегральной системой (мозгом), отражает богатый аналоговый диапазон причинно-следственных связей и семантических конструкций, усиливающих смысл и доходчивость человеческой речи; и это основной метод взаимодействия человека с собственными мыслями, эмоциями, чувствами, ожиданиями и глубокими убеждениями.

Еще одна важная особенность гёделевской информации заключается в том, что ее количество и сложность различны в разных организмах. Это означает, что в отличие от информации Шеннона, которая увеличивается с повышением энтропии системы, гёделевская информация наращивает сложность как раз при снижении энтропии, происходящем в далеких от равновесия термодинамических островках, которые мы называем живыми системами. Таким образом, информация Шеннона определяется степенью неопределенности и неожиданности в проводящем канале, а информация Гёделя увеличивается с повышением уровня сложности биологической структуры или функции, адаптационной способности организма, его стабильности и выживаемости, которые выражаются в усилении способности противостоять распаду. Чем сложнее организм, тем больше в нем накапливается гёделевской информации. Таким образом, в соответствии с нашей теорией, путем рассредоточения энергии для записи гёделевской информации организмы пытаются максимально продлить свое существование за счет усиленного накопления солнечной энергии и в конечном итоге воспроизведения самих себя путем передачи ДНК следующим поколениям.

Этот процесс достигает кульминации у человека, поскольку именно гёделевская информация используется для производства знаний, культуры, технологии и создания больших взаимодействующих социальных групп, значительно повышающих наши шансы на успешную адаптацию к изменяющимся условиям внешней среды.

Концепция гёделевской информации также объясняет неосознанность, которой отличается большая часть процессов в мозге. Пояснить эту мысль может помочь, к примеру, классический эксперимент, проведенный в начале 1980-х годов американским нейробиологом Бенджамином Либетом. В ходе эксперимента Либета (рис. 3.3) человека сажают напротив экрана с изображением циферблата настенных часов, вдоль которого перемещается точка. На человека надевают шлем, чтобы экспериментатор мог постоянно регистрировать электрическую активность мозга испытуемого, используя классический метод электроэнцефалографии. Участника эксперимента просят выполнить простую задачу – в любой момент, когда захочется, нажать на кнопку указательным пальцем. Кажется, все довольно просто. Однако, чтобы было интереснее, Либет просил участников использовать движущуюся вдоль циферблата точку для обозначения того момента, когда они осознают свое желание согнуть палец. С помощью этого простого устройства Либет сумел зарегистрировать три момента времени (рис. 3.3): когда человек нажимает на кнопку, когда он решает нажать на кнопку, по его собственным словам, в зависимости от положения точки на циферблате и когда начинает меняться состояние его головного мозга, по данным электроэнцефалограммы. Как видно из рисунка 3.3, хотя осознанное решение человек, по его словам, принимает примерно за 200 миллисекунд до нажатия пальцем на кнопку, повышение активности на ЭЭГ отмечается примерно за 500 миллисекунд до этого действия.

Рис. 3.3. Классический вариант эксперимента Либета (рисунок Кустодио Роса).

Существует множество разных и порой противоречащих друг другу интерпретаций результатов эксперимента Либета. Большинство людей воспринимают их в качестве однозначного подтверждения того, что многое в человеческом мозге происходит неосознанно, поскольку изменение электроэнцефалограммы происходит примерно за 300 миллисекунд до того, как человек осознает свою готовность нажать на кнопку, следовательно, он не обладает свободой воли. Я не буду здесь углубляться в эту дискуссию. Нам с Рональдом любопытные наблюдения Либета интересны совсем в ином ключе. Несмотря на то что все в основном обращают внимание на тот факт, что за 500 миллисекунд до нажатия на кнопку мозг человека уже выполняет соответствующие операции, пусть даже на подсознательном уровне, мы с Рональдом заинтересовались другими вопросами. Какой процесс (или процессы) в первую очередь предшествуют этому неосознанному изменению ЭЭГ? И откуда берется этот сигнал? Мы предположили, что еще раньше, чем за 500 миллисекунд, отделяющих нажатие на кнопку от подъема сигнала на ЭЭГ, мозг человека пытается добраться до гёделевской информации в неокортексе (и, возможно, в субкортикальных структурах, активность которых нельзя зафиксировать с помощью ЭЭГ). Как только эта гёделевская информация становится доступна (неосознанно), она организует потоки шенноновской информации, которую можно зарегистрировать с помощью ЭЭГ, и именно это происходит за 500 миллисекунд до того, как человек двигает пальцем и нажимает на кнопку. Как только высокоразмерная гёделевская информация трансформируется в низкоразмерную шенноновскую информацию, создается исполняемая моторная программа, которая может быть передана по нервам (нейробиологическим эквивалентам шенноновских коммуникационных каналов) от первичной моторной коры к спинному мозгу, а оттуда – к мышцам, и в результате осуществляется движение. Таким образом, согласно нашей интерпретации этого эксперимента, высокоразмерная гёделевская информация является истинным источником шенноновской информации, измеряемой по сигналу ЭЭГ за 500 миллисекунд до нажатия на кнопку. Вообще говоря, в таком контексте фиксация сигнала ЭЭГ за 500 миллисекунд до движения не указывает на отсутствие свободы воли. Свобода воли может проявляться до какой-либо измеряемой активности на ЭЭГ, когда гёделевская информация становится доступна и считывается при подготовке к последующему движению.

Раньше мы с Рональдом часто использовали еще один пример для иллюстрации несоответствий в том, что измерения активности мозга рассказывают о внутренних процессах, происходящих в нашем мозге. Представьте себе, что ученый хочет экспериментальным путем показать, что именно происходит в тот момент, когда человек рассматривает на экране компьютера серию картинок, среди которых есть неприятные изображения. Чтобы зарегистрировать влияние этих изображений на мозг человека, ученый решает измерить электрическую активность мозга с помощью ЭЭГ, а также получить изображения высокого разрешения методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) в тот момент, когда человек разглядывает изображения на мониторе. Поскольку выбранные экспериментатором методы анализируют активность мозга извне, обычно они позволяют получить только информацию Шеннона. Параллельно с получением сигналов ЭЭГ и МРТ экспериментатор также просит человека рассказывать об ощущениях, вызываемых у него изображениями. При наличии обоих наборов данных можно проанализировать корреляцию между количественными мерами активности мозга (данные ЭЭГ и МРТ) и тем, что участник эксперимента передает с помощью слов. Ученый обнаруживает, что объективные параметры активности мозга не всегда хорошо коррелируют с ощущениями, переданными при помощи речи. Если учесть, что даже слова для описания ощущений являются лишь низкоразмерной проекцией высокоразмерной гёделевской информации, хранящейся в мозге человека, становится понятно, насколько сложно осуществить количественную оценку всей гёделевской информации, которую может содержать такой мозг, как наш.

Но это еще не все. Поскольку мозг представляет собой сложную динамическую систему, он умеет создавать разные эмерджентные свойства при неизмеримо малых различиях начальных условий. Следовательно, при работе с живым мозгом у доблестного и преданного своему делу ученого из нашей истории нет возможности измерить все необходимые показатели в режиме реального времени. Даже если можно было бы произвести все необходимые измерения, мы бы не всегда знали, как их перевести в человеческие ощущения.

Поскольку человеческий мозг способен отображать и шенноновскую, и гёделевскую информацию, а также из-за невозможности нахождения идеальной корреляции между ними, в рамках традиционного научного подхода перед нами встает серьезнейшая проблема. Конкретный физический объект, который мы называем человеческим мозгом, занимает весьма специфическое место среди объектов изучения естественных наук. В этом случае внешняя информация (цифровая и формальная) никогда не сможет полностью описать всю реальность, описываемую внутренней информацией (аналоговой и интегральной). Именно эта внутренняя информация обладает уникальностью, возникающей в результате слияния информации и материи в мозге – без сомнения, самом мощном вычислительном инструменте, дарованном нам эволюцией.

В целом различия между шенноновской и гёделевской информацией можно описать следующим образом: информация Шеннона символическая; это означает, что получатель сообщения, содержащего информацию Шеннона, должен расшифровать ее, чтобы извлечь какой-то смысл. И для этого ему, понятное дело, нужно знать ключ шифрования до получения сообщения, и если в самом сообщении ключ отсутствует, информация останется недоступной. К примеру, без внешнего ключа для вас не имели бы смысла строки, которые вы сейчас читаете. Смысл сообщения необходим мозгу, чтобы что-то с ним сделать. Информация же Гёделя, напротив, не требует никакого ключа; ее смысл мгновенно распознается мозгом любого человека. Это объясняется тем, что смыслом сообщение наделяет мозг, который получает или создает это сообщение. Как говорит Хомский[11], «в речи самое главное то, что не произносится».

Возможно, вы задаетесь сейчас вопросом: а нужно ли вообще вводить понятие гёделевской информации? Мой ответ – безусловно! Как мы видели, понятие гёделевской информации позволило получить несколько новых и интересных заключений и гипотез. Прежде всего, оно дало нам возможность сформулировать определение организма в качестве компьютера нового класса. Существует много типов искусственных компьютерных устройств: механические вычислительные устройства, такие как счеты и разностная машина Чарлза Бэббиджа, аналоговые компьютеры, такие как логарифмическая линейка, цифровые компьютеры, такие как переносные компьютеры и планшеты, которые мы сегодня так активно используем, а также самые современные квантовые компьютеры. Как мы обсуждали в начале главы, мы с Рональдом предположили, что организмы можно считать особым классом вычислительных устройств. Мы называем их органическими компьютерами: это устройства, в которых вычисления осуществляются при помощи их собственной трехмерной органической структуры.

Наша концепция органических компьютеров применима на разных уровнях организации живых существ – от самых крохотных наномашин, действующих за счет синхронной совместной работы множества взаимосвязанных молекул (таких как белковые комплексы, например АТФ-синтезирующая нанотурбина, или комплексы белков и липидов, как в клеточных мембранах), до групп генов, которые должны работать вместе, чтобы кодировать определенный физический признак, или – в чуть более крупном масштабе – очень сложных микроэлектростанций (хлоропластов и митохондрий), позволяющих растениям и животным жить за счет выработки энергии для групп клеток, формирующих органические ткани, или обширных сетей нейронов в мозге животного, а также мозгосетей, состоящих из отдельных существ, взаимодействующих синхронно в социальных группах животных.

Хотя в органических компьютерах невозможно отделить аппаратную часть от программного обеспечения, такие биологические вычислительные системы могут использовать в своей работе как шенноновскую, так и гёделевскую информацию. Но по мере усложнения органической структуры усиливается роль встроенной гёделевской информации, поскольку из-за своей аналоговой (в том смысле, что она не может быть полностью описана цифровыми символами или сведена к ним) природы она не может быть правильно загружена, извлечена или симулирована цифровой системой. Однако это не означает, что органические компьютеры нельзя программировать. Совсем наоборот. Этой важной теме посвящены главы 7 и 11.

На начальных этапах эволюции на Земле простейшие организмы, которые не могли самовоспроизводиться, поскольку еще не существовало ДНК или РНК, представляли собой лишь крохотные, окруженные мембраной везикулы, внутри которых происходило лишь несколько основных химических реакций, поддерживающих жизнь на протяжении короткого отрезка времени. На этой стадии цикл солнечного света и условия окружающей среды программировали жизнь всех организмов на Земле. В таком контексте использование гёделевской (аналоговой) информации, которая формировалась в результате превращения рассеивающейся энергии в первые следы органического материала, предшествовала использованию организмами шенноновской (цифровой) информации, которая стала доступна только с появлением механизмов самовоспроизведения, основанных на ДНК и РНК. Поэтому до того, как рибосомы стали выступать в роли этакой машины Тьюринга и производить белки с помощью матричной РНК, синтезирующейся на основе цепочек ДНК, должны были существовать аналоговые мембраны, позволявшие формироваться крохотным частицам и отделять от внешней среды вещества, необходимые для существования самых первых форм жизни на нашей планете. Таким образом, в отношении живых существ можно говорить о принципе «от бытия к битам» (from BEing to BITing): первые организмы сначала должны были возникнуть (в органическом смысле) и лишь после накопления какого-то базового количества гёделевской информации смогли начать передавать биты информации для самовоспроизведения.

К тому времени, когда «информационные молекулы», такие как РНК и ДНК, стали передавать генетическую информацию внутри организмов или их потомкам, они уже были возведены в ранг важнейших «программистов», которые создают трехмерную структуру, определяющую свойства организма. Когда вирус инфицирует клетку носителя, он использует собственную РНК для перепрограммирования генетической машины своей жертвы и создания множества новых вирусных частиц. Аналогичным образом ДНК содержит ценнейшие цифровые инструкции для построения любого организма в виде точной трехмерной реплики его предков. Используя современную аналогию, можно сказать, что РНК и ДНК содержат в себе программные инструкции (в формате шенноновской информации), позволяющие осуществлять трехмерную печать органических компьютеров.

Однако для функционирования и выживания сложных живых существ требуется дальнейшее программирование. Способствуя дополнительному накоплению гёделевской информации и усилению биологической сложности, эволюция в конечном итоге создала нервную систему, способную хранить информацию в памяти и обучаться путем взаимодействия с внешним миром. В какой-то момент среди этой эволюционной мозаики возникла нервная система приматов. И с тех пор в каждом когда-либо жившем на земле человеческом существе после формирования из органического вещества исходной трехмерной структуры мозга на основании содержащихся в нашем геноме инструкций все движения нашего тела, наши социальные взаимодействия, речь, человеческая культура и в конечном итоге технология взяли на себя роль программирования самого сложного и продуманного органического компьютера – Истинного творца всего.

Глава 4

Динамическая подпитка мозга. Биологические соленоиды и принципы функционирования

Уже 100 тысяч лет назад нервная система каждого человека могла похвастаться 86 миллиардами органических процессоров (нейронов), между которыми могло существовать от 100 триллионов до квадрильона прямых контактов (синапсов). В этой невероятной нейронной мастерской Истинный творец всего начал свою работу над человеческой вселенной в том виде, в котором мы знаем ее сегодня.

Масса коры мозга, об эволюции которой мы говорили выше, составляет около 82 % массы всего человеческого мозга. Удивительно, но на нее приходится лишь 19 % (около 16 миллиардов) нейронов мозга. Для сравнения в человеческом мозжечке – важнейшем скоплении серого вещества, отвечающем за контроль двигательной функции, на долю которого приходится лишь 10 % массы мозга, – упаковано около 69 миллиардов нейронов, так что это очень плотный кластер нейронов. Однако мозжечок, насколько мы можем судить, не сочинял сонетов и пьес Шекспира и не проектировал космических кораблей, позволяющих нам осваивать космическое пространство (хотя он помогал их строить). Вот почему с этого момента, говоря о том, каким образом Истинный творец всего справляется со своими самыми сложными задачами, мы будем в основном обращать внимание на новую кору.

В оптимизации работы коры важнейшую роль играет сложная сеть белого вещества. Несколько плотных упаковок нервных волокон (рис. 4.1) белого вещества образуют петли, связывающие между собой скопления серого вещества. Я называю эти петли биологическими соленоидами – по аналогии с катушками в электромагнитах. Самой крупной из этих биологических катушек является мозолистое тело.

Рис. 4.1. Типичные петли белого вещества коры, наблюдаемые при помощи диффузионно-тензорной томографии (изображения любезно предоставлены Алленом Сонгом).

Мозолистое тело – это толстый слой ткани примерно из 200 миллионов нервов, расположенный вдоль продольной оси головного мозга, который обеспечивает обмен информацией между двумя полушариями мозга и координацию их активности. Между задней и передней частями мозолистого тела коры имеются значительные структурные различия, включающие в себя среди прочего плотность и диаметр аксонов, проводящих электрические импульсы (так называемые потенциалы действия), а также степень миелинизации аксонов. Особый тип поддерживающих клеток мозга образует вокруг нервных волокон слой миелина. Обертывание нервных волокон слоем миелина обеспечивает крайне высокую скорость передачи потенциала действия миелинизированными аксонами. Как следствие, миелинизированные нервы затрачивают на процесс передачи меньше энергии. Например, если немиелинизированное нервное волокно группы C диаметром 0,2–1,5 мкм проводит потенциал действия примерно со скоростью 1 м/с, в крупном миелинизированном волокне такой же электрический импульс перемещается со скоростью около 120 м/с, или более 400 км/ч. Таким образом, время передачи информации между полушариями по всей длине волокна весьма разнится в зависимости от того, из какого участка коры поступают сигналы. В целом эти различия в скорости передачи сигнала статистически описываются распределением в форме широкой колоколообразной кривой. Например, в соответствии с этим распределением обмен информацией между полушариями в моторных и сенсорных областях происходит очень быстро, поскольку они соединены толстыми миелинизированными аксонами мозолистого тела. Напротив, связь между так называемыми ассоциативными зонами в лобной и теменной долях осуществляется намного медленнее.

Мы точно не знаем, каким образом 200 миллионов волокон мозолистого тела координируют работу двух полушарий мозга. Однако мы знаем, что мозолистое тело действительно их синхронизирует, поскольку при его удалении полушария начинают действовать независимо. Глубокие исследования пациентов с так называемым расщеплением мозга начались много десятилетий назад, когда соответствующий тип хирургического вмешательства стали использовать для предотвращения распространения серьезных нарушений с одного полушария мозга на другое. В 1981 году американский нейробиолог Роджер Сперри был удостоен Нобелевской премии по медицине[12] за прорыв в изучении пациентов с расщепленным мозгом и функции мозолистого тела.

У большинства людей некоторые ключевые функции мозга, такие как речь, латерализованы в коре, т. е. осуществляются в основном в одном из полушарий (так, у правшей за речь отвечает левое). В результате латерализации пациенты с расщепленным мозгом не всегда могут описать словами то, что они видят. Например, если какое-то изображение находится в левой части их поля зрения или если их просят держать левой рукой предмет, который они не видят, они просто не могут назвать или описать этот предмет или изображение. И дело не в том, что они не знают ответа на вопрос. Знают. Проблема в том, что стимулы, поступающие с левой стороны, обрабатываются правой частью мозга. Поскольку мозолистое тело отсутствует, правое полушарие не способно сообщаться с речевой зоной левого. На самом деле пациенты с расщеплением мозга могут левой рукой выбрать из набора предметов один предмет, который идентичен тому, что они держали за минуту до этого; они осознают, что видят и до чего дотрагиваются. Но они не могут об этом рассказать.

Внутри каждого полушария находится множество других крупных петель и пучков белого вещества, связывающих между собой разные области коры. Одна из таких систем, обеспечивающая важную связь между лобной, теменной и височной долями, образована тремя плотно упакованными нервными пучками с очень высокой проводимостью. Первый из них называется крайней (наружной) капсулой и обеспечивает связь между ключевыми участками височной доли (например, находящимися в верхней височной борозде, sulcus temporalis superior, STS, и нижней височной зоне) и нижней частью префронтальной коры. Вторая система, связывающая STS с участком теменной коры, образована так называемыми медиальными и задними продольными пучками. Наконец, существует верхний продольный пучок, осуществляющий связь между теменной и лобной долями. Вместе эти три пути вовлечены в обеспечение таких ключевых функций, как речь, изготовление орудий и мимикрия движений.

Еще один важнейший скоростной коммуникационный путь мозга – кортико-таламо-кортикальная петля, которая обеспечивает взаимодействие между корой и таламусом – важнейшей субкортикальной структурой, получающей основной поток сенсорных данных от периферических нервов. Поэтому этот мультимодальный сенсорный путь является важнейшим элементом в механизме непрерывного сравнения данных между уже имеющимися у мозга данными и набором сырой информации, поступающей из внешнего мира. Эта петля также играет важную роль в синхронизации электрической активности коры и таламуса.

Еще одна важная особенность человеческого белого вещества заключается в его развитии. По сравнению с мозгом наших родственников шимпанзе человеческий мозг на момент рождения организма еще сравнительно неразвит и достигает зрелости только через два десятилетия. Кроме того, хоть мы и рождаемся примерно с тем количеством нейронов, которое будем иметь на протяжении всей жизни, на пик своего функционирования белое вещество выходит лишь через тридцать или даже сорок лет. В частности, в префронтальной зоне лобной доли связи между нейронами (как синапсы, проводящие потенциалы действия между нейронами, так и дендриты, принимающие эти сообщения) достигают полной зрелости только на третьем десятке жизни. Все это означает, что процесс увеличения объема мозга после рождения связан с разрастанием и усложнением белого вещества. Этот длительный процесс созревания (и возможность его нарушения) объясняет подверженность человека ментальным нарушениям, таким как шизофрения и аутизм, в детские годы и в подростковом возрасте. Отсроченное созревание белого вещества также помогает объяснить изменения поведения и мыслительных функций, которые все мы переживаем в первые десятилетия жизни. Поэтому, когда в следующий раз будете иметь «дружескую» дискуссию со своим бунтующим ребенком-подростком, просто сделайте глубокий вдох и вините вместо него во всем медленное созревание белого вещества!

Одно из самых замечательных открытий в области изучения мозга за последние пятьдесят лет было сделано группой нейробиологов под руководством Джона Кааса из Университета Вандербильта и Майкла Мерзенича из Университета Калифорнии в Сан-Франциско, которые в начале 1980-х годов убедительно показали, что сложные сети нейронов, определяющие функцию мозга млекопитающих и приматов, находятся в постоянном динамическом развитии на протяжении всей жизни. Наш мозг изменяет сам себя, как в анатомическом, так и в физиологическом плане, в ответ на все и на всех, с кем мы взаимодействуем по мере получения новых навыков, и даже когда в нашем теле или вокруг нас происходят значительные изменения. Нейробиологи называют это свойство пластичностью мозга, и оно является важнейшим ключом в раскрытии глубочайших тайн Истинного творца всего.

Изменение нейропластичности на уровне синапсов происходит несколькими путями. Например, количество и распределение синапсов может значительно изменяться при обучении новому навыку или в ходе восстановления после повреждения периферических частей тела или самого мозга. Даже у взрослых животных некоторые нейроны могут создавать новые синапсы, что способствует укреплению связи с отдельными или со всеми целевыми нейронами. Возможен и обратный процесс, когда одни нейроны ликвидируют синапсы, тем самым ослабляя связь с другими. Степень влияния каждого синапса на конкретный нейрон также может значительно изменяться в зависимости от того, что происходит с нашим мозгом. Фактически любой стимул может изменить тонкую микроструктуру и функцию сотен триллионов синаптических связей, посредством которых осуществляется контакт между десятками миллиардов нейронов коры.

Посвятив более десяти лет изучению пластичности мозга, летом 2005 года я предложил нейробиологу Эрику Томсону, работавшему в моей лаборатории в Университете Дьюка, весьма неортодоксальный способ попытаться понять, насколько далеко распространяется данное явление. Мы разработали эксперимент со взрослыми крысами, с помощью которого хотели проверить, поможет ли максимальная степень пластичности приобрести совершенно новые ощущения в дополнение к традиционным, с которыми животные родились (тактильным, зрительным, слуховым, вкусовым, обонятельным, вестибулярным). Мы решили попробовать научить крыс «дотрагиваться» до невидимого инфракрасного света. Для этого нам потребовалось создать устройство, превращающее инфракрасное излучение от внешнего источника в поток электрических импульсов (именно этот язык мозг использует для передачи сообщений), которые дальше могут передаваться в первичную соматосенсорную кору животного – основную зону, ответственную за создание тактильных ощущений у млекопитающих. Направляя эти новые электрические стимулы в первичную соматосенсорную кору, мы хотели понять, смогут ли наши «киберкрысы» научиться обрабатывать инфракрасное излучение в качестве дополнительного элемента тактильного восприятия.

С этой целью Эрик сконструировал устройства, состоящие из нескольких инфракрасных сенсоров (от одного до четырех), и разместил их на голове у крыс (рис. 4.2). Каждый сенсор фиксировал инфракрасное излучение в пространственном секторе охватом около 90 градусов, что означает, что устройство с четырьмя сенсорами обеспечивало крысе полный обзор окружающего пространства в инфракрасном спектре. В соматосенсорной коре нашей целью был участок, называемый бочонком, который обрабатывает поступающие тактильные сигналы, возникающие при стимуляции усов крысы. Усы крыс, подобно кончикам пальцев у приматов, являются самыми чувствительными тактильными органами, а потому значительная площадь соматосенсорной коры мозга крыс вовлечена в обработку тактильных сигналов, создаваемых этими волосками на мордочке.

Рис. 4.2. Первая конфигурация инфракрасного нейропротеза, использованного Эриком Томсоном в экспериментах в нашей лаборатории. А: Схема камеры, в которой фиксировалось поведение крыс при решении задач на дискриминацию инфракрасного (IR) света. На внутренней поверхности большого (60 см) цилиндра симметрично установлены четыре порта с отверстиями для носа, источником IR и видимого света. B: Топографическое расположение четырех имплантатов в первичной соматосенсорной коре мозга крысы (S1), проводящих электрические сигналы от четырех детекторов IR. Сенсоры IR расположены под прямым углом по отношению друг к другу, каждый совмещен со своей парой стимулирующих электродов в S1. C: Частота стимуляции зависит от интенсивности IR в каждом сенсоре. Интенсивность каждого IR луча конвертируется в реальном времени в сигнал с разной частотой стимуляции в соответствующем канале. D: График в полярных координатах, отражающий ответ каждого сенсора IR в зависимости от угла, когда сенсорная антенна находится в фиксированной позиции по отношению к единственному активированному источнику IR. Точка на окружности (вверху справа) указывает относительное расположение источника IR. E: Профиль ответа, выраженного как полная ширина на половине высоты (FWHM), в зависимости от положения в камере. Черная точка соответствует положению активного источника IR, а FWHM – среднее значение FWHM для всех четырех сенсоров в данном положении (см. D). Если удаляться от источника или перемещаться вбок, профиль ответа сужается. Черная точка обозначает ситуацию, представленную на рисунке D. Hartmann K. et al. Embedding a Novel Representation of Infrared Light in the Adult Rat Somatosensory Cortex through a Sensory Neuroprosthesis. Journal of Neuroscience 36, no. 8, February 2016: 2406–24.

Мы начали эксперимент с того, что стали обучать крыс следить за пучком видимого света, подводившего их к лакомству. Когда они научились решать эту базовую задачу, мы подключили инфракрасные сенсоры Эрика, чтобы понять, смогут ли они находить угощение, фиксируя и отслеживая пучок инфракрасного излучения путем прикосновения. Для этого Эрик установил на внутренней поверхности круглой камеры, где во время эксперимента находились «киберкрысы», источники инфракрасного излучения в позициях 0, 90, 180 и 270^0. Положение излучателей позволяло нам выборочным образом изменять источник луча во время эксперимента, чтобы мы могли быть уверены в том, что крысы находят угощение не с помощью обычных органов чувств. Поначалу мы встраивали крысам лишь один сенсор инфракрасного излучения. Животным потребовалось около четырех недель, чтобы научиться успешно «дотрагиваться» до инфракрасного луча и следовать вдоль него в поисках лакомства более чем в 90 % экспериментов.

В первых экспериментах наши «киберкрысы» демонстрировали очень интересные особенности поведения: поначалу они крутили головой в горизонтальной плоскости, как будто сканировали пространство вокруг себя в поисках сигнала; при появлении инфракрасного луча крысы всегда терли мордочку передними лапами, прежде чем начинали следовать за лучом в сторону конкретного излучателя. Хотя первое наблюдение показало, что крысы разработали собственную стратегию для обнаружения первых признаков появления инфракрасного луча, второе говорило скорее о том, что они чувствовали инфракрасное излучение, как будто их усики касались чего-то во внешнем пространстве. Однако на деле они ни до чего не дотрагивались. Это мозг крыс обучался обрабатывать поступающий сигнал инфракрасного света в качестве некоего действующего на усики тактильного стимула!

Хотя эти результаты уже были весьма обнадеживающими, самый большой сюрприз ждал нас чуть позже, когда Эрик начал анализировать записи электрической активности отдельных нейронов в соматосенсорной коре мозга наших крыс, следивших за инфракрасным излучением. Значительная доля их нейронов, которые раньше возбуждались только тогда, когда животные касались чего-либо усиками, теперь приобрели способность реагировать на присутствие в окружающей среде инфракрасного излучения (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Отдельные нейроны соматосенсорной коры (S1, A) отвечают и на механическую стимуляцию усиков на мордочке животного (верхняя полоса, B), и на IR-излучение в случае крыс с имплантированным нейропротезом (нижняя полоса, C), передающим электрический стимул на первичную соматосенсорную кору (S1). Верхняя полоса, A: Уплощенные срезы коры в S1 полушариях мозга одного животного демонстрируют расположение электродов. Звездочки указывают места вживления электродов. B: Очень стойкие ответы для 15 нейронов S1 у того же животного, вызванные сенсорным стимулом и сопровождающиеся механическими отклонениями усиков, проявляются в виде четких пиков электрической активности нейронов на перистимулярных временных гистограммах (PSTH). Такой тактильный ответ нейронов был получен после обучения животных распознанию IR-сигналов. Ширина столбика гистограммы PSTH – 1 мс. C: PSTH описывает электрический ответ нейронов S1 на сигналы IR-стимуляции. Стрелки указывают на расположение нейронов в коре S1. Правый график отражает z-значение для потенциалов действия как функцию числа активированных стимулирующих каналов. Это типичная картина, при которой максимальный ответ наблюдается при одновременной активации двух каналов. C модификациями из работы: Hartmann K. et al. Embedding a Novel Representation of Infrared Light in the Adult Rat Somatosensory Cortex through a Sensory Neuroprosthesis. Journal of Neuroscience 36, no. 8, February 2016: 2406–24.

В следующем эксперименте мы использовали четыре сенсора инфракрасного излучения, позволявшие получать панорамное изображение цилиндра. В этой серии экспериментов для освоения такой же задачи крысам потребовалось всего три дня, а не четыре недели. Контрольные эксперименты показали, что даже при изменении картины пространственного взаимодействия между выходами инфракрасных сенсоров и различными подобластями соматосенсорной коры мозга крысы быстро переучивались отслеживать инфракрасные лучи и успешно находить с их помощью лакомство более чем в 90 % случаев.

В целом эти две группы экспериментов четко подтвердили возможность приобретения крысами нового тактильного ощущения. Примечательно, что это происходило не за счет уже существовавшего репертуара возможностей: к лету 2016 года Эрик показал, что ни одна из крыс, способных распознавать инфракрасное излучение, не утратила способности использовать усики для выполнения стандартных задач по тактильной дискриминации, которые они выполняют с таким мастерством. Иными словами, участок коры, который ранее занимался исключительно обработкой одного важнейшего типа сигнала (в данном случае тактильной информации), превратился в мультифункциональный участок мозга, хотя за долгую эволюционную историю этого живучего вида ни одна крыса никогда не ориентировалась на сигналы такого рода. В целом можно сказать, что благодаря использованию сенсорных нейропротезов головной мозг наших модифицированных крыс получил способность создавать новые изображения окружающего мира на основании инфракрасных сигналов в дополнение к уже существующему тактильному представлению.

Как и результаты проекта «Снова ходить», наши эксперименты с крысами и инфракрасным излучением представляют собой весьма значимый новый этап в серии научных достижений в сфере выявления и характеризации ключевых функциональных принципов, определяющих работу человеческого мозга.

Такое увлечение нейронными сетями головного мозга восходит к истокам современной нейробиологии. Основателем этого направления можно считать гениального британского ученого XIX века Томаса Юнга – настоящего человека эпохи Возрождения, который, среди прочих своих достижений, провел ставший ныне классическим эксперимент с двумя щелями, показавший волновую природу света. Юнг сделал несколько открытий в области нейробиологии еще до того, как данная сфера науки получила свое название. Одним из его достижений в этой области было предложение трихроматической гипотезы для объяснения цветного зрения: Юнг утверждал, что сетчатка человеческого глаза может кодировать любой цвет с помощью лишь трех типов цветовых рецепторов, ответственных за восприятие света в частично перекрывающихся участках спектра. Согласно теории Юнга, это возможно благодаря соответствию профиля ответа каждого из этих трех типов рецепторов сетчатки колоколообразным зависимостям с максимумами в разных областях спектра (где их реакция на конкретный цвет максимальная) и тому, что все они частично перекрываются между собой (рис. 4.4). Это последнее замечание означает, что каждый рецептор отвечает также и на многие другие цвета, но в меньшей степени. Время показало, что Юнг был абсолютно прав, хоть и выдвинул все эти гипотезы, даже не дотрагиваясь до сетчатки глаза, чтобы провести ее гистологический анализ.

Рис. 4.4. Схематичное представление классической трихроматической теории Томаса Юнга. Nicolelis M. A. L. Brain-Machine Interfaces to Restore Motor Function and Probe Neural Circuits. Nature Reviews Neuroscience 4, no. 5, May 2003: 417–22. Портрет Юнга: Национальная портретная галерея Лондона.

Модель Юнга для функции нейронов была первым примером популяционной, или распределенной, модели нервной системы. В целом такая модель предполагает, что для реализации любой функции мозга требуется совместная активность большого количества нейронов, распределенных по многим областям мозга. Альтернативная модель, в рамках которой отдельные области мозга отвечают за отдельные неврологические функции, называется локализационной моделью. Подробный рассказ о двухсотлетнем противостоянии сторонников распределенной и локализационной моделей можно найти в моей предыдущей книге «За пределами границ». В данной книге достаточно лишь сказать, что для нахождения ответа на вопрос о том, какая из двух моделей лучше описывает способность мозга творить чудеса, потребовалось целых два столетия.

Наиболее твердые свидетельства в пользу справедливости распределенной модели были найдены за последние лет тридцать, когда нейробиологи получили технические возможности для детального изучения нейрофизиологических свойств мозгосетей у людей и животных в свободном состоянии. Благодаря внедрению новых нейрофизиологических методов и (в последние два десятилетия) различных способов визуализации мозга современная нейробиология все больше и больше приближается к пониманию того, что за работу мозга отвечают не отдельные нейроны, а популяции взаимодействующих нейронов, формирующих обширные нейронные сети. И в этом смысле в середине 2018 года мы наконец получили возможность утверждать, что гипотеза Юнга о человеческом мозге одержала окончательную победу.

Наиболее полные нейрофизиологические данные, подтверждающие идею о том, что распределенные популяции нейронов определяют истинные функциональные единицы мозга млекопитающих, включая наш, были получены с помощью одной из новых технологий для изучения свойств мозга животных, которая называется временной многоочаговой мультиэлектродной регистрацией (chronic multisite multielectrode recordings, CMMR). Я достаточно хорошо знаком с этой технологией: на протяжении пяти лет постдокторальной стажировки, проведенных в лаборатории Джона Чепина, одного из величайших американских нейрофизиологов за последние пятьдесят лет, моя основная задача заключалась в развитии и применении одной из первых версий этого нового метода для изучения поведения крыс. Благодаря этой работе, а также усилиям еще пары поколений нейробиологов из моей и многих других лабораторий мира теперь этот метод нейрофизиологического анализа позволяет встраивать в мозг крыс или приматов сотни гибких металлических проводков толщиной с волос, называемых микроэлектродами. Микроэлектроды позволяют одновременно регистрировать потенциалы действия, производимые несколькими тысячами отдельных нейронов определенных нейронных сетей, таких как двигательная сеть, отвечающая за создание плана моторной активности для движения конечностей. Благодаря свойствам материалов, используемых в изготовлении этих микроэлектродов, мультиэлектродная регистрация активности нейронов в нашей лаборатории может продолжаться много месяцев (в случае крыс) или даже несколько лет (в случае обезьян). Эта бесценная техническая особенность позволяет нам не только отслеживать электрическую активность мозга наших животных по мере их обучения новым навыкам, но также регистрировать проявления пластичности мозга на протяжении этого периода обучения.

Эта технология стала важнейшим элементом в моей работе по созданию интерфейса «мозг-машина» (рис. 4.5), который мы впервые разработали вместе с Джоном Чепином и сотрудниками его лаборатории около двадцати лет назад. В рамках данного подхода запись коллективной электрической активности популяции нейронов, локализованных в одной из многих взаимосвязанных зон коры мозга, используется как источник моторной информации, необходимой для контроля движений таких устройств, как роботизированные руки или ноги или даже целые виртуальные тела. С помощью интерфейса, работающего в режиме реального времени, регистрируемые мозговые сигналы вводятся в математические модели, которые выдают расчетные алгоритмы, специально разработанные для извлечения этих двигательных команд из электрической активности мозга и их преобразования в цифровые контролирующие сигналы, распознаваемые искусственными устройствами. Развитие этой технологии послужило семечком, из которого десять лет спустя вырос проект «Снова ходить».

Рис. 4.5. Классическая схема типичного интерфейса «мозг-машина». Lebedev M. A., Nicolelis M. A. Brain-Machine Interfaces: From Basic Science to Neuroprostheses and Neurorehabilitation. Physiological Reviews 97, no. 2, April 2017: 767–837.

Двадцать лет исследований интерфейса «мозг-машина» позволили накопить огромное количество экспериментального материала по функционированию мозгосетей у таких животных, как крысы и обезьяны, и даже у людей в свободном состоянии. Все эти данные подтверждают динамические представления о коре мозга, отличающиеся от общепринятых среди нейробиологов всего лишь пару десятилетий назад.

Анализируя данные одновременной регистрации активности нейронов, полученные в нашей лаборатории в Университете Дьюка за четверть века, я начал формулировать ряд нейрофизиологических законов, названных мною принципами физиологии нейронных ансамблей, которые позволяют описать динамику функционирования человеческого мозга.

В верхней части списка фигурирует принцип распределенной обработки, суть которого заключается в том, что все функции и поведенческие реакции, сформированные головным мозгом сложных животных, таких как человек, зависят от координированной работы обширных ансамблей нейронов, распределенных по многим участкам центральной нервной системы. В наших экспериментальных условиях этот распределенный принцип четко проявлялся при обучении обезьян использованию интерфейса «мозг-машина» для контроля движений роботизированной руки за счет одной лишь электрической активности мозга, без каких-либо явных движений собственного тела. В этих экспериментах животные достигали успеха только тогда, когда на интерфейс приходил объединенный сигнал электрической активности популяции нейронов коры. Никакие попытки использовать один нейрон или группу из небольшого числа нейронов в качестве источника контрольного моторного сигнала для интерфейса не приводили к правильным движениям роботизированной руки. Более того, мы обратили внимание, что нейроны, распределенные по многим областям лобной и даже теменной долей в обоих полушариях мозга, могут вносить весомый вклад в популяционную активность, необходимую для выполнения этой двигательной функции через интерфейс «мозг-машина».

Количественная обработка полученных данных позволила сформулировать второй принцип – принцип нейронной массы. Этот принцип отражает тот факт, что вклад любой популяции нейронов коры в кодирование поведенческого параметра, такого как произвольный моторный сигнал, создаваемый нашим интерфейсом «мозг-машина» для осуществления движения роботизированной руки, растет пропорционально логарифму числа добавленных в популяцию нейронов. Поскольку разные области коры демонстрируют разный уровень специализации, это логарифмическое соотношение разнится для разных областей (рис. 4.6). Подтверждая принцип дистрибутивности, эта закономерность означает, что все эти области коры могут поставлять некоторую важную информацию для решения общей задачи – перемещения роботизированной руки только за счет мыслительного процесса.

Рис. 4.6. Примеры «кривых сброса нейронов» (neuronal dropping curves, NDC), связывающие точность предсказания движения руки с использованием линейного декодера. Точность декодирования измерялась как коэффициент детерминации R^2. Графики NDC отражают R^2 как функцию величины нейронного ансамбля. Они строились путем расчета R^2 для всей популяции нейронов с последовательным удалением по одному нейрону и пересчетом каждый раз значения R^2 до тех пор, пока в популяции не оставался один-единственный нейрон. MI – первичная моторная кора, PMd – дорсальная премоторная кора, PP – задняя теменная кора, ipsi MI – ипсилатеральная первичная моторная кора. Wessberg J. C. et al. Real-Time Prediction of Hand Trajectory by Ensembles of Cortical Neurons in Primates. Nature 408, no. 6810, November 2000: 361–65.

Принцип многозадачности гласит, что электрическая активность одного и того же нейрона может вносить вклад в работу многих ансамблей нейронов одновременно; иными словами, отдельные нейроны одновременно включаются в разные сети, участвующие в кодировании и расчете нескольких мозговых функций или поведенческих параметров. Например, в описанном выше эксперименте с интерфейсом «мозг-машина» одни и те же нейроны коры могли одновременно вносить вклад в генерацию двух разных моторных параметров – вычисление направления движения руки и обеспечение правильной силы захвата.

Принцип вырожденности нервов утверждает, что конкретная поведенческая реакция, такая как движение руки до стакана с водой, достигается в разные моменты времени разными сочетаниями нейронов коры. Это могут быть нейроны одной области коры или нейроны нескольких областей, поскольку для моторной функции могут требоваться согласованные действия нескольких участков коры, не говоря уже о субкортикальных структурах, таких как базальные ядра, таламус и мозжечок. Иными словами, разные комбинации одновременно работающих нейронов в одной и разных областях коры в разные моменты времени могут приводить к одной и той же поведенческой реакции; не существует какого-то фиксированного набора активных нейронов, ответственных за подъем вашей правой руки или какого-либо другого действия. Напротив – некоторые предварительные данные, полученные в нашей лаборатории, показывают, что при осуществлении одного и того же движения никогда не воспроизводится одна и та же комбинация нейронов.

Несколько лет назад я предложил модель для описания того, каким образом головной мозг активирует и комбинирует большое количество нейронов коры, распределенных по ее обширным территориям, для осуществления конкретного движения тела. В выполнении каждого конкретного действия теоретически может участвовать гигантский набор нейронов коры – сотни миллионов. Но в реальности лишь несколько тысяч или несколько миллионов из них задействовано в расчете всех параметров, необходимых для выполнения движения. Этот выборочный пул нейронов организуется не одномоментно; данный процесс растянут на несколько сотен миллисекунд, необходимых для планирования, формирования и передачи произвольной двигательной программы от коры к субкортикальным структурам, которые занимаются ее реализацией. В моем представлении мозг создает внутри коры «временный органический компьютер» до того, как тело человека осуществляет какое-либо видимое движение. Однако состав нейронов этого кортикального органического компьютера значительно меняется с течением времени, поскольку в каждый последовательный момент некоторые или даже все нейроны, рассчитывающие программу начальных этапов двигательной задачи, могут оказаться недоступными для участия в следующих этапах. Одни могут находиться в покое в рефрактерном периоде, на протяжении которого в течение нескольких миллисекунд они не способны возбуждаться, вторые могут тормозиться другими нейронами, а третьи могли уже умереть с тех пор, как внесли свой последний вклад в работу этого аналогового кортикального компьютера.

Такие специальные комбинации нейронов определяют еще одно измерение динамической надежности, характерной для дистрибутивной природы функционирования нашей коры. Мне совершенно ясно, что невероятное преимущество, заключающееся в гибкости данного процесса, объясняет не только то, почему эволюция способствовала развитию популяционного/дистрибутивного кодирования в мозге, но и почему она выбрала такое дистрибутивное действие на многих уровнях организации биологических систем: от белков и генов до клеток и тканей, вплоть до социальных взаимодействий между представителями конкретных видов. В случае неокортекса дистрибутивное нейронное кодирование дарует нам великолепную способность постоянно двигаться или воспринимать стимулы, даже если значительная часть ткани коры, вовлеченной в решение этих задач, оказалась поврежденной в результате болезни или травмы. Иными словами, дистрибутивная схема нейронного кодирования обеспечивает надежную защиту от катастроф. Пока я учился на врача, я имел возможность наблюдать пациентов, которые, несмотря на локальные потери серого вещества коры в результате необширных инсультов, не имели никаких клинических моторных симптомов, которые мы обычно связываем с этим ужасным состоянием. Пациенты с типичными симптомами инсульта обычно имеют повреждения не только значительной доли серого вещества моторной коры, но и находящегося под ним белого вещества. Самое неприятное начинается при нарушении связей между обширными сетями коры, вовлеченными в планирование и осуществление движений. Но если инсульт коснулся только небольшого локального участка серого вещества коры и не задел всю первичную моторную кору, у пациента может сохраниться способность относительно полноценно управлять конечностями.

Следующим в моем списке стоит принцип контекста, который гласит, что в каждый момент времени общее внутреннее состояние мозга определяет, каким образом он ответит на входящие сенсорные стимулы. В определенном смысле принцип контекста комплементарен принципу вырожденности, поскольку определяет, почему и как при разных внутренних состояниях мозга (т. е. бодрствует животное, спит или находится под действием наркоза) одни и те же нейроны могут отвечать на входящий сенсорный стимул (например, прикосновение к усикам крысы) совершенно разным образом.

Кому-то это может показаться очевидным, однако для достоверной демонстрации принципа контекста в нейрофизиологическом плане потребовалось немало усилий. И этот результат очень важен, поскольку, если выразиться несколько иначе, принцип контекста в целом гласит, что при принятии решения в отношении любого нового события во внешнем мире головной мозг основывается на «собственной точке зрения». В соответствии с моим определением, собственная точка зрения мозга зависит от набора действующих и взаимодействующих факторов, в числе которых: эволюционная и индивидуальная перцептивная история субъекта, объединяющая множество результатов предыдущих столкновений мозга с похожими и непохожими стимулами; конкретное внутреннее динамическое состояние мозга в момент действия нового стимула; внутренние ожидания мозга непосредственно перед стимулом; эмоциональные и гедонические ценности, связанные с потенциальным стимулом; и запускаемая двигательная программа, проявляющаяся в координированных действиях глаз, рук, головы и торса, направленных на отбор конкретных стимулов.

За годы работы в нашей лаборатории в серии экспериментов на животных были зарегистрированы проявления внутренней мозговой модели реальности. Например, в экспериментах с крысами мы зарегистрировали наличие «предчувствующей» электрической активности нейронов в большинстве кортикальных и субкортикальных структур соматосенсорной системы крыс в тех ситуациях, когда животные активно решали задачи по дискриминации тактильных ощущений. Эта «предчувствующая» активность нейронов проявляется в виде значительного повышения или снижения скорости возбуждения отдельных нейронов перед тем, как крысы начинают дотрагиваться усиками до предмета (рис. 4.7). В этой распространенной предвосхищающей активности нейронов можно идентифицировать сигналы, связанные с планированием необходимых для решения задачи движений усов и тела, а также ожидание мозга по поводу того, с чем столкнется животное при изучении внешнего мира с помощью своих усов. Этот последний компонент включает предвидение тактильных свойств предметов и размера вознаграждения, которое животное получит при успешном решении дискриминационной тактильной задачи. Мне кажется, что эта «предчувствующая» активность описывает собственную точку зрения мозга крысы и позволяет сформулировать первичные гипотезы относительно того, что мозг крысы рассчитывает обнаружить в ближайшем будущем. Проведенные недавно в нашей лаборатории эксперименты с обезьянами подтвердили эту гипотезу, показав, что при изменении размера вознаграждения в конце эксперимента и явном несоответствии с исходными ожиданиями мозга в начале эксперимента скорость возбуждения отдельных нейронов коры в значительной степени изменяется в ответ на это отклонение от ожидания мозга. Это «удивление нейронов» отмечается во многих других отделах мозга в таких же экспериментальных условиях. Многие нейробиологи считают, что эти изменения скорости возбуждения описывают расхождение между исходным ожиданием мозга и реальным вознаграждением после выполнения экспериментальной задачи. Однако после такого несовпадения мозг использует новую информацию для реконфигурации своей внутренней точки зрения, так что его ожидания в следующем эксперименте могут быть обновлены.

Рис. 4.7. Отдельные нейроны крысы на разных уровнях обработки сигнала соматосенсорного пути демонстрируют изменения «предчувствующей» активности (усиление или ослабление возбуждения) еще до того, как усы животного касаются пары боковых панелей. Разные периоды усиления или ослабления возбуждения нейронов в кортикальных и субкортикальных структурах на протяжении всей длительности эксперимента показаны с помощью перистимулярных временных гистограмм (PSTH). Время 0 соответствует тому моменту, когда крыса пересекает луч света непосредственно перед дискриминационной панелью. Четыре верхних нейрона из первичной моторной (M1) и соматосенсорной (S1) коры демонстрируют повышенное («предчувствующее») возбуждение до начала эксперимента. Как только открывается дверь, активность трех из этих нейронов значительно ослабевает. Это снижение возбуждения совпадает с началом возбуждения других нейронов, в частности, в первичной соматосенсорной (S1) коре (10-й ряд). Это говорит об активности нейронов M1 на подготовительных этапах эксперимента, вслед за которыми при открывании двери (примерно через 0,5 с) включается второй класс клеток, как в M1, так и в S1, связанных с ранней «предчувствующей» активностью. По мере передвижения животного от двери к дискриминационной панели наблюдается резкое возрастание активности «предчувствующих» клеток в вентральных постеромедиальных (VPM) и постеромедиальных (POM) ядрах таламуса (субкортикальная структура) и M1 (ряды с 5-го по 8-й), которое завершается в момент контакта усов с панелью (время 0). Когда возбуждение этой группы «предчувствующих» клеток ослабевает, усиливается возбуждение другой группы нейронов в POM, S1 и VPM (ряды с 9-го по 11-й). Это происходит в тот момент, когда усы крысы проверяют дискриминирующие панели. А когда усы касаются центрального отверстия для носа и крыса выбирает порт с угощением, усиливается возбуждение нейронов в S1 (ряды 12 и 13). Четырнадцатый ряд показывает, как нейрон тройничного ганглия (TG; клетка, возбуждающая фолликул уса) активно реагирует на механическое перемещение одного уса. Pais-Vieira M. et al. Simultaneous Top-Down Modulation of the Primary Somatosensory Cortex and Thalamic Nuclei during Active Tactile Discrimination. Journal of Neuroscience 33, no. 9, February 2013: 4076–93.

Таким образом, я хочу сказать, что путем сравнения накопившихся за жизнь животного ожиданий с информацией, получаемой в каждый конкретный момент времени, мозг постоянно переформулирует и обновляет свою точку зрения, чтобы усовершенствовать нейронную модель статистики окружающего мира. У человека это также выражается в непрерывном обновлении самоощущения.

Принцип контекста ярко продемонстрирован на рисунке 4.8, который показывает, что один и тот же нейрон в соматосенсорной коре крысы реагирует по-разному, если эквивалентные механические стимулы воздействуют на усы животного, находящегося под наркозом, в бодрствующем, но обездвиженном состоянии, или при движении и активном исследовании предмета при помощи усов. Это удивительное различие в том, как один и тот же нейрон первичной соматосенсорной коры крысы реагирует на сходные тактильные стимулы, связано с тем, что точка зрения мозга разительно меняется в условиях трех экспериментов: она отсутствует, когда животные находятся под наркозом, выражена в разной степени, когда те же крысы просыпаются, но остаются неподвижными, и выражена максимально, когда животные свободно перемещаются и по своей воле исследуют предметы.

Рис. 4.8. A: На верхней схеме отражен эксперимент с пассивной стимуляцией нескольких усиков крысы в режиме удерживания животного, находящегося под наркозом. Крупные черные точки обозначают стимуляцию конкретного усика. Направленные вверх стрелки отмечают начало стимула. На нижней схеме представлена картина стимуляции бодрствующей, но обездвиженной крысы. B: Схема эксперимента с движущейся апертурой. Луч света с ускорением пересекает усы (с вариациями времени начала и скорости стимула) с помощью пневматического соленоида и одновременно отклоняется в горизонтальном направлении на разное расстояние, чтобы точно соответствовать динамике отклонений усов в процессе активной дискриминации. C: Длительность (левая ось Y) и величина (правая ось Y) возбуждения (стандартная ошибка среднего, SEM) при активной дискриминации стимула и при разных пассивных стимулах, действующих на крыс под наркозом и бодрствующих обездвиженных крыс. D: Левая панель: репрезентативный ответ нейронов в коре S1 демонстрирует длительную активацию тонуса, когда крысы активно выполняют дискриминационную задачу. Верхняя часть рисунка представляет собой растровый график, на котором каждая линия соответствует очередному опыту в серии регистраций, а каждая точка – одному спайку. Нижняя часть каждой панели представляет собой PSTH для суммарной активности нейронов во всех опытах в каждом столбике шириной 5 мс. Время 0 соответствует моменту, когда усы крысы пересекают пучок света. Средняя панель: Ответ нейронов при пассивной стимуляции 16 усиков крыс, находящихся под легким наркозом, в режиме удерживания. Время 0 соответствует началу стимуляции. Правая панель: Ответ нейронов при стимуляции бодрствующих обездвиженных крыс движущейся апертурой; время 0 соответствует началу движения апертуры. Krupa D. J. et al. Layer-Specific Somatosensory Cortical Activation during Active Tactile Discrimination. Science 304, no. 5679, June 2004: 1989–92.

В целом демонстрация принципа контекста позволяет обозначить некоторые наиболее важные различия между моделью функционирования мозга, которую я излагаю в данной книге, и некоторыми классическими теориями. Например, пирамидальный график на рисунке 4.9 сравнивает классическую модель зрения Хьюбела – Визеля, изначально построенную на основании данных, полученных при изучении животных в состоянии глубокого наркоза, с моей релятивистской теорией мозга, полностью построенной на нейрофизиологических показателях для бодрствующих и свободно передвигающихся животных.

Рис. 4.9. Пирамидальный график позволяет сравнить свойства классической модели зрения Дэвида Хьюбела и Торстена Визеля, исходно построенной на основании данных для животных под глубоким наркозом, с основными принципами релятивистской теории мозга (RBT) (рисунок Кустодио Роса).

Возвращаясь к нашим экспериментам с крысами с расширенными возможностями, я теперь могу сказать, что мозг крысы претерпевал радикальное обновление собственной точки зрения, что позволяло нашим «киберкрысам» научиться интерпретировать инфракрасные сигналы, поступающие в их соматосенсорную кору. После обновления точки зрения мозга они начинали понимать, что «прикосновение» к инфракрасному излучению является частью их естественного спектра чувствительного восприятия. В частности, это означает, что после обновления точки зрения мозга со включением новых серий внешних данных то, что раньше считалось неожиданным и необычным, таким как «прикосновение» к невидимому инфракрасному излучению, становится частью новой версии создаваемой мозгом реальности.

В основе удивительной гибкости сетей нейронов лежит явление пластичности мозга – тонкая способность, которая не только позволяет учиться и адаптироваться, но также создает глубокую и непреодолимую пропасть межу мозгом и другими вычислительными системами. Именно благодаря пластичности мозг животных постоянно адаптирует свою функцию и микроморфологию в ответ на новый опыт. В соответствии с принципом пластичности, воспроизведение мозгом мира и даже наше самовосприятие находится в состоянии перманентной изменчивости на протяжении всей нашей жизни. Именно благодаря этому принципу мы до самой смерти сохраняем способность учиться. Например, пластичность объясняет, почему нейроны зрительной коры слепых пациентов могут отвечать на прикосновение.

На ранних этапах развития пластичность мозга позволяет совершать поистине удивительные вещи. Например, у новорожденных детей с аутоиммунным воспалением головного мозга, известным как синдром Расмуссена, может происходить необратимое повреждение целого полушария. В результате у этих детей возникают эпилептические приступы, не поддающиеся медикаментозному лечению. Иногда в таких случаях единственным возможным лечением является полное удаление коры поврежденного полушария. Может показаться, что это лечение должно приводить к серьезным неврологическим дефектам у таких больных. Именно этого ожидали врачи, которые первыми пытались проводить подобные операции. Однако большинство из таких детей вырастают и ведут почти нормальный образ жизни (если операция проведена достаточно быстро после рождения). Произвольный сторонний наблюдатель, который встречается с таким пациентом во взрослом возрасте, может и не понять, что у того отсутствует вся кора мозга – настолько хорошо мозг способен адаптироваться к травме. Иногда такие особенности выясняются только при экстренном сканировании головы находящегося без сознания человека. Например, пациента доставляют в больницу после автомобильной аварии – и, к великому изумлению радиолога, в черепе пострадавшего обнаруживается гигантская полость.

Пластичность также проявляется в пучках белого вещества, связывающих разные области коры. Например, Хечт с сотрудниками проводили сканирование мозга добровольцев до, во время и после длительного (двухлетнего) и интенсивного обучения профессиональному изготовлению каменных орудий палеолита. Ученым удалось показать, что обучение изготовлению орудий, как ни странно, вызывало значительные метаболические и структурные изменения верхнего продольного пучка и соседних областей, выражающиеся в изменении плотности нервов, их калибра и уровня миелинизации аксонов.

Один из самых удивительных результатов наших экспериментов со свободно движущимися грызунами и обезьянами с применением мультиэлектродной записи заключался в выявлении принципа сохранения энергии. У животных, которые учатся выполнять различные задачи, наблюдаются вариации скорости возбуждения отдельных нейронов. Однако в больших кортикальных сетях общая электрическая активность имеет тенденцию оставаться на постоянном уровне. Если выражаться более техническим языком, общее количество потенциалов действия, созданных псевдослучайным возбуждением сотен нейронов конкретной сети (скажем, соматосенсорной системы), в целом колеблется относительно среднего значения. Теперь это открытие подтверждено для многих областей коры разных видов животных, включая мышей, крыс и обезьян. Всего пару лет назад профессор нейрорадиологии из Университета Дьюка Аллен Сонг – один из ведущих мировых специалистов по визуализации мозга и один из моих лучших друзей – показал мне, что при анализе результатов магнитно-резонансного исследования человеческого мозга можно идентифицировать не только те области, в которых потребление кислорода и возбуждение нейронов превышают фон, но также области, в которых потребление кислорода пропорционально снижается, что говорит о том, что общий уровень потребления энергии мозгом остается постоянным. Эти данные исследований человеческого мозга дополнительно подтверждают принцип сохранения энергии, наблюдавшийся в наших нейрофизиологических экспериментах на животных.

Главный вывод из этого принципа заключается в том, что, поскольку мозг обладает фиксированным энергетическим запасом, сети нейронов вынуждены соблюдать предел скорости возбуждения. Таким образом, если одни нейроны коры временно повышают скорость возбуждения в ответ на какой-то сенсорный стимул или при необходимости их участия в генерации движения или какого-то иного поведения, соседним клеткам приходится пропорционально снижать собственную скорость возбуждения, чтобы общая активность всего ансамбля нейронов оставалась постоянной.

Рисунок 4.10 обобщает принципы функционирования ансамблей нейронов и отражает их возможную иерархию от более общих (внешний круг) до более специфических (последующие внутренние круги).

Рис. 4.10. Иерархия физиологических принципов действия нейронных ансамблей. Внешний круг (принцип сохранения энергии) соответствует самому общему принципу. Внутренние круги последовательно отражают другие принципы – от более общих к более специфическим (рисунок Кустодио Роса).

За без малого тридцать лет экспериментальных исследований с наборами электродов я вывел и другие принципы, но перечисленных выше уже достаточно, чтобы продемонстрировать дилемму, которая возникает у нейробиологов, пытающихся выработать синтетическую теорию функционирования сложного органического мозга. Очевидно, что ни одна классическая теория традиционной нейробиологии не может объяснить результаты, полученные за последние тридцать лет в результате моих экспериментов. Для начала большинство из этих теорий не учитывают динамики мозга ни по одной временной шкале – ни в диапазоне функционирования нейронных сетей, ни в диапазоне, в котором проявляется пластичность, ни в интервалах секунд и минут, требующихся на поведенческие реакции: все эти проявления динамики мозга почти полностью игнорировались на протяжении столетия исследований. В результате различные проявления временной составляющей активности нейронов никогда не были частью классической центральной догмы нейробиологии, в которой преобладали такие статические понятия, как цитоархитектонические диаграммы, карты коры и бесконечные каталоги особых свойств нервной регуляции. Кроме того, конкурирующие теории функционирования мозга не учитывают и другие принципы, которые я обнаружил при регистрации активности обширных популяций нейронов коры.

Последние десять лет я пытался сформулировать теорию функционирования мозга, которая объясняла бы все перечисленные выше принципы и экспериментальные данные. Ключевая особенность этой новой теории заключается в том, что она должна объяснять отсутствие фиксированных пространственных пределов, ограничивающих работу коры в качестве функциональной единицы. В соответствии с этим требованием я представлял кору в виде непрерывной сущности, в которой неврологические функции и поведенческие реакции могут возникать за счет вовлечения широко распределенных популяций нейронов, действующих в ансамбле. Активность таких ансамблей нейронов должна иметь некоторые ограничители, включая эволюционную историю вида, строение мозга, зависящее от генетического и постнатального развития, состояние сенсорной периферии, состояние внутренней динамики мозга, а также другие телесные ограничители, контекст выполняемой задачи, доступную для мозга энергию и максимальную скорость возбуждения нейронов.

Еще одна важная цель создания новой теории функционирования мозга заключается в поиске надежного физиологического механизма, который объяснял бы точную синхронизацию взаимодействий обширных просторов тканей коры и формирование функционального континуума для выполнения основных рутинных задач мозга. По этой причине я решил, что возможный механизм синхронизации следует искать в петлях белого вещества мозга – в биологических соленоидах, позволяющих разным областям мозга сообщаться между собой. И я задался вопросом: какой вклад в функционирование нашего мозга вносят электромагнитные поля, создаваемые потенциалами действия в пучках белого вещества?

Глава 5

Релятивистская теория мозга. Все решает пикотесла магнитного поля

Открытие того факта, что человеческий мозг опирается на динамические взаимодействия между обширными и широко распределенными популяциями сложных сетей нейронов, проливает свет на важнейшие и все еще не разгаданные тайны в области современных исследований мозга. Например, какие нейрофизиологические механизмы в процессе эволюции отвечали за слияние многих наших уникальных умственных способностей (таких как речь, модель психического состояния, изготовление орудий, общий и социальный интеллект, ощущение самих себя), позволив им объединиться и сформировать единый функциональный разум? Как мозг синхронизирует работу своих анатомических отделов, функционально связывая весь неокортекс, так что многие сенсорные сигналы, а также наши действия, абстракции и мысли сливаются в единый континуум? Каким образом мы на протяжении всей своей жизни обновляем и сохраняем воспоминания?

На поиски окончательных ответов на эти вопросы, вероятно, уйдет гораздо больше времени, чем я потратил на исследования за всю свою жизнь, но именно они движут мной и заставляют работать дальше в области системной нейробиологии. Я считаю, что нет более высокой цели, чем достичь более глубокого понимания этих важнейших проблем и найти их решение, исходя из предположения (и это серьезное предположение), что человеческий мозг способен полностью познать сам себя.

Если бы от меня требовалось в нескольких предложениях описать свою версию решения этих проблем исходя из нейрофизиологических принципов, рассмотренных в главе 4, я бы сделал это так. Мозг работает за счет рекурсивного смешения аналоговых и цифровых нейронных сигналов. Этот динамический процесс позволяет объединить нервную ткань в операционный континуум, задействованный в двунаправленном процессе взаимопревращения информации Шеннона и Гёделя (см. рис. 3.2). За счет рассредоточения энергии для физической записи информации Гёделя в нервную ткань (информация обладает прямой причинной эффективностью в отношении анатомических структур) мозг способен использовать входящие новые сигналы, описывающие окружающий мир, непрерывно обновляя свою внутреннюю модель реальности. И в итоге именно этот процесс проверок и обновлений собственной точки зрения мозга направляет действия нашей нервной системы в каждый момент времени.

Возможно, пока что эта моя догадка кажется многим читателем бессмыслицей. Но не стоит падать духом. В этой и нескольких последующих главах я разверну этот тезис и максимально доходчиво объясню, что у меня на уме – как в буквальном, так и в переносном смысле.

Мое решение главной проблемы нейробиологии сводится к тому, что я называю релятивистской теорией мозга. Исходные положения релятивистской теории мозга я изложил в книге «За пределами границ», и на протяжении последних восьми лет мы с моим другом Рональдом Сикурелом работали сообща, чтобы и дальше разъяснять ее догматы; в 2014 году мы в соавторстве написали на эту тему монографию «Релятивистский мозг: как он работает и почему машина Тьюринга не может его воспроизвести». Я выбрал термин «релятивистский» из-за его исторического смысла, чтобы выразить невозможность существования абсолютной системы отсчета для естественных феноменов. В других сферах исследований Аристотель и Галилей среди прочих тоже защищали «релятивистскую» природу человеческих концепций (этики и морали) и природных явлений (падение предметов). Немецкий философ Эммануил Кант ввел представление о том, что можно назвать релятивистской природой восприятия, предположив, что мы не можем напрямую воспринимать внешний мир, а можем лишь создавать ментальные изображения этой реальности, опираясь на наши чувства и мысли. Разделявший эту точку зрения уважаемый австрийский физик Эрнст Мах считал, что всякое движение можно описать только по отношению к остальной вселенной. Мах также применил релятивистский подход в обсуждении человеческого восприятия. В 1886 году в книге «Анализ ощущений» он вторил Канту: «Воспринимаемые нами объекты представляют собой просто наборы смысловых данных, связанных между собой правильным образом. Не существует никаких других предметов, не зависящих от наших чувств – никаких вещей в себе… Таким образом, мы знаем только кажущуюся сторону, но не саму вещь в себе – лишь мир наших ощущений. Поэтому мы никогда и не узнаем, существует ли вещь в себе. Следовательно, говорить о таких понятиях не имеет смысла».

Интересно, что идея Маха о восприятии мира прекрасно соотносится с новым взглядом на мир революционно настроенной группы художников, создавших направление импрессионизма во Франции в конце XIX века. В пику реалистической школе, исповедовавшей детальное превращение внешней реальности в фотографически точное изображение, импрессионисты горячо верили в то, что их главное дело заключается в изображении их внутреннего, субъективно личного видения мира. Как тонко подметил бразильский искусствовед Марио Педроса, импрессионисты предлагали «разжижить твердое и срезать углы, превращая все, от фасадов соборов до структуры мостов, в одну цветную и пятнистую массу по всей поверхности холста, без какой-либо иерархии».

Мне по душе такой подход!

В общем, идеи Маха хорошо резонируют с выбором слова «релятивистский» для обозначения новой теории функционирования мозга. И хотя кто-то может утверждать, что это Альберт Эйнштейн ввел наблюдателя в релятивистскую систему координат для описания всего космического пространства, на деле ни он, ни его предшественники или последователи не пытались сделать шаг вперед и выявить внутренние релятивистские механизмы работы мозга наблюдателя. К счастью, введение релятивистской теории функционирования мозга теперь открывает возможность всерьез поговорить о том, что происходит.

Если следовать нейрофизиологической версии рассуждений Маха, центральная аксиома релятивистской теории мозга утверждает, что общий принцип действия мозга млекопитающих основан на непрерывном сравнении внутренней модели мира (и тела самого субъекта) с бесконечным многомерным потоком сенсорной информации, достигающей нашей центральной нервной системы в каждый момент жизни. Из этого сравнения человеческий мозг для каждого из нас выводит ощущение самого себя и мозгоцентрическое описание окружающей вселенной. Следовательно, чтобы выполнить любую задачу – от расчета движения руки до построения самой сложной сети причинно-следственных связей, необходимых для конструирования космического корабля, – человеческий мозг постоянно создает ментальные абстракции и аналогии в поисках лучших совпадений между его внутренними нейронными моделями и его видением мира и необходимой работы. Все, что когда-либо материализовывалось внутри человеческой вселенной – от разговорной речи до создания новых орудий, сочинения симфоний или планирования и осуществления чудовищного геноцида, – должно было вначале появиться в чьей-то голове в виде ментальной абстракции или аналогии. Таким образом, прежде чем я начну выполнять рукой какое-то сложное действие, тысячи или даже миллионы нейронов коры должны будут на время объединиться и образовать органическую вычислительную машину (в эту функциональную единицу также вовлекаются тысячи субкортикальных нейронов, но для простоты пока не будем о них говорить и сконцентрируем внимание на коре). Эта единица – функционально интегрированная нейронная сеть – отвечает за расчет программы движения, согласно которой и выполняется само действие. Я называю эту программу внутренней ментальной аналогией движения, которое будет выполнено телом через несколько сотен миллисекунд. В таком случае, следуя принципам физиологии ансамблей нейронов, эта нейробиологическая единица представляет собой истинный аналог компьютера, симулирующего движения тела с помощью конкретной дистрибутивной картины нейронной активности. Однако в соответствии с принципом вырожденности каждый раз, когда должно совершиться действие, эту предшествующую ему ментальную работу выполняют разные комбинации нейронов.

В таком контексте главный вопрос заключается в том, каким образом мозгу удается так быстро формировать такие аналоговые компьютеры для каждого случая и как эти разные органические единицы могут надежно осуществлять точные движения – будь то движения скрипача, балерины, подающего в бейсболе или хирурга.

Второй принципиально важный вопрос: как согласуются локальный и общий режим действия мозга? На одном из уровней мозг использует для обмена информацией между нейронами электрические импульсы, называемые потенциалами действия. Цифровая природа этой информации определяется как бинарным способом создания этих потенциалов действия (все или ничего), так и точным расписанием их создания каждым отдельным нейроном из сети нейронов. Последовательности таких потенциалов действия передаются по аксонам нейронов; когда они достигают синапсов (концевых зон контакта между аксоном и другим нейроном), эти электрические сигналы вызывают высвобождение в синаптическую щель нейромедиаторов. Передача и обработка этих цифровых сигналов может быть описана с помощью теории информации Клода Шеннона, т. е. мы можем измерить информацию в этих сигналах в битах и байтах, как мы бы описали информацию, передающуюся по телефонным линиям или содержащуюся в символах в вашем компьютере.

Но мозг также опирается и на аналоговые сигналы нейронов, поскольку только они в полной мере способны обеспечить тип обработки информации, необходимый нашей центральной нервной системе для осуществления человеческих поведенческих реакций. Как обсуждалось в главе 3, я предполагаю, что кроме информации Шеннона мозг животных (и особенно человека) использует аналоговую информацию Гёделя для реализации функций и поведенческих реакций, отличающих животных от цифровых машин. Если говорить попросту, только аналоговый сигнал может представлять точную аналогию с физическими параметрами, с которыми мы сталкиваемся в природе, такими как электрическое напряжение или ток, температура, давление или магнитные поля. Подобно этим физическим параметрам, генерируемые нейронами сигналы тоже должны постоянно изменяться во времени, чтобы позволить мозгу правильно выполнять свою работу. При этом цифровая версия таких сигналов нейронов отражает лишь отдельные элементы из непрерывных спектров сигналов, отбираемые через какие-то предопределенные интервалы времени. И хотя точное время производимого нейроном электрического импульса можно задать цифровым способом, все генерируемые этими клетками мозга электрические сигналы, такие как их мембранный и синаптический потенциал, а также сам потенциал действия являются аналоговыми волнами с переменным во времени электрическим напряжением. Более того, общая электрическая активность мозга, складывающаяся из сочетания синаптических потенциалов и потенциалов действия миллиардов нейронов, тоже представляет собой аналоговый сигнал. На основании всего этого я предполагаю, что мозг животных и человека функционирует с помощью гибридного аналого-цифрового вычислительного механизма.

После нескольких лет изысканий мне стало ясно, что максимальная скорость проведения потенциалов действия нервными клетками (около 120 метров в секунду) недостаточна для объяснения скорости, с которой мозг выполняет некоторые из своих самых важных функций, таких как объединение многих когнитивных способностей в единый разум. Поэтому я начал искать аналоговый сигнал, который мог бы распространяться через весь мозг со скоростью, близкой к скорости самой быстрой вещи на свете – нет, речь идет не о принимающем игроке из команды «Филадельфийских орлов», а о чем-то еще более быстром вроде скорости света!

Одна из важнейших структурных особенностей человеческого мозга – наличие плотно упакованных пучков и петель нервных клеток, образованных десятками миллионов аксонов, ответственных за передачу быстрых последовательностей потенциалов действия из одной области мозга в другую (главы 2 и 4). Как выяснил Майкл Фарадей в начале XIX века, электрические токи создают магнитные поля. Аналогичным образом изменения магнитного поля приводят к спонтанному возникновению электрического тока в проводнике. Помня об этом, я начал размышлять о том, что все эти петли белого вещества в нашем мозге не просто проводят электричество, но покрывают мозг множеством изменяющихся во времени нейронных электромагнитных полей. Вот почему мне нравится называть белое вещество, соединяющее кортикальные и субкортикальные структуры, биологическим соленоидом.

Электрическое поле коры начали измерять с середины 1920-х годов с помощью метода электроэнцефалографии. Кроме того, на данный момент уже на протяжении нескольких десятилетий с помощью метода магнитоэнцефалографии измеряют и магнитное поле мозга. Однако этот последний метод в основном ограничивается анализом коры, поскольку пока еще не созданы достаточно чувствительные методы исследований, которые позволили бы ученым проникнуть в более глубокие слои мозга.

Релятивистская теория мозга предполагает, что крайне сложные пространственно-временные нейронные электромагнитные поля возникают в результате прохождения электрических потенциалов через множество биологических соленоидов, которыми усеян наш мозг.

Важно отметить, что эти биологические соленоиды образованы не только очень большим количеством петель нервов, но и мириадами других колец белого вещества разного размера, включая микроскопические кольца, образованные дендритами и аксонами небольших сетей нейронов. Учитывая такое общее анатомическое строение, релятивистская теория мозга предсказывает существование не только уже известных кортикальных полей, но и большого количества субкортикальных электромагнитных полей.

Я считаю, что ядром уникальных вычислительных способностей нашего мозга является рекурсивное взаимодействие между этими двумя классами мозговых сигналов – цифровых потенциалов действия и возникающих в результате их прохождения по нервам аналоговых электромагнитных полей (рис. 5.1). В этом контексте я предполагаю, что электромагнитные поля нейронов обеспечивают появление эмерджентных свойств нейронов, которые мы считаем необходимыми для проявления высших ментальных и когнитивных способностей человеческого мозга. Дело в том, что такие электромагнитные поля служат своеобразным физиологическим «клеем», необходимым для слияния всего неокортекса в единый органический компьютер, способный объединять все наши мыслительные способности, а также обеспечивать очень быструю координацию между кортикальными и субкортикальными отделами мозга. За счет всего этого мозг способен выступать в роли единого компьютера. Это происходит по причине того, что находящиеся вдали от равновесия множественные аналоговые электромагнитные поля мозга согласуются между собой и создают то, что я называю нейронным пространственно-временным континуумом. В таком контексте нейронное пространство и время сливаются точно так же, как в общей теории относительности Альберта Эйнштейна для всей вселенной.

Рис. 5.1. Две схемы рекуррентных аналогово-цифровых взаимодействий в коре, опосредованных нейронными электромагнитными полями (НЭМП), в соответствии с релятивистской теорией мозга. A: Нейроны создают ряд электрических потенциалов действия – основных производимых мозгом сигналов цифрового рода, которые затем, при передаче по пучкам нервов, могут создавать аналоговые сигналы – электромагнитные поля. B: Далее такие электромагнитные сигналы способствуют возникновению новых потенциалов действия в соседних нейронах (рисунок Кустодио Роса).

В целом, по моему мнению, это электромагнитное взаимодействие позволяет мозгу координировать и точно синхронизировать активность отдельных частей, даже если они разделены между собой пространством или временем. Как в теории Эйнштейна, где время и пространство «сворачиваются» из-за наличия массы, изменяя пространственно-временные отношения между предметами, я полагаю, что этот пространственно-временной континуум нейронов тоже может в некоем нейрофизиологическом смысле «сворачиваться». В результате это приводит к слиянию отдельных частей мозга, достаточно удаленных друг от друга физически, в единую нейрофизиологическую/вычислительную единицу. Я считаю, что этот феномен – в менее развитой форме – существует у всех высших млекопитающих. Но, как мне кажется, у человека образующийся нейронный континуум (или ментальное пространство, как мне нравится его называть) представляет собой аналоговый нейронный субстрат, из которого возникают все сложнейшие функции человеческого мозга.

Динамика ментального пространства зависит от нескольких факторов: пространственного распределения и состава нейронных ансамблей мозга; структурных особенностей нервных путей и петель белого вещества, связывающих эти кластеры нейронов; доступной для мозга энергии; различных типов нейромедиаторов в нервной ткани; а также наших воспоминаний, являющихся ключевым компонентом в определении собственной точки зрения мозга. На самом деле изменения одного, нескольких или многих отдельных компонентов (таких как пространственная конфигурация, плотность аксонов и уровень миелина в некоторых петлях белого вещества) вдобавок к увеличению объема мозга и количества нейронов, возможно, и были причиной столь значительного развития способностей мозга, произошедшего более чем за 6 миллионов лет эволюции гоминидов.

Чтобы проанализировать некоторые идеи, возникшие в рамках релятивистской теории мозга, мой аспирант в Университете Дьюка Вивек Субраманян создал модель рекуррентной аналого-цифровой вычислительной системы, в которой отдельные нейроны возбуждаются с образованием потенциалов действия цифрового рода, что может приводить к возникновению электромагнитных полей, которые в результате индукции вызывают следующий цикл возбуждения тех же нейронов. После нескольких циклов работы системы Вивек обнаружил, что при возбуждении очень небольшого набора нейронов с образованием единственного потенциала действия вся сеть распределенных в пространстве нейронов быстро эволюционирует и достигает состояния точной синхронизации, так что большинство образующих ее нейронов возбуждаются одновременно, создавая идеальные ритмические колебания. Такая точная синхронизация отдельных нейронов также сказывается на электромагнитных полях, возникающих при совместном действии нейронов этого ансамбля. Хотя эта простая модель не является окончательным доказательством, она подтверждает, что рекуррентные аналого-цифровые взаимодействия нейронов могут быть задействованы в механизме масштабной синхронизации, необходимой для связывания многих кортикальных и субкортикальных структур в единую вычислительную единицу. Кроме того, это исследование открывает путь к созданию на основе мозга аналого-цифровых вычислительных систем, которые в будущем могут оказаться более эффективными, чем современные цифровые алгоритмы машинного обучения, используемые для создания искусственного интеллекта в попытках имитировать поведение человека. Я считаю, что это возможно, поскольку рекурсивные аналого-цифровые вычислительные системы смогут решать задачи, которые считаются недостижимыми для современных цифровых компьютеров.

Получив эти первые результаты, Вивек, еще один сотрудник нашей лаборатории Гари Лехью и я попытались создать физическую версию этой компьютерной модели. Мы решили эту задачу путем прямого подсоединения электрических сигналов, производимых цифровой моделью широкой сети нейронов, к трехмерному диффузно-тензорному изображению группы спиралей белого вещества человеческого мозга, как показано на рисунке 5.2. В этой физической модели при прохождении электрического заряда по каждой спирали создается электромагнитное поле. В свою очередь, создаваемые биологическими спиралями электромагнитные поля индуцируют возбуждение цифровых нейронов системы. Такая физическая интерпретация «нейромагнитного реактора» описывает гибридный аналого-цифровой компьютер; подобные эксперименты позволяют наблюдать и подробно анализировать динамические операции, которые, как мы думаем, происходят внутри нашего мозга.

Рис. 5.2. A: Аналоговый компонент аналого-цифрового компьютера, созданного по подобию мозговых сетей, таких как представленная на рисунке B трехмерная модель организации пучков белого вещества коры, связанных с регуляцией моторной функции, которые ранее были обнаружены с помощью диффузионно-тензорного метода (рисунок Кустодио Роса).

Примечательно, что пока я описывал наш новый гибридный аналого-цифровой компьютер, созданный исходя из концепции мозгосетей, группа исследователей из Национального института технологических стандартов в Боулдере, в Колорадо (США), сообщила о своем опыте использования магнитных полей для создания нового измерения в кодировании информации для разработки «нейроморфного» устройства – машины для более точной имитации действий человеческого мозга. Их и наши находки показывают, что электромагнитные поля нейронов могут в ближайшем будущем стать активной темой исследований в области нейроморфных вычислений.

Один важный вопрос, возникающий в связи с этой аналого-цифровой моделью работы мозга, заключается в том, не влияют ли окружающие нас магнитные поля, такие как магнитное поле Земли, на активность нашего мозга. Этот вопрос вполне уместен, поскольку ученые обнаружили, что разные организмы способны чувствовать магнитное поле Земли, например некоторые бактерии, такие как Magnetococcus marinus, насекомые, нематоды, моллюски, морские угри, птицы и даже млекопитающие, включая лесных мышей, замбийских кротов-крыс, больших коричневых летучих мышей и рыжих лисиц. Для лис характерно удивительное охотничье поведение: они отслеживают мелких грызунов, передвигающихся по подземным ходам, в какой-то момент подпрыгивают вверх, а затем бросаются вниз головой в землю и хватают добычу. И эти прыжки осуществляются вдоль северо-восточного направления.

Способность многих видов животных ощущать магнитные поля также означает, что любые серьезные изменения магнитного поля Земли, такие как инверсии магнитного поля, происходившие на нашей планете в прошлом, могут повергнуть жизнь этих видов в хаос, в значительной степени влияя на их способность питаться и ориентироваться в пространстве. Интересным следствием этой идеи является гипотеза, согласно которой некоторые незначительные временные нарушения когнитивной функции, пережитые космонавтами, высадившимися на Луне при выполнении программы «Аполлон», возможно, были вызваны неврологическим эффектом, связанным с выходом из-под влияния магнитного поля Земли, окружавшего их с момента зачатия. Однако это еще нужно подтвердить.

В этом контексте, если считать, что нормальное функционирование человеческого мозга основано на крохотных нейронных электромагнитных полях, легко предположить, что создаваемые людьми магнитные поля, такие как поля МРТ, могут оказывать значительное воздействие на нашу ментальную активность. Вообще говоря, создаваемые этими устройствами магнитные поля в триллионы раз сильнее полей нашего мозга.

Одна из причин, почему ни магнитное поле Земли, ни большинство полей МРТ не влияют на наш мозг, заключается в том, что оба типа полей являются статическими и поэтому не могут заставить нейроны возбуждаться и создавать электрические импульсы. А переменные градиентные магнитные поля МРТ изменяются с гораздо более высокой частотой, чем низкочастотные (0–100 Гц) электрические сигналы, распространяющиеся в мозге. Иными словами, человеческий мозг в основном нечувствителен к большинству магнитных полей, существующих в природе или созданных искусственным путем. Тем не менее под влиянием полей, создаваемых аппаратами для магнитно-резонансной томографии, некоторые пациенты сообщают о незначительных неврологических эффектах, таких как головокружение или металлический привкус во рту. Если подвергнуть людей воздействию гораздо более сильных полей, чем те, что создаются такими аппаратами, возможно, эти эффекты усилятся и проявятся какие-то другие.

Новые доказательства влияния нейромагнитных полей на функционирование мозга появились благодаря созданию технологии транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). Если на голове пациента закрепить проводящую металлическую катушку специфической формы и пропустить через нее электрический ток, возникающие низкочастотные магнитные поля могут как индуцировать возбуждение нейронов коры, так и ингибировать его. И поэтому применение транскраниальной магнитной стимуляции в разных участках мозга способно вызывать длинный и все растущий список нейрофизиологических и поведенческих реакций.

Кроме синхронизации на уровне сетей нейронов, нейронные магнитные поля оказывают еще одно действие, о котором до последнего времени почти ничего не было известно. Рисунок 5.3 показывает, что мозг можно рассматривать в качестве многослойной структуры, работающей путем тесной интеграции многих уровней обработки информации – от атомного/квантового уровня до уровня молекул, генов, химических реакций, клеточных органелл, клеток и сетей нейронов. Для правильной работы мозг должен обеспечивать идеальную синхронность информационных потоков между этими уровнями, связанными множественными петлями с упреждающей и обратной связью. Каждый уровень – это открытая система, и взаимодействия между ними, скорее всего, являются нелинейными и даже попросту не поддающимися вычислению, что означает, что они не могут быть опосредованы одними лишь алгоритмическими и (или) цифровыми процессами. Интеграция всех этих уровней обработки информации в единую операционную единицу достигается только через аналоговый сигнал, способный вызывать эффект на всех уровнях разрешения одновременно. Электромагнитные поля соответствуют этому строгому требованию. Таким образом, электромагнитные сигналы нейронов обеспечивают работу мозга в качестве интегральной вычислительной системы, опосредуя функцию и обмен информацией между всеми уровнями ее обработки – от квантового уровня до сетей нейронов.

Рис. 5.3. Разные уровни организации мозга, на которые электромагнитные поля нейронов могут оказывать прямое и одновременное воздействие (рисунок Кустодио Роса).

В целом релятивистская теория мозга пытается учесть различные наблюдения, выходящие за пределы возможностей интерпретации в рамках традиционных теорий нейробиологии, таких как классическая модель зрения с упреждающей связью, предложенная Дэвидом Хьюбелом и Торстеном Визелем. Например, вводя понятие собственной точки зрения мозга, релятивистская теория мозга дает физиологическое объяснение тех наблюдений, которые привели к формулировке принципа контекста. Теория предполагает, что у животных в разных поведенческих состояниях (под наркозом, бодрствующих и полностью подвижных или бодрствующих, но обездвиженных) наблюдается разное динамическое состояние мозга. И по этой причине «собственная точка зрения мозга» очень сильно различается у животных под наркозом, у которых она фактически отсутствует, и у животных, активно вовлеченных в анализ окружающего пространства, у которых собственная точка зрения мозга выражена в полной мере. Поскольку ответ мозга на один и тот же сенсорный стимул зависит от сравнения входящего сенсорного потока с существующей у мозга собственной моделью мира, вызванные сенсорными стимулами реакции должны в значительной степени различаться в состоянии под наркозом или в полном бодрствовании/подвижности. Именно это и наблюдается в самых разных экспериментах на животных, затрагивающих тактильные, вкусовые, слуховые, зрительные и обонятельные системы. И то же самое должно быть справедливо для людей в разном эмоциональном состоянии. Например, хорошо известно, что иногда во время боя солдаты временно не испытывают боли, которая в нормальной ситуации была бы мучительной и невыносимой.

Вообще говоря, пример боли хорошо иллюстрирует идею о том, что сложный мыслительный опыт может создаваться за счет взаимодействия электромагнитных полей нейронов, описывающих ментальное пространство. Хотя уже идентифицированы нейроны, связанные с разными аспектами ноцицепции (т. е. обработки информации, связанной с болью), мы еще не понимаем, каким образом действие дистрибутивных сетей нейронов многих кортикальных и субкортикальных структур создает сложное интегральное ощущение боли (с учетом разнообразных факторов, включая спектр эмоций). Например, не удается выявить полный спектр связанных с болью ощущений и эмоций путем электрической стимуляции какого-либо отдельного участка коры, который, как было показано, участвует в возникновении боли.

В соответствии с релятивистской теорией мозга, сложность в идентификации конкретного источника болевого ощущения объясняется тем, что боль или любая другая сложная ментальная или когнитивная функция возникает в результате взаимодействий нейронов, распределенных на обширном участке нервной ткани, и созданных ими электромагнитных полей. В рамках релятивистской терминологии ощущение боли зависит от сочетания многих факторов (локализации и интенсивности боли, воспоминаний о предыдущих ноцицептивных стимулах и эмоционального состояния). Таким образом, предполагая, что боль возникает в аналоговом элементе мозга под действием цифровых сигналов нейронов и мнемонических образов, объединяющихся и создающих специфические электромагнитные поля, мы можем идентифицировать механизм, посредством которого эмоциональные, контекстуальные и исторические факторы играют столь важную роль в модуляции входящих ноцицептивных сигналов с периферии тела, и определить, почему одни и те же ноцицептивные сигналы не всегда вызывают одинаковые субъективные ощущения боли.

Другие клинические данные также подтверждают существование аналогового компонента в мозговых процессах. Например, интересный ряд явлений, известных как расстройства схемы тела, согласуется с релятивистской теорией мозга и возможной физиологической ролью электромагнитных полей нейронов. Самое известное явление из этого ряда – ощущение фантомной конечности, уже описанное в главе 3. Это часто наблюдаемое явление, при котором потерявшие конечность пациенты продолжают ощущать ее присутствие. После ампутации большинство людей не только чувствуют отсутствующую конечность, но и сообщают о мучительных болях в конечности, которой больше нет.

В процессе работы над проектом «Снова ходить» я вновь столкнулся с явлением фантомной конечности. Все пациенты с параличом нижних конечностей, участвовавшие в нашей программе упражнений, испытывали фантомные ощущения в нижней части тела после начала обучения использованию интерфейса «мозг-машина» для контроля движений ног виртуального футболиста. На первой фазе упражнений пациенты погружались в виртуальную реальность, что позволяло им с помощью электроэнцефалической активности управлять движениями виртуального футболиста, получая синхронизированные зрительные и тактильные сигналы, описывающие виртуальную прогулку по футбольному полю. Зрительная обратная связь осуществлялась через очки виртуальной реальности, а тактильная информация, отражающая момент соприкосновения ноги футболиста с поверхностью земли, поступала за счет стимуляции кожи предплечий. При взаимодействии с этим интерфейсом «мозг-машина» и источником виртуальной реальности все пациенты вновь испытывали отчетливое ощущение владения собственными ногами. Они сообщали, что чувствовали, как ноги движутся и касаются земли, хотя их ноги оставались парализованными, а двигались лишь ноги виртуального игрока. Для нас это было большим сюрпризом, учитывая, что описанное тактильное ощущение передавалось через предплечье пациента. Каким-то образом, наблюдая за перемещением виртуального игрока по виртуальному футбольному полю и испытывая на предплечье тактильный стимул, соответствующий контакту ноги виртуального игрока с поверхностью земли, мозг парализованных пациентов генерировал живое фантомное ощущение. В некоторых случаях это ощущение вызывало у наших пациентов слезы из-за эмоционального переживания того, что они словно вновь передвигаются на собственных ногах.

Существует и проблема иного рода, когда пациенты с когнитивным дефицитом навыков высокого порядка, так называемым односторонним пространственным игнорированием, не способны ориентироваться и действовать в пространстве, локализованном со стороны, противоположной поврежденной стороне теменной доли. Одностороннее пространственное игнорирование чаще всего наблюдается у пациентов с обширными повреждениями коры правого полушария. После обширного инсульта или травматического повреждения теменных областей с правой стороны пациенты не узнают левую сторону собственного тела и внешнего пространства. Жертв такого поражения легко распознать, поскольку они оставляют левую сторону тела неодетой и неухоженной. Кроме того, если их просят пройти через длинный коридор, повернуть налево и войти в дверь, такие люди обычно проходят чуть дальше вперед, поворачивают направо, а затем, когда достигают нужной двери, вновь поворачивают направо, чтобы выполнить инструкцию. Если их просят нарисовать часы, висящие перед ними на стене, такие пациенты изображают замкнутый круг, а затем размещают все цифры, соответствующие часам, на правой части рисунка.

Релятивистскую теорию мозга подтверждает и другой удивительный пример – иллюзия резиновой руки, при которой здоровый человек сообщает, что рука манекена ощущается как его собственная биологическая рука. Для создания этой иллюзии одну руку человека удаляют из его поля зрения и размещают перед ним руку и кисть манекена. Затем экспериментатор на протяжении 3–5 минут синхронным образом дотрагивается до спрятанной руки человека и до руки манекена. И когда экспериментатор прекращает дотрагиваться до руки человека, но продолжает дотрагиваться до руки манекена, большинство людей воспринимают руку манекена как свою собственную.

Ощущение фантомной конечности, одностороннее пространственное игнорирование и иллюзия резиновой руки позволяют предположить, что головной мозг имеет априорный внутренний и постоянно действующий образ тела, который очень быстро изменяется в соответствии с переживаемым опытом. Этот внутренний образ тела отвечает за все сенсорные и аффективные пути, посредством которых мы воспринимаем обладание собственным телом. Канадский нейробиолог Рональд Мелзак назвал этот образ тела нейроматрицей и предположил, что некоторые его составляющие определяются наследуемыми генетическими факторами. Однако Мелзак не указал ни на один возможный нейрофизиологический механизм, поддерживающий это внутреннее, создаваемое нейронами представление тела с момента нашего рождения и до самой смерти.

Очевидно, что ни ампутированная конечность, ни резиновая рука манекена не создают тактильных или проприоцептивных импульсов, поэтому классическое объяснение восприятия, предложенное Хьюбелом и Визелем, никак не может учесть эти явления. Дело в том, что их классическая теория предполагает, что для восприятия любого тонкого соматосенсорного ощущения, поступающего от конечности, ее боли или движения, в ней должны создаваться соответствующие тактильные, болевые или проприоцептивные сигналы, которые затем передаются по периферическим нервам и сенсорным путям в наш мозг, где сначала из этих стимулов извлекаются ключевые сенсорные свойства, а затем они каким-то образом связываются в цельное перцептивное описание конечности. Теория Хьюбела и Визеля также не может ответить на вопрос о том, какой механизм используется для решения задачи создания цельного многомерного восприятия объекта или нашего собственного тела. Поскольку эти условия не соблюдаются в случае феноменов фантомной конечности, одностороннего пространственного игнорирования и иллюзии резиновой руки, для них требуется другое объяснение. Более того, никакие элементы модели Хьюбела и Визеля не объясняют слияние множества сенсорных и аффективных ощущений, посредством которых мы обычно ощущаем самих себя.

По моему мнению, многие явления, связанные с существованием у нас в мозге схемы тела (и ощущения самих себя), могут быть описаны исключительно в соответствии с ожиданиями мозга (аналоговой ментальной абстракции) относительно конфигурации тела человека, которая, хотя и заложена изначально в наших генах, активно адаптируется и поддерживается на протяжении всей жизни. Согласно этой точке зрения, мозг создает внутри себя ожидание того, что должно иметься в теле человека, на основании комбинации накопленных воспоминаний, исходно заложенных нашим генетическим багажом (например, что тело имеет две руки и две ноги), и перцептивного опыта, накопленного за всю жизнь. В каждый момент жизни мозг непрерывно проверяет точность этого внутреннего образа тела, соответствующего его собственной точке зрения, путем анализа входящих сенсорных сигналов, непрерывно передаваемых от тела центральной нервной системе. Пока этот образ подтверждается периферическими сигналами, все хорошо, и мы воспринимаем наше тело во всей его целостности. Но если происходит значительное изменение потока периферической сенсорной информации (например, когда конечность ампутирована или скрыта из поля зрения), возникает несоответствие между содержащимся в мозге образом тела, созданном нейронами, и его реальной физической конфигурацией в данных условиях. В результате этого расхождения люди с ампутированной конечностью испытывают живое ощущение, исходящее от уже отсутствующей конечности, или, в случае иллюзии резиновой руки, воспринимают руку манекена в качестве своей собственной. Повреждения элементов кортикальных сетей, ответственных за создание этих ожиданий мозга, как в случае с односторонним пространственным игнорированием, в значительной степени изменяют восприятие физических границ нашего собственного тела.

В иллюзии резиновой руки кондиционирующая фаза, по-видимому, настраивает человека на восприятие последующего прикосновения к резиновой руке как к коже его собственной. Это происходит по той причине, что на стадии выработки рефлекса человек видит кисточку, касающуюся резиновой руки, и ощущает тактильную стимуляцию собственной руки, скрытой из его поля зрения. Это создает зрительно-тактильную ассоциацию, которая потом запускается каждый раз при прикосновении к резиновой руке. Мы подтвердили эту гипотезу, показав, что отдельные нейроны в первичной соматосенсорной коре обезьяны, натренированной решать аналогичную задачу, начинают отвечать на зрительные стимулы после кондиционирующей фазы, заключавшейся в синхронной стимуляции виртуальной и собственной лапы обезьяны. До кондиционирования эти клетки не отвечали на зрительные стимулы – лишь на тактильные сигналы, исходящие от конечностей.

В целом релятивистская теория предлагает объяснение этих явлений, постулируя, что ощущение самого себя и образ тела возникают благодаря широко распределенным электромагнитным полям, создаваемым многими кортикальными и субкортикальными структурами, которые участвуют в определении мозговой схемы тела.

Первые обнадеживающие доказательства гипотезы о роли электромагнитных полей нейронов в формировании сложных когнитивных функций, таких как построение схемы тела и создание ощущения боли, следуют из многочисленных данных по низкочастотной (обычно 1 Гц) транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) коры головного мозга людей с ощущением или болью фантомной конечности, односторонним пространственным игнорированием или хроническими нейропатическими болями. К моему счастью, ТМС также применяли к коре людей, испытывавших иллюзию резиновой руки. Если говорить коротко, эти научные данные показывают, что подобная стимуляция различных областей коры может ослаблять боль в фантомных конечностях у значительного числа пациентов. Сообщалось, что транскраниальная магнитная стимуляция левой части теменной коры приводит к клиническому улучшению в случае левостороннего пространственного игнорирования. Кроме того, было показано, что стимуляция зоны на границе затылочной и височной долей явно усиливает эффект иллюзии резиновой руки по сравнению с фиктивной стимуляцией. Наконец, ТМС также позволяет улучшить ситуацию при нейропатической боли.

Интересно, что накапливаются доказательства возможного влияния ТМС на мозг на разных уровнях его организации – генетическом, молекулярном, синаптическом и клеточном. И хотя большинство исследователей считают, что эффекты ТМС опосредованы главным образом индукцией электрического тока в нейронах, нельзя исключить, что ТМС также может оказывать прямое магнитное действие на нервную ткань. Подобный эффект согласуется с представлением о том, что индуцированные магнитные поля могут влиять на физические, химические и биологические системы. В 2015 году в обзорной статье о TMC в журнале Frontiers in Human Neuroscience Александр Червяков и его коллеги выдвинули интересную идею о том, что создаваемые стимуляцией низкочастотные электромагнитные волны могут влиять на ткани мозга одновременно на квантовом, генетическом и молекулярном уровне. Поскольку известно, что крупные молекулы и даже клеточные органеллы деформируются под действием магнитного поля, ТМС может модулировать или даже изменять многие опосредованные ими функции нейронов. Это имеет принципиальное значение в случае белковых комплексов, которые, как мы знаем, важны для таких функций мозга, как пластичность и обучение, а также приобретение, накопление и сохранение воспоминаний. Эта последняя возможность представляется одновременно очень важной и вероятной, учитывая, что вызванный ТМС эффект иногда сохраняется на протяжении еще шести месяцев после окончания лечения. В общем, это означает, что техника ТМС способна вызывать долгосрочные пластические изменения сетей нейронов, что имеет непосредственное отношение к нашему рассказу.

Хотя возможность непосредственного магнитного влияния ТМС на головной мозг поддерживает мою точку зрения о формировании нашего внутреннего образа тела в аналоговом процессе, обнаружение влияния ТМС на пластичность нейронов подкрепляет гипотезу о том, что электромагнитные поля нейронов также обладают причинной эффективностью в отношении нервной ткани. Это возможно потому, что такие электромагнитные поля играют ключевую роль в процессе физического встраивания гёделевской информации в сети нейронов. Если это подтвердится последующими экспериментами, данная концепция позволит понять, что нейрофизиологические процессы формирования наших воспоминаний включают в себя нечто вроде электромагнитного протравливания нервной ткани. С моей точки зрения, этот процесс может происходить за счет обширного влияния электромагнитных полей на синхронную модуляцию трехмерной структуры (и, следовательно, функции) большого числа внутриклеточных белков нейронов и синаптических белков по всей коре. В результате одновременного действия на всю кортикальную мантию этот механизм отвечает за увеличение и уменьшение числа синапсов и силу отдельных синапсов. Кроме того, этот механизм может объяснить хорошо известную делокализованную природу наших воспоминаний, которые хранятся не в каком-то одном ограниченном участке, а обычно распределены по обширным областям неокортекса.

С другой стороны, электромагнитные поля также участвуют в считывании этих воспоминаний и их трансляции в распределенные пространственно-временные картины электрической активности нейронов. Таким образом, электромагнитные волны, несущие высокоразмерную гёделевскую информацию, за счет индукции преобразуются в низкоразмерную шенноновскую информацию (см. рис. 3.2), выражающуюся в виде потоков электрических импульсов нейронов, которые легко транслируются в движения тела, речь и другие формы коммуникации, по большей части основанные на цифровых сигналах.

Я считаю, что идею о хранении долгосрочных воспоминаний в распределенном виде по всей ткани коры гораздо легче объяснить с помощью аналого-цифровой модели, чем с помощью одной лишь цифровой. На самом деле без учета аналогового компонента мозга очень трудно понять, каким образом кортикальные сети, характеризующиеся сложной и постоянно изменяющейся микроконнективностью, на протяжении всей жизни буквально мгновенно находят определенный тип информации, необходимый для появления воспоминаний.

Возможная роль нейронных электромагнитных путей в записи гёделевской информации в нервную ткань также согласуется с распространенным мнением о том, что одна из важнейших функций цикла сна заключается в консолидации воспоминаний, накопленных за предшествующий период бодрствования. В целом на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) при смене разных фаз цикла сна можно идентифицировать разнообразные, точно синхронизированные нейронные осцилляции. Во время глубокого сна на ЭЭГ доминируют высокоамплитудные низкочастотные кортикальные осцилляции (0,5–4,0 Гц), известные как дельта-волны. Эти низкочастотные осцилляции многими рассматриваются в качестве основного компонента механизма, снижающего количество нежелательных метаболитов и обеспечивающего их выведение. В ночное время за эпизодами медленноволнового сна следуют краткие периоды быстрого движения глаз (БДГ), когда в активности коры преобладают быстрые гамма-осцилляции нейронов (30–60 Гц), напоминающие осцилляции в фазе бодрствования. Именно в фазе БДГ мы можем видеть сны. Фазу БДГ связывают с консолидацией воспоминаний и моторным обучением. В соответствии с релятивистской теорией мозга, во время цикла сна электромагнитные поля нейронов не только могут обеспечивать связь, необходимую для установления различных состояний синхронности в работе мозга, но также являются движущей силой для формирования воспоминаний, участвуя в процессах консолидации или уничтожения сформировавшихся за день синапсов. В таком контексте сны возникают в качестве одного из побочных продуктов работы аналого-цифрового вычислительного устройства, ответственного за тонкую еженощную настройку микросетей нейронов, необходимую для поддержания и уточнения наших мнемонических данных.

В целом релятивистская теория мозга предлагает новую концепцию биологического механизма рекурсивного аналого-цифрового вычисления для создания сложных и, по-видимому, невычислимых человеческих когнитивных способностей, таких как интуиция, догадки, творческий потенциал и умение решать задачи. Ученые, работавшие над созданием искусственного интеллекта в последние полстолетия, до настоящего времени испытывали непреодолимые трудности в попытках имитировать какие-либо из этих основополагающих человеческих когнитивных функций в цифровом варианте, и потому я называю их невычислимыми элементами. Как обсуждается в главе 6, я предполагаю, что эти и многие другие уникальные ментальные атрибуты человека невозможно ни свести к алгоритмической формулировке, ни симулировать с помощью какой-либо цифровой системы. Однако рекурсивная аналого-цифровая стратегия вычислений в сочетании со способностью физической записи гёделевской информации, которая обладает причинной эффективностью в отношении нервной ткани и легко преобразуется в шенноновский сигнал, может быть элементом нейрофизиологического механизма, лежащего в основе таких ментальных способностей нашего мозга.

Существование аналогового уровня дает мозгу животных еще один уровень пластической адаптации. На самом деле, если электромагнитные поля объединяют кору в континуум нейронов, в принципе, любая часть коры способна опосредовать (хотя бы частично) решение конкретной задачи. Например, когда люди временно или навсегда слепнут, их зрительная кора быстро (за несколько секунд или минут) включается в обработку тактильной информации, особенно когда они учатся читать рельефные знаки шрифта Брайля, водя по ним кончиками пальцев. Если бы это происходило исключительно за счет образования новых связей между ранее не связанными нейронами, было бы трудно объяснить, каким образом зрительная кора так быстро начинает решать новые задачи. На самом деле, если бы наша центральная нервная система опиралась только на цифровой метод функционирования и передачу шенноновской информации через потоки потенциалов действия по нервным клеткам, это вообще было бы невозможно. Путем подсоединения аналогового механизма, описываемого мной и заключающегося в действии электромагнитных полей (со скоростью света) на расстоянии, человеческий мозг, возможно, приобрел мощный дополнительный уровень гибкости и избыточности, позволяющий выполнять такие трюки за кратчайшие отрезки времени.

В соответствии с релятивистской теорией мозга, перцептивный опыт, приобретаемый в моменты бодрствования, требует полного вовлечения биологических соленоидов мозга на высокой синхронной частоте для создания в мозге сложных сочетаний электромагнитных полей, которые в конечном итоге обеспечивают богатство и непредсказуемость нашего осознанного опыта. Незрелость нейронных электромагнитных полей у человека в раннем возрасте может объяснять, почему отчетливое ощущение самих себя появляется у маленьких детей только через несколько месяцев после рождения: это время требуется для созревания количества белого вещества, необходимого для создания достаточно сильных электромагнитных полей, объединяющих мозг в континуум нейронов, на основе которого формируется ощущение самого себя и реализуется главный декартовский принцип нашего вида: сogito ergo sum.

Серьезные нарушения нормального функционирования нейронного пространственно-временного континуума также объясняют возникновение у людей широкого спектра мозговых патологий. Нормальное функционирование мозга опирается на правильную синхронизацию процессов на разных уровнях, и многие, если не все, мозговые нарушения могут быть результатом патологической гипер- или гипосинхронизации различных пространственных компонентов нейронного пространственно-временного континуума. Я не хочу сказать, что не существует генетических, метаболических или клеточных факторов, ответственных за появление этих патологических нейрофизиологических состояний, однако вполне возможно, что главные признаки и проявления любого мозгового нарушения являются результатом неправильной синхронизации нейронов между некоторыми участками нейронного континуума, формирующего центральную нервную систему. Например, за последние десять лет в нашей и других лабораториях было показано, что болезнь Паркинсона связана с появлением у нейронов хронической, умеренно выраженной активности эпилептического типа, которая характеризуется патологическим высокочастотным синхронным возбуждением в бета-диапазоне (12–30 Гц). Эти аномальные осцилляции активности нейронов наблюдаются в моторных сетях фронтальной коры (где локализуются моторные и премоторные зоны), а также в базальных ядрах и таламусе.

После этого открытия в 2009 году сотрудники нашей лаборатории опубликовали статью в журнале Science (см. Fuentes et al.), в которой показали, что при подаче высокочастотных электрических стимулов через микрочип, встроенный в поверхность спинного мозга грызунов (мышей и крыс), удается в значительной степени ослабить заторможенность движений, типичную для болезни Паркинсона. В этих экспериментах клинические проявления болезни вызывали путем генетических или фармакологических манипуляций, приводивших к значительному дефициту дофамина.

До электрической стимуляции животные совершенно не могли двигаться из-за заторможенности тела, возникавшей одновременно с обширной гиперсинхронизацией моторной системы на бета-частоте. Однако после внедрения в спинной мозг микрочипа в головной мозг начинали поступать высокочастотные электрические сигналы, и бета-активность эпилептического типа прекращалась. При этом животные начинали двигаться, как в нормальных условиях. Одно из важнейших наблюдений, сделанных в рамках этого исследования, заключалось в том, что такая электрическая стимуляция спинного мозга эффективна не только при постоянном действии. Примерно часа терапевтического воздействия в день оказалось достаточно для того, чтобы мыши и крысы двигались на протяжении нескольких дней или даже целой недели.

Пятью годами позднее мы воспроизвели эти результаты на модели болезни Паркинсона у приматов. А с 2009 года эффект этого нового потенциального метода лечения внимательно изучали на пятидесяти пациентах с болезнью Паркинсона на развившейся стадии с тяжелой формой заторможенности движений. За исключением двух случаев, в которых отсутствие терапевтического эффекта, вероятно, было связано с техническими проблемами адаптации нашего метода для применения на людях, все пациенты испытывали в ходе лечения значительные улучшения в отношении моторики и даже других серьезных проявлений болезни. Этот пример прекрасно показывает, насколько новая интерпретация патофизиологии болезни Паркинсона и других мозговых нарушений, предлагаемая релятивистской теорией мозга, может быть полезна в качестве первого шага к развитию будущих методов лечения неврологических и психиатрических нарушений, считающихся ныне неизлечимыми.

Поскольку развитие болезни Паркинсона никогда не связывали со спинным мозгом, наши результаты вызвали большое удивление, так как прежде все нефармакологические методы лечения этого заболевания подразумевали электростимуляцию моторных структур, таких как базальные ядра, которые непосредственно связаны с его возникновением. Однако если такие первичные клинические данные подтвердятся в ходе клинических испытаний на большей выборке, электростимуляция спинного мозга станет весомой альтернативой основному современному хирургическому методу лечения пациентов с болезнью Паркинсона, называемому глубокой стимуляцией мозга. Я считаю, что стимуляция спинного мозга представляет собой не только более простое, краткосрочное и менее рискованное хирургическое вмешательство, но и вызывает меньше серьезных побочных эффектов. Такую имплантацию сможет осуществить любой нейрохирург без специальной подготовки. Более того, при необходимости такие спинномозговые имплантаты легко удаляются. Наконец, имплантаты стоят намного дешевле, чем глубокая стимуляция мозга, а этот фактор в наши дни нельзя недооценивать.

Следуя этой линии рассуждений, за последние десять лет мы с моим бывшим аспирантом и сотрудником Кафуи Дзиразой показали, что аномальный уровень синхронизации активности нейронов в животных моделях некоторых неврологических и психиатрических нарушений проявляется. И опять же, эти наблюдения были сделаны в серии модельных экспериментов мозговых нарушений у трансгенных мышей и крыс. В любой животной модели мозговой патологии, которую мы изучали (мания, депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство), мы неизбежно идентифицировали наличие патологических уровней нейронной синхронизации в разных областях мозга или даже в сетях всего мозга в целом. Эти эксперименты на животных позволили получить веские доказательства в пользу предположений релятивистской теории мозга о том, что значительное количество заболеваний мозга – не что иное, как результат нарушения возбуждения нейронов, известного в клинической неврологии как фокальная (парциальная) хроническая эпилепсия. На самом деле один из выводов из этого предположения заключается в отсутствии строгих классических границ, которые в медицине традиционно устанавливали между неврологическими и психиатрическими нарушениями. Важно, что в рамках релятивистской теории мозга все эти проблемы связаны с возбуждением нейронов, так что их можно объединить в одну группу в качестве различных подтипов мозговых патологий.

В техническом плане релятивистская теория мозга предполагает, что конкретные клинические проявления и симптомы, характеризующие каждое мозговое нарушение, являются результатом неправильной (патологической) укладки континуума нейронов, описывающего ментальное пространство. Под неправильной укладкой я подразумеваю вовлечение конкретной мозговой сети (пространственного компонента всего ментального пространства) в аномальную синхронизацию. Гиперсинхронизация нейронов, как в случае болезни Паркинсона, может происходить из-за избыточной укладки ментального пространства, тогда как гипосинхронизация возникает из-за недостаточной укладки. Следовательно, появление концепции непрерывного ментального пространства становится полезным в самом практическом смысле, поскольку позволяет ввести в клиническую нейробиологию тот же тип математики (неэвклидову геометрию Римана), который использовал Эйнштейн в общей теории относительности. В сочетании с принципами физиологии ансамблей нейронов, перечисленными в предыдущей главе, это позволяет даже создать новый раздел алгебры, описывающий укладку коры в нормальных и патологических условиях.

Размышления в этом направлении также помогают понять, почему в большинстве случаев трудно осуществить однозначную дифференциальную диагностику заболевания, особенно с учетом многообразия известных науке типов психиатрических заболеваний. Нормальное функционирование мозга связано со взаимодействиями между корой и субкортикальными структурами, и то же самое должно быть справедливо при нарушении функционирования. Таким образом, признаки и симптомы у конкретного пациента могут быть проявлением широкого круга различных типов психиатрических заболеваний. Размышления о мозге в релятивистском аспекте помогают понять, почему у двух разных пациентов с одним и тем же заболеванием не приходится ожидать абсолютно одинакового набора его клинических проявлений и симптомов. При сравнении клинических симптомов у разных пациентов наблюдается значительная вариативность, приводящая к широкому спектру поведенческих фенотипов. Это помогает объяснить, почему так трудно найти типичные, хрестоматийные случаи традиционно выделяемых типов психиатрических заболеваний.

Еще одно подтверждение связи многих неврологических и психиатрических нарушений с аномальным уровнем синхронизации нейронов следует из хорошо известного наблюдения: некоторые противосудорожные препараты эффективны при лечении больных с другими клиническими проявлениями (например, с биполярным расстройством), хотя у нас нет внятного объяснения их эффективности в таких случаях – лишь эмпирические данные. Релятивистская теория мозга в некоторой степени проливает свет на это явление, предполагая, что эти препараты действуют путем ослабления парциальной эпилептической активности, вызванной патологической укладкой ментального пространства, из-за которой у пациента могут возникать основные симптомы.

До этого момента я в основном описывал патологические изменения уровня электрической синхронизации в разных мозговых сетях и их возможное влияние на симптомы и клинические проявления у пациентов, страдающих от того или иного мозгового нарушения. В рамках релятивистской теории мозга приходится признать, что эти патологические уровни синхронного возбуждения нейронов препятствуют формированию оптимальных электромагнитных полей нейронов. Если это так, то основные постулаты релятивистской теории мозга помогают объяснить глубокие нарушения настроения и цикла сна, измененное чувство реальности, восприятие личности, галлюцинации, бред и параноидальные мысли, являющиеся хорошо известными элементами психиатрических нарушений.

Возможную клиническую роль аномального формирования электромагнитных полей можно проиллюстрировать на примере еще одного очень распространенного мозгового нарушения – аутизма. За последние десять лет многие исследования с визуализацией головного мозга детей с аутизмом показали значительное нарушение функциональной связи между многими зонами коры. Это результат нарушения развития дистанционных связей между удаленными друг от друга на большое расстояние участками коры. Таким образом, в соответствии с релятивистской теорией, основные симптомы аутизма возникают как непосредственное следствие нарушения формирования «биологических соленоидов» из белого вещества, таких как верхний продольный пучок, создающих электромагнитные поля, отвечающие за образование континуума кортикальных нейронов. Возможно, такое нарушение приводит к аномально низкому уровню синхронизации кортикальных нейронов, или гипосинхронизации (в результате недостаточности укладки ментального пространства). Это согласуется с теорией о том, что именно такой разрыв функциональных связей в коре отвечает за коммуникационные, когнитивные и социальные нарушения у детей с аутизмом. Однако я должен заметить, что у детей с аутизмом гораздо чаще, чем в норме, возникает эпилептическая активность, которая может проявляться локально в отдельных зонах коры, возможно, в результате общего снижения количества кортико-кортикальных связей.

Подтверждение такого представления об аутизме появилось в нашей лаборатории за последние пару лет в рамках работы молодого сотрудника из Южной Кореи Бобе Ан. Сначала Бобе Ан установила, что в процессе ухаживания самцы мышей, подобно певчим птицам, исполняют сложные ультразвуковые напевы самкам, с которыми собираются совокупиться. Регистрируя одновременно мозговую активность самцов и самок, Бобе наблюдала появление сложной картины синхронизации между двумя животными. Интересно, что эта межмозговая синхронизация производила волну, распространявшуюся от задней части мозга животных к передней. Далее Бобе повторила эти эксперименты с генетически модифицированными самцами мышей с социальным дефицитом, примерно как при аутизме, взаимодействовавшими с нормальными самками. Бобе показала, что эти генетически модифицированные самцы поют меньше, чем нормальные мыши, и это может объяснить, почему они не устанавливают физический контакт с самками. Интересно, что когда Бобе одновременно регистрировала мозговую активность самок и социально нефункциональных самцов, она выявила отсутствие синхронной межмозговой активности в направлении от затылка ко лбу. Именно такой тип гипосинхронизации, возможно, имеет место у детей с аутизмом при общении с братьями и сестрами или другими людьми.

Но если эпилепсия так широко распространена и может быть связана с большинством патологий центральной нервной системы, почему ее не так часто диагностируют в лабораторных исследованиях? Дело в том, что универсальный метод диагностики эпилептической активности – электроэнцефалография головы – позволяет с очень высокой точностью обнаруживать патологический уровень синхронизации нейронной активности только в самой поверхностной части головного мозга человека, т. е. в коре. Если имеет место хроническая парциальная эпилепсия средней тяжести, ограниченная глубокими субкортикальными областями мозга, ЭЭГ не выявляет какой-либо электрической аномалии, по крайней мере на ранних стадиях заболевания. Регистрация таких повреждений просто-напросто остается за пределами возможностей современной электрофизиологической технологии в применении к человеку.

Но на подопытных животных эта проблема не распространяется. Например, в нашей лаборатории мы регулярно встраиваем от десятков до сотен микропроводников глубоко в мозг мышей, крыс или обезьян для измерения характера активности нейронов, которую невозможно изучать с помощью ЭЭГ. Этот подход позволяет понять, могут ли парциальные повреждения умеренной тяжести ограничиваться субкортикальными зонами и вызывать поведенческие реакции такого типа, как мы наблюдаем у пациентов. Именно таким образом мы с Кафуи обнаружили множество связанных с различными мозговыми нарушениями типов эпилептической активности умеренной тяжести в разных сетях нейронов.

Моя теория о том, что повреждения нейронов определяют общий нейрофизиологический путь клинического проявления большинства мозговых нарушений, также подтвердилась в серии клинических исследований, показавших, что эпилептическая активность часто наблюдается у пациентов с болезнью Альцгеймера – еще одним из самых распространенных мозговых нарушений нашего времени. В обзоре на эту тему в 2017 году Кейт Воссел с коллегами указывали, что наличие повреждений может приводить к ускоренной деградации когнитивной функции. Еще одно подтверждение этой связи следует из наблюдения о возможном положительном эффекте низких доз противосудорожных препаратов для пациентов с болезнью Альцгеймера, у которых на ЭЭГ наблюдаются изменения эпилептического типа. Если все эти данные подтвердятся, это может в значительной степени изменить наш подход к лечению пациентов с болезнью Альцгеймера в будущем. Я убежден, что в будущем не лекарства, а нейроимплантаты такого типа, как мы создали для изучения болезни Паркинсона, или продвинутые неинвазивные методы типа ТМС станут стандартным методом лечения значительного числа мозговых нарушений, включая те, которые сегодня относят к психиатрическим заболеваниям.

Это будущее представляется возможным благодаря многочисленным обнадеживающим разработкам и открытиям в формирующейся сфере нейромодуляции. Например, сейчас научное сообщество постепенно приходит к консенсусу относительно идеи о том, что многократные сеансы ТМС в области дорсолатеральной префронтальной коры эффективно ослабляют симптомы хронической депрессии. ТМС все еще не настолько эффективна, как электросудорожная терапия, до сих пор являющаяся наиболее эффективным методом лечения в случае тяжелой формы депрессии, но она показала положительные результаты в нескольких исследованиях на случайных выборках. Однако главным недостатком нового подхода является то, что пациенты должны часто приходить в больницу или клинику, чтобы проходить сеансы ТМС под наблюдением врачей. Ввиду этого важного ограничения я полагаю, что наш метод электростимуляции спинного мозга может быстро стать альтернативным способом лечения таких пациентов. Наши предварительные результаты уже показывают, что он позволяет ослаблять симптомы депрессии у пациентов. Поскольку это лечение осуществляется с помощью встроенного в спинной мозг нейрочипа без необходимости наблюдения специалиста, пациенты смогут проходить лечение постоянно или по периодическому расписанию стимуляции (например, по часу в день) в домашних условиях и им не придется регулярно посещать клинику. Аналогичным образом, если подтвердится роль кортикальных повреждений в развитии болезни Альцгеймера, в теории можно представить, что электрическая стимуляция спинного мозга также будет использоваться для частичного устранения когнитивного дефицита у таких пациентов или даже для замедления развития заболевания.

Существует интересная перспектива того, что в будущем ТМС спинного мозга воспроизведет результаты, которые мы получили с нашими имплантатами. На самом деле я предвижу сценарий, при котором пациенты с болезнью Паркинсона или Альцгеймера, депрессией и многими другими мозговыми патологиями смогут осуществлять ежедневные лечебные процедуры дома в терапевтическом кресле, в спинку которого встроена портативная система ТМС. В таком случае, пока пациент удобно сидит и читает книгу на протяжении часа или около того, встроенная в кресло система ТМС неинвазивным путем осуществляет электромагнитную стимуляцию спинного мозга, которая требуется для лечения пациента с мозговыми нарушениями[13]. Если в один прекрасный день такая домашняя терапия мозговых нарушений будет реализована на практике, мы станем свидетелями гигантского прорыва в организации клинической помощи и в улучшении качества жизни миллионов пациентов, страдающих от разнообразных мозговых нарушений, не говоря уже о колоссальном сокращении расходов нашей системы здравоохранения.

Забавно, что, если терапия мозга на основе магнитных полей когда-нибудь достигнет предполагаемой мною степени распространенности, она подкрепит популярное и рожденное столетия назад мнение о том, что магнетит (природный камень с магнитными свойствами) обладает некой лечебной магнитной силой. Эту идею в XIII веке распространял англичанин Бартоломью, который писал: «Этот тип камня [магнит] возвращает мужей к женам и увеличивает элегантность и шарм речи. Кроме того, как и мед, он лечит водянку, раздражительность, лисью чесотку и ожоги… Если [магнит] положить на голову целомудренной женщины, яды его немедленно ее окутают, [но] ежели она прелюбодейка, то вскочит сама с постели, убоявшись наваждения».

Как бы удивился Бартоломью, если бы увидел, насколько далеко мы продвинулись в использовании электромагнетизма в медицинских целях!

Прежде чем продолжить, я хочу отдать должное тем, кто до меня изучал электромагнитные свойства нейронов в качестве возможного субстрата для построения общей теории функционирования мозга. За последние шестьдесят лет несколько исследователей выдвигали гипотезы о том, что слабые электромагнитные поля нейронов играют ключевую роль в функционировании человеческого мозга. Одна из первых попыток создать теорию мозга была сделана адептами гештальттерапии, которые считали, что для понимания нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе высших когнитивных функций, следует изучать мозг глобально, а не как мозаику из отдельных частей. На основании этого философского подхода в начале 1950-х годов два известных сторонника гештальтпсихологии, Арон Гурвич и Вольфганг Кёлер, выдвинули идею о том, что электрические поля, создаваемые большими популяциями нейронов, таят в себе секреты человеческого восприятия. Тезис Гурвича и Кёлера решительно отвергали некоторые современные им американские нейробиологи (такие как Карл Лешли и лауреат Нобелевской премии Роберт Сперри), которые в конце 1950-х годов разработали и провели несколько экспериментов на животных с целью опровергнуть заявление Кёлера. Хотя в большинстве современных учебников по психологии говорится, что эти эксперименты успешно доказали несостоятельность идеи Кёлера, когда я через шестьдесят лет вновь обратился к исходным результатам Сперри и Лешли, я не понял, как это возможно. Интересно, что тогда, в 1950-х годах, этого не понял и сам Кёлер. Причина нашего с Кёлером скептицизма заключается в том, что из экспериментов Сперри или Лешли вовсе не следовало, что электромагнитные поля не играют никакой роли в функционировании мозга. Например, Лешли в своих экспериментах наносил на большую часть поверхности мозга обезьяны множество полосок золота. Другому животному он ввел в ограниченные области зрительной коры в обоих полушариях десяток золотых шпилек. Лешли утверждал, что эти манипуляции должны ослабить электрические поля, о которых говорил Кёлер, и тем самым ухудшить способность обезьяны решать зрительные задачи. Далее Лешли в одном эксперименте протестировал обеих обезьян, проверив их способность выполнять очень простую зрительную задачу, которой они обучились до имплантации золотых полос и шпилек. Поскольку обе обезьяны справились с заданиями так же хорошо, как раньше, Лешли заключил, что опроверг теорию Кёлера. Забавно, что Лешли никогда не пытался использовать более сложное визуальное задание или хотя бы зарегистрировать активность мозга во время эксперимента. Хотя Сперри был менее категоричен в интерпретации собственных результатов, он сообщал, что имплантация танталовых шпилек в головной мозг кошек не нарушает зрительное восприятие животных.

С учетом того, что нам известно о мозге сегодня, оба этих грубых вида манипуляций с корой ничего не говорят о влиянии электромагнитных полей на работу мозга (или его отсутствии). Говоря попросту, вопреки представлениям Лешли и Сперри, использованные ими золотые или танталовые имплантаты не могли оказывать значительного влияния на электромагнитные поля мозга. И по этой причине из их экспериментов ничего не следует. Любопытно, что на протяжении последних семидесяти лет любые новые теории в сфере функционирования мозга немедленно опровергались большинством нейробиологов с отсылкой на эти грубые, неполноценные и неубедительные эксперименты. Но идея продолжала жить, хотя и в научном подполье современной нейробиологии.

Позднее, пытаясь объяснить нелокальный аспект памяти, американский нейробиолог и бывший коллега Карла Лешли Карл Прибрам предположил, что мозг может работать как лазерная голограмма. В рамках его модели локальные электрические волны активности нейронов коры, создаваемые главным образом на уровне дендритов, интерферируют друг с другом, запасая информацию в виде серии локальных голограмм. Поэтому, в соответствии с идеей Прибрама, кора содержит не одну, а много таких локальных голограмм, организованных в виде так называемой голономии. Основанную на этих представлениях теорию Прибрама стали называть голономной теорией функционирования мозга. Выдвигая эту теорию, Прибрам находился под значительным влиянием работы американского физика Дэвида Бома.

Также важно подчеркнуть, что еще в 1942 году Анжелик Арванитаки показала, что, если аксоны гигантского кальмара разместить в непосредственной близости от среды с пониженной проводимостью, один аксон может подвергаться деполяризации за счет активности, возникающей в соседнем нервном волокне. Это явление стали называть эфаптическим взаимодействием нейронов. Недавние исследования показали, что похожие взаимодействия могут индуцироваться или модулироваться путем наложения на нервную ткань электромагнитных полей.

В 1990-х годах заслуженный американский нейрофизиолог из университета Нью-Йорка Эрвин Рой Джон вновь подогрел интерес к электромагнетизму нейронов, предположив, что электромагнитные поля нейронов могут заставлять отдельные нейроны, уже находящиеся у порога возбуждения, производить потенциал действия. Э. Р. Джон считал, что не отдельные нейроны, а популяции нейронов являются теми функциональными единицами, которые в мозге животных отвечают за вычисления и в конечном итоге делают из них разумных существ. Таким образом, единственный способ осуществлять идеальную синхронизацию активности гигантского числа повсеместно распределенных нейронов (что необходимо для выполнения всех главных неврологических функций мозга) заключается в использовании преимущества слабых – но достаточных для выполнения конкретного задания – электромагнитных полей. С помощью таких полей идеальная синхронизация нейронов всей коры достигается очень быстро. Много лет назад Э. Р. Джон прислал мне один из своих последних обзоров на эту тему, который я вновь изучил, когда писал данную книгу. Я нашел в нем идеи, очень похожие на те, что представлены здесь в рамках моей собственной теории.

Примерно пятнадцать лет назад молекулярный генетик Джонджо Макфадден из Университета Суррея вывел теорию, названную им теорией осознанной электромагнитной информации, в которой предположил, что сознание и другие мозговые функции высшего порядка определяются электромагнитной активностью нейронов. Макфадден опубликовал серию статей, где излагал подробности своей теории и бесчисленные результаты работ других лабораторий, которые могли ее подтвердить. Однако, как это произошло с идеями Гурвича и Кёлера, а потом с идеями Э. Р. Джона, подавляющее большинство нейробиологов вновь отринули идею о наличии какой-либо роли электромагнитных полей в функционировании мозга.

Электромагнетизм – одна из четырех фундаментальных сил, действующих в природе. И по этой причине электромагнитные поля повсеместно обнаруживаются в космосе, а их величина колеблется от невероятного числа гигатесл, как в случае магнетаров (массивных нейтронных звезд), до нескольких микротесл, как в случае поля вокруг Земли, действующего в качестве защитного экрана, без которого жизнь на нашей планете была бы невозможна. На краю гелиосферы – гигантского магнитного пузыря, определяющего пределы солнечного магнитного поля, распространяющегося за границы орбиты Плутона, – сила магнитного поля Солнца достигает своего минимального значения – порядка сотни пикотесл. Если разделить этот солнечный минимум на 100, получится значение, близкое к силе магнитного поля человеческого мозга, – 1 пикотесла. Поэтому не приходится удивляться, что мало кто из нейробиологов пытался учитывать потенциальную роль столь слабого поля в создании большинства, если не всех, наших самых ценных мозговых функций. Я не считаю, что такая быстрая смена позиции уже полностью оправдывается экспериментальными результатами. Скорее, ситуация обратная: вопрос о важной роли электромагнетизма нейронов для функционирования мозга остается столь же открытым, как и в начале 1950-х годов. И по этой причине я постоянно представляю себе, как мы будем удивлены однажды в ближайшем будущем, когда получим очевидные экспериментальные доказательства, демонстрирующие, что для построения всей человеческой вселенной нужна лишь 1 пикотесла магнетизма.

Глава 6

Почему Истинный творец всего – не машина Тьюринга

Как-то утром летом 2016 года одна строка, напечатанная в престижном американском журнале Scientific American, мгновенно окончательно разбудила меня и привела в чувство. Она гласила: «Искусственные синапсы могут позволить суперкомпьютерам имитировать человеческий мозг».

Корейский материаловед Тае-Ву Ли сообщил журналистам, что теперь, когда ученые научились производить крохотные транзисторы, способные имитировать синапсы между нейронами, вот-вот будет реализована давнишняя мечта о построении машины, напоминающей мозг. Источая энтузиазм, Ли рассказал, что это «может привести к созданию более качественных роботов и самодвижущихся машин, извлечению данных, медицинской диагностике, анализу фондовых рынков и другим умным интерактивным системам и машинам в будущем». В статье говорилось, что благодаря примерно квадрильону связей между 100 миллиардами нейронов (реальное число ближе к 86 миллиардам) человеческий мозг может выполнять порядка 10 квадрильонов операций в секунду. Для сравнения: на тот момент самый быстрый в мире китайский суперкомпьютер Tianhe-2 работал с максимальной скоростью 55 квадрильонов в секунду. Однако Tianhe-2 для работы нужно в миллион раз больше энергии, чем человеческому мозгу. Понятный энтузиазм Ли был связан с тем, что его последняя версия искусственного синапса нуждалась лишь в 1,23 фемтоджоуля энергии для одной синаптической передачи – около одной восьмой от того, что требуется человеческому синапсу. Поэтому Ли считал, что, если разместить примерно 144 таких искусственных синапса на четырехдюймовой пластине и соединить их проволокой диаметром 200–300 нанометров, ему с коллегами удастся сделать важнейший шаг в воспроизведении работы человеческого мозга. Для этого, как он сообщил, нужно лишь дождаться некоторых усовершенствований трехмерной печати, чтобы собрать из этих пластинок трехмерные структуры, – и тогда почти из ничего появится искусственный мозг, способный превзойти по вычислительной способности серое вещество нашего собственного мозга.

Мир не в первый раз услышал прогноз о скорейшем падении Истинного творца всего с его пьедестала; аналогичные заявления делались регулярно со времен промышленной революции. Понятное дело, ни одна из предыдущих попыток не приближалась к отметке 1,23 фемтоджоуля на синапс. Однако на протяжении более трех столетий, какой бы ни была самая передовая технология времени – паровые машины, механические устройства, электронные гаджеты и начиная с 1936 года сложные цифровые машины, включая суперкомпьютеры, состоящие из тысяч взаимосвязанных микропроцессоров, – обязательно находились те, кто пророчил скорое воспроизведение специфических способностей человеческого мозга искусственными устройствами.

И неизбежно все эти начинания с треском проваливались.

Тем не менее с началом информационной эры наметилось неуклонное распространение идеи о том, что цифровые компьютеры в конце концов превзойдут по способностям человеческий мозг. Иногда, если судить по горячности, с которой делаются эти заявления, возникает впечатление, что сторонники данной идеи считают свой прогноз почти божественным пророчеством и что ничто не остановит нас на пути его реализации в ближайшем будущем. Но даже несмотря на множество предсказаний футурологов, а также практиков и энтузиастов в сфере искусственного интеллекта, нет никаких конкретных подтверждений того, что нас вскоре ждет этот самый революционный технологический прорыв в истории человечества.

Вместо убедительных подтверждений часто, особенно в последнее десятилетие, нам предлагают достаточно наивный аргумент вроде того, с которого начиналась данная глава, заключающийся в том, что для воспроизведения сложных мыслительных способностей нашего мозга нам нужно лишь правильно соединить сотни миллионов похожих на нейроны и энергетически эффективных транзисторов, а затем нажать на кнопку «ВКЛ».

Я готов с этим поспорить.

Идею о том, что внутреннюю работу человеческого мозга можно свести к алгоритму и воспроизвести с помощью цифровой логики, следует рассматривать лишь в качестве очередного постмодернистского мифа, урбанистической легенды или примера из эпохи постправды – времени, когда ошибочное или ложное заявление, повторенное множество раз и широко распространенное в обществе, начинает восприниматься в качестве истины. Мысль о достижимости уровня сложности нашего мозга просто за счет монтажа чрезвычайно большого количества эффективных электронных элементов не только очень далека от реальности, но при глубоком анализе вообще не имеет шанса на успешное воплощение – ни сейчас, ни когда-либо.

Очень немногие из тех, кто верит в эту идею, перестали считать, что человеческий мозг является истинным создателем цифровых машин и программ, а не наоборот. Слепая вера в то, что созданная человеком технология обернется против своего создателя и превзойдет его, постулирует, что система любого рода (скажем, наш человеческий мозг) способна создать нечто более сложное, чем она сама! Однако сторонники этого тезиса, кроме бесконечного озвучивания своей почти религиозной убежденности, не могут достоверно объяснить происхождение этой избыточной сложности. Я считаю подобное предположение очевидно ложным, поскольку оно нарушает многие общепринятые логические теоремы, включая две теоремы Курта Гёделя о неполноте и более позднюю формулировку, названную теоремой сложности и предложенную аргентинско-американским математиком Грегори Хайтином. По мнению Хайтина, формальная система (такая как компьютерная программа) не может создать подсистему (другую программу), превосходящую ее саму по сложности. В более формальной версии, представленной Джоном Касти и Вернером Депаули в книге «Гёдель: Жизнь логики, разума и математики», теорема Хайтина о сложности формулируется так: существуют числа, имеющие такую сложность, что ни одна компьютерная программа не может их генерировать.

Очевидно, что совокупно труды Гёделя и Хайтина логически противоречат гипотезе о том, что если бы человеческий мозг был устройством компьютерного типа со сложностью X, он мог бы создать нечто (вроде сверхразумного искусственного устройства) с уровнем сложности выше X.

Поскольку эталоном в этом сравнении является цифровой компьютер, имеет смысл начать наш рассказ с возвращения к историческим корням этой удивительной машины. Любой современный цифровой компьютер представляет собой одно из множества возможных конкретных воплощений абстрактного вычислительного устройства, впервые предложенного британским математиком и логиком Аланом Тьюрингом в 1936 году. Этот ментальный конструкт, названный в его часть универсальной машиной Тьюринга (УМТ), и сегодня описывает функционирование любой цифровой машины – от портативного компьютера до самого мощного суперкомпьютера планеты. Универсальная машина Тьюринга работает на основании встроенной таблицы запрограммированных пользователем инструкций, последовательно считывая и оперируя символами с поступающей в машину пленки. По мере прочтения символов на пленке, последовательно одного за другим, машина Тьюринга использует внутреннюю таблицу инструкций (программу) для выполнения различных логических операций, а затем записывает результаты.

Звучит просто, не правда ли? Но, к лучшему или к худшему, большинство технологических прорывов последних восьмидесяти лет, включая появление самого революционного инструмента массовой коммуникации в истории нашего вида – интернета, можно рассматривать в качестве побочного продукта абстрактной ментальной игрушки, возникшей в глубинах разума гениального математика.

Идея о том, что все природные явления можно симулировать на цифровом компьютере, во многом почерпнута из своеобразной и ошибочной интерпретации так называемого тезиса Чёрча – Тьюринга, исходно сформулированного Тьюрингом и американским математиком Алонзо Чёрчем. По сути, этот тезис гласит, что, если известна серия строго определенных этапов решения конкретного математического уравнения или задачи (эта серия этапов называется алгоритмом), цифровой компьютер способен воспроизвести эту операцию и найти решение данного уравнения. Такое уравнение относят к исчислимым функциям.

Здесь-то и начинается путаница.

Исходная гипотеза Чёрча – Тьюринга относилась исключительно к вопросам, связанным с формальным математическим моделированием. Однако с тех пор многие авторы интерпретировали гипотезу Чёрча – Тьюринга в таком ключе, как если бы она устанавливала предел вычислений для всех природных явлений. В целом эти авторы считали, что ни одно физическое вычислительное устройство не может превзойти по способностям машину Тьюринга. Звучит безобидно, но, игнорируя тот факт, что вычисления по Тьюрингу относятся только к области формальной математики, мы рискуем породить множество проблем и ошибочных выводов. На самом деле, если задаться вопросом о том, является ли мозг человека или других животных просто машиной Тьюринга, мы обнаружим, что вычислительная теория Тьюринга предполагает серию допущений, исключающих ее прямое приложение к сложным биологическим системам, таким как мозг. Например, в машине Тьюринга представление информации является формальным (т. е. абстрактным и синтаксическим, как 1+1), а не физическим и семантическим, как в большинстве биологических систем. В таком мозге, как наш, особый тип информации – информация Гёделя – физически записывается в нервную ткань, из которой состоит центральная нервная система (см. главу 3). Семантический анализ показывает, что даже простая фраза типа «Да ты меня ограбил!» приобретает разные значения в зависимости от контекста: это может быть дружеская шутка или серьезное обвинение. Люди легко улавливают правильный смысл, но машина Тьюринга, основанная на битах, испытывает большие трудности при анализе такого предложения.

Тем не менее многие программисты и нейробиологи использовали тезис Чёрча – Тьюринга в качестве главного теоретического основания для предположения, что мозг любого животного, включая нас, может быть приведен к алгоритму и симулирован на цифровом компьютере. Эти ученые полагают, что успешный подход к использованию симуляций механических систем можно беспрепятственно распространить на изучение биологических систем, сложность которых намного превосходит сложность любого созданного человеком устройства. Эта философская позиция называется компьютационализмом: данный термин связывают с именем Хилари Патнэма, который предложил его в 1963 году в книге «Мозг и поведение», но затем его защищали многие другие философы, такие как Джерри Фодор. Критики компьютационализма рассматривают этот тезис исключительно в качестве мистической фантазии. Поскольку множество людей ныне считают, что мозг похож на цифровой компьютер, использование моего определения органического компьютера при обсуждении мозга животных приобретает в нашем контексте особый смысл.

В экстремальной форме компьютационализм не только постулирует, что весь спектр человеческого опыта можно воспроизвести и инициировать с помощью цифровой симуляции, он также подразумевает, что в ближайшем будущем благодаря экспоненциальному росту мощности компьютеров машины смогут полностью заменить мыслительные способности человека. Это последнее утверждение, высказанное Реем Курцвейлом и другими, называют гипотезой сингулярности. В книге «Эпоха духовных машин: когда компьютеры превзойдут человеческий разум» Курцвейл выдвигает радикальную версию тезиса Чёрча – Тьюринга: «Если проблема не решается с помощью машины Тьюринга, она также неразрешима для человеческого разума». Однако истоки такого видения восходят к 1940-м и 1950-м годам, когда несколько прежних коллег Клода Шеннона из Массачусетского технологического института, такие как Норберт Винер и Уоррен Маккалок, а также многие другие уважаемые ученые, среди которых был и Джон фон Нейман, начали шире смотреть на многие спорные вопросы, чтобы сформулировать совершенно новую парадигму для определения человеческого разума и процесса обработки информации человеческим мозгом. Это движение было названо кибернетикой и на протяжении следующего десятилетия или около того обеспечивало интеллектуальные основы и обоснования той сферы исследований, которую теперь называют сферой искусственного интеллекта.

Как пишет в своей великолепной книге «Как мы становимся постлюдьми» моя коллега из Университета Дьюка Н. Кэтрин Хейлс, эта группа провела серию встреч, названных конференциями Мэйси по кибернетике[14], чтобы создать совершенно новую сферу исследований. Они объединили теорию информации Клода Шеннона, модель Уоррена Маккалока с индивидуальными нейронами в качестве единиц обработки информации, новую архитектуру цифровых компьютеров на основе бинарной логики и цифровых сетей Джона фон Неймана и концепцию Норберта Винера о восприятии машин и человеческих существ в качестве представителей одного класса автономных самонаправляющих устройств. Хейлс пишет: «Результатом этого революционного предприятия стало не что иное, как новый способ восприятия человеческих существ. С этих пор людей стали воспринимать в первую очередь как обрабатывающих информацию субъектов, по сути напоминающих разумные машины».

Людей вдруг стали воспринимать так, как будто они состоят из огромного числа битов, и в таком случае их разум, историю жизни, уникальный перцептивный опыт и воспоминания, их вкусы и решения, любовь и ненависть, вплоть до составляющей их органической материи, могут воспроизвести (и в какой-то момент воспроизведут) машины. Как считали кибернетики, цифровые машины будущего смогут загружать, ассимилировать, повторять, воспроизводить по своему желанию и, главное, симулировать все, что делает человека человеком. Таких разумных машин еще не существовало в то время, когда проходили конференции Мэйси (конечно же, их нет и до сих пор), но, как и современные пророки от мира искусственного интеллекта, некоторые участники кибернетического движения, по-видимому, считали, что это был лишь вопрос времени и, главным образом, вопрос уровня развития технологии. В этом контексте возникло много исследовательских программ (в том числе программа «сильного искусственного интеллекта», которая не смогла реализовать предшествовавшие оптимистические предсказания), нацеленных на создание аналогичных мозгу машин или по меньшей мере на симуляцию физиологического поведения мозга животного с помощью суперкомпьютеров (такие проекты, как Brain Project компании IBM и Human Brain Project Европейского союза). В 1968 году руководитель лаборатории искусственного интеллекта в МТИ Марвин Минский заявил: «За одно поколение мы получим разумные компьютеры, как HAL в фильме „2001“». Понятно, что его предсказание не сбылось, и недавно Минский объявил, что программы по симуляции мозга имеют очень небольшой шанс на успех.

Как рассказывает Хейлс в своей книге, довольно интересно, что Клод Шеннон не был склонен экстраполировать свое довольно узкое определение информации на другие сферы, в которых происходит обмен информацией. Как показала история, эта осторожность Шеннона была абсолютно оправданна. Вообще говоря, его определение информации никоим образом не учитывало смысла, контекста, семантики или, если уж на то пошло, особенностей среды. Более того, основываясь исключительно на бинарной логике и жестком цифровом синтаксисе, что невероятно облегчало применение алгоритмов в цифровых машинах, Шеннон также отделил свою идею от богатых в семантическом плане и зависящих от контекста процессов человеческого мышления и функционирования мозга.

В целом нейробиологи полагают, что высшие неврологические функции и животных, и человека проистекают из сложных эмерджентных свойств мозга, хотя происхождение и природа этих свойств остаются спорными. Эмерджентными свойствами обычно называют общие признаки системы, не определяющиеся ее индивидуальными компонентами. Такие эмерджентные свойства встречаются в природе повсеместно – там, где элементы взаимодействуют и сливаются между собой с образованием единого целого, как стая птиц, косяк рыб или фондовый рынок. Такие системы называют сложными. Таким образом, изучение сложных систем стало центром внимания в широком диапазоне дисциплин – от естественных наук, таких как химия и биология, до общественных наук, включая экономику и социологию.

Мозг животного – пример архетипа сложной системы. Следовательно, поведение мозга определяется разными уровнями организации мозга: его молекулярным, клеточным и сетевым строением вплоть до всей нервной системы в целом. Поэтому для точного моделирования мозга конкретного животного мы должны включить в описание его сложности обмен между центральной нервной системой и внешними элементами, такими как окружающая среда и мозг других существ, поскольку все они также взаимодействуют с конкретным изучаемым мозгом и непрерывно его модифицируют.

Как мы видели в главе 4, мозг пластичен; в отношении человеческого мозга информация обладает причинной эффективностью, изменяя конфигурацию его структуры и функцию, постоянно рекурсивным образом интегрируя информацию в сгусток органического вещества, формирующего нашу центральную нервную систему. Именно по этой причине нейробиологи обычно называют такие системы, как человеческий мозг, сложными самоадаптирующимися системами. Важно, что характеристики сложной самоадаптирующейся системы определяют нашу способность точно предсказывать или симулировать ее динамическое поведение. Например, в начале XX века гениальный французский математик Анри Пуанкаре показал, что эмерджентные поведенческие реакции системы, состоящей всего из нескольких взаимосвязанных элементов (не говоря уже о десятках миллиардов чрезвычайно тесно связанных нейронов), невозможно формально предсказать путем анализа ее составляющих. В такой сложной системе, как мозг, отдельные элементы динамически взаимодействуют друг с другом, создавая новые поведенческие реакции системы в целом. В свою очередь, эмерджентные реакции напрямую влияют на различные элементы системы. И поэтому сложный мозг животных, включая наш собственный, необходимо рассматривать в качестве интегральной системы – определенного континуума, который обрабатывает информацию как единое целое, в котором невозможно отделить аппаратуру от программного обеспечения или память от процессора.

В одном из наиболее примечательных пассажей в своей книге Хейлс рассказывает о том, как на конференциях Мэйси британский ученый Дональд Маккей активно защищал идею о том, что получение информации изменяет образ мыслей получателя. В результате этого явления причинной эффективности, по мнению Маккея, адекватная теория информации не должна исключать роль смыслового фактора. Поэтому Маккей указывал на необходимость учитывать ментальное состояние получателя и количественное воздействие информации, о чем, по мнению Хейлс, мы до сих пор не можем даже мечтать.

Путь формирования, представления, сохранения и использования информации в мозге животного (см. главу 3) в значительной степени отличается от того, каким специалисты в области информатики обычно представляют себе путь, посредством которого различные материальные воплощения универсальной машины Тьюринга, такие как цифровые компьютеры, осуществляют вычисления с помощью алгоритмических программ, отделенных от аппаратурного комплекса. В этом новом контексте, когда действия мозга рассматриваются с математической и вычислительной точки зрения, эмерджентные поведенческие реакции не воспроизводятся полностью с помощью классических, синтаксически абстрагированных программных манипуляций на фиксированной аппаратуре. Иными словами, богатую динамическую семантику, характеризующую функции человеческого мозга, нельзя свести к ограниченному алгоритмическому синтаксису цифровых компьютеров. Это объясняется тем, что эмерджентные свойства и процессы, одновременно затрагивающие разные уровни физической организации мозга и протекающие со специфической координацией миллиардов нисходящих и восходящих взаимосвязанных событий, нельзя эффективно рассчитать в контексте тезиса Чёрча – Тьюринга. Их можно лишь временно аппроксимировать путем цифровой симуляции. И это очень важный момент, поскольку, если мы соглашаемся, что мозг ведет себя как интегральная и самоадаптирующаяся сложная система, цифровые аппроксимации немедленно отклоняются от естественного поведения реального мозга. Из-за этого отклонения, каким бы мощным ни было конкретное цифровое воплощение машины Тьюринга (даже в случае суперкомпьютера Tianhe-2 с его 55 квадрильонами операций в секунду), его внутренняя логика не позволяет с помощью стандартных стратегий моделирования полностью воспроизвести сложное динамическое богатство, обеспечивающее исключительные функции и способности живого мозга, включая человеческий.

В нашей с Рональдом Сикурелом монографии мы выдвинули еще несколько доводов против возможности сведения активности мозга к действию машины Тьюринга. Мы сгруппировали доводы против этой гипотезы в три основные категории: эволюционные, математические и вычислительные.

Эволюционный довод подчеркивает фундаментальное различие между организмом и механизмом, таким как цифровой компьютер. Этот момент часто игнорируют, хотя он является одним из важнейших в данной дискуссии. Механизмы проектируют и собирают в соответствии с заданным планом или шаблоном. Вот почему механизм можно закодировать алгоритмом, симулировать на машине и, следовательно, подвергнуть обратной разработке.

Организмы же возникают в результате прохождения огромного количества эволюционных этапов на многих уровнях организации (от молекул до целых организмов), которые не подчиняются какому-либо заранее заготовленному плану или продуманному шаблону. Скорее эти стадии реализуются в результате серий случайных событий. Таким образом, организмы тесно связаны с окружающей средой, поскольку непрерывно изменяются при изменении параметров внешнего мира. Учитывая постоянно изменяющийся характер внешней среды, эта задача решается лишь при постоянном использовании данных, собираемых организмами в отношении самих себя и окружающего мира для переформатирования и оптимизации органического субстрата, который определяет сущность живого организма и из которого возникает созданная организмом информация. Без этого непрерывного процесса создания информации организм постепенно разлагается и умирает. Как мы видели в главе 3, смерть наступает тогда, когда организм больше не способен полностью поддерживать состояние гомеостаза, что приводит к термодинамическому равновесию и распаду всей системы.

Все вышесказанное, очевидно, справедливо и для мозга. Поэтому идея о независимой от субстрата, отделенной информации неприменима в тех случаях, когда речь идет о ее потоке внутри организма. В типичной машине Тьюринга поток информации обеспечен программой или входящей перфолентой, которые не зависят от самого аппарата, определяющего физическую структуру цифровой машины, тогда как в случае организма, и особенно мозга, информация буквально записывается в органическое вещество, и поток информации направляется через целый ряд уровней организации. Кроме того, производимая организмом информация постоянно модифицирует создающий ее материальный субстрат (нейроны, дендриты, дендритные шипики или белки). Этот уникальный процесс связывает органическое вещество и информацию в неприводимую единую сущность. Таким образом, гёделевская информация в организме зависит от субстрата, и этот вывод подтверждает интегральную природу головного мозга и очевидным образом отражает непреодолимые препятствия в применении дихотомии «программа – инструмент» к центральной нервной системе животного. На самом деле эти различия четко показывают, почему мозг следует рассматривать в качестве совершенно особого типа вычислительной системы – органического компьютера.

Джон Сёрл приводит соответствующий пример, когда говорит, что можно имитировать химическую реакцию превращения двуокиси углерода в сахар, но без интеграции информации эта симуляция не приведет к естественному процессу фотосинтеза. Поддерживая эту точку зрения, Пригожин настаивал, что диссипативные системы, такие как мозг животных, существуют вдали от термодинамического равновесия. Такие системы характеризуются неустойчивостью и временной необратимостью обработки информации. В целом это не позволяет применять в отношении организмов стандартные детерминистские объяснения причинности. Организмы можно описывать лишь статистически, в терминах вероятности, как результат процесса, эволюция которого во времени необратима ни на каком уровне. Функция же машины Тьюринга, как показал Чарлз Беннеттл, логически обратима на каждом этапе – просто за счет сохранения промежуточных результатов. Это положение, обычно называемое аргументом необратимости, ранее было выдвинуто Сельмером Брингсйордом и Майклом Зензеном.

Анализируя один аспект этой временно́й необратимости, американский палеонтолог и эволюционный биолог Стивен Джей Гулд предложил мысленный эксперимент, прекрасно иллюстрирующий дилемму, стоявшую перед теми, кто верил в возможность «обратного проектирования» сложных биологических организмов с помощью цифровой детерминистской платформы. Гулд называл этот эксперимент «пленкой жизненного опыта» и писал о том, что если бы удалось смотать и запустить заново гипотетическую пленку с записью всех эволюционных событий, приведших к появлению человеческого вида, вероятность получить ту же последовательность событий, которая привела к появлению человеческой расы, была бы равна нулю. Иными словами, поскольку эволюция жизни определяется длиннейшей чередой случайных событий, никогда ранее не происходивших на Земле, надеяться на воспроизведение точно такой же ситуации, которая миллионы лет назад дала начало развитию человечества, не приходится. Этот аргумент подкрепляет сделанное мной в начале книги заявление о том, что мозг Спока, вероятнее всего, будет значительно отличаться от нашего. Следовательно, его космологическое представление о вселенной тоже будет другим.

Важно заметить, что логика в основе эксперимента с пленкой жизни строго указывает на невозможность использования детерминистских и обратимых моделей для воспроизведения процесса, возникающего в результате последовательности случайных событий. Поэтому любая модель, реализуемая на машине Тьюринга (являющейся детерминистским устройством), цель которой заключается в отслеживании эволюции нашего вида, очень быстро отклонится от реального исторического пути формирования человечества. По сути, это означает невозможность обратной разработки того, что изначально не было преднамеренно разработано. Таким образом, как бы парадоксально это ни звучало, сторонники идеи обратной разработки, которую некоторые считают самым передовым достижением современной биологии, не могут понять, что на этой теоретической позиции они напрямую ставят под сомнение самую долговечную теорию, когда-либо существовавшую в их собственной сфере науки, – дарвиновскую теорию эволюции за счет естественного отбора. Более того, признание идеи обратной разработки полностью согласуется с тем, что в процессе формирования человека и его мозга была задействована некая версия разумного проектирования.

До недавнего времени никто не признавал эволюционных возражений против создания цифровой реплики человеческого мозга, но вот логические основания описанных ниже математических и вычислительных возражений до некоторой степени основаны на работах 1930-х годов самого Тьюринга и другого гения – австрийского математика и логика Курта Гёделя. Как считал Гёдель, его знаменитые теоремы о неполноте четко и ясно указывали, что человеческий разум преодолевает ограничения машины Тьюринга, а алгоритмические схемы не могут полностью описать возможности человеческого мозга. Как писал Гёдель, «мои теоремы лишь показывают, что механизация математики, т. е. устранение разума и абстрактных сущностей, невозможна для установления четких основ. Я не показал, что существуют неразрешимые для человеческого мозга вопросы – лишь то, что не существует машин, которые могут разрешить все вопросы теории чисел».

В своей знаменитой Гиббсовской лекции[15] Гёдель также заметил, что его теоремы о неполноте подразумевают, что человеческий мозг намного опережает мощность машины Тьюринга: на самом деле пределы формальной системы не влияют на человеческий мозг, поскольку центральная нервная система может генерировать и устанавливать истину, не доказуемую соответствующей формальной системой, т. е. алгоритмом машины Тьюринга. Первая теорема о неполноте в формулировке Роджера Пенроуза проясняет этот момент: «Если вы считаете, что конкретная формальная система непротиворечива, вы также должны признать, что в этой системе есть истинные утверждения, справедливость которых не может быть доказана формальной системой».

Роджер Пенроуз настаивал, что аргументы Гёделя ясно указывают на некоторое ограничение цифровых компьютеров, не существующее для человеческого разума. Поддерживая позицию Пенроуза, Сельмер Брингсйорд и Константин Аркудас представили очень убедительные доказательства в подтверждение тезиса Гёделя, показав, что человеческий разум работает как некий «гиперкомпьютер», поскольку человеческий мозг имеет такие способности (например, может признавать истинность какого-то утверждения), которые нельзя симулировать с помощью алгоритма на машине Тьюринга[16].

Непосредственный вывод из всех этих утверждений ясен: полный репертуар человеческих ментальных активностей не сводится к цифровым программным алгоритмам. Эти сущности не поддаются вычислению. Соответственно, главный принцип гипотезы сингулярности полностью опровергается тем простым фактом, что цифровые машины никогда не справятся с тем, что называют аргументом Гёделя.

Для выдвижения соответствующих доводов не обязательно опираться только на логику. В книге «Релятивистский мозг» мы с Рональдом перечислили математические и вычислительные препятствия для принятия тезиса о скорой победе цифровых машин над человеческим мозгом. Ниже представлен краткий перечень наших доводов.

Цифровая симуляция основана на многих предвзятостях и предположениях, таких как способ подачи информации. Кроме того, на этом пути нужно преодолеть множество различных препятствий. Исходные предположения могут в конце полностью обесценить саму модель. Например, давайте представим себе любую физическую систему S, эволюцию которой мы хотим симулировать. Первая аппроксимация состоит в том, чтобы назвать S изолированной системой. При соприкосновении с реальной жизнью выясняется, что биологические системы не могут быть изолированными от окружающей среды без значительной потери функциональности. В частности, если S – живая система, в каждый конкретный момент времени ее структура полностью зависит от обмена веществом и информацией с окружающей средой. S – интегрированная система. Следовательно, если рассматривать ее в качестве изолированной системы, это может кардинально отклонить симуляцию от реальности, особенно если речь идет о такой живой системе, как мозг. В частности, это ограничение обесценивает любые попытки построить реалистичную модель мозга живой взрослой мыши на основании данных, полученных на таких экспериментальных образцах, как срезы мозга молодых мышей. Такие экспериментальные образцы значительно снижают истинную сложность исходной системы и не учитывают ее взаимодействие с окружающей средой. Распространение результатов, полученных на основании редуцированной модели, на реальное поведение живого мозга просто бессмысленно, даже если модель создает некое тривиальное эмерджентное поведение, такое как осцилляции активности нейронов.

И это только первая из ряда важнейших проблем в применении классического редукционистского подхода к пониманию комплексных систем, таких как человеческий мозг. Сводя систему ко все более мелким модулям, мы фактически разрушаем ядро операционной структуры, позволяющей системе генерировать ее уникальный уровень сложности. А без возможности отражать внутреннюю сложность системы оставшиеся качества становятся бесполезны для объяснения того, как в реальности работает система в целом.

На следующем этапе компьютерной симуляции производят отбор данных, измеренных непосредственно для системы S, с осознанием того, что нам не известны многие другие данные и вычисления на разных уровнях наблюдения за системой. По желанию или из-за отсутствия иных вариантов мы обычно считаем все эти данные несущественными для данной симуляции. Но в случае сложных систем, таких как мозг, нельзя быть уверенным, что какой-то другой уровень наблюдения, скажем квантовое описание системы, действительно не имеет значения. Таким образом, мы, безусловно, используем для нашей симуляции весьма неполный набор данных о системе S.

После проведения наблюдений или измерения каких-то естественных проявлений системы S мы пытаемся подобрать математическую формулу, которая могла бы соответствовать выбранным данным. Как правило, эта математическая формула определяется набором зависимых от времени дифференциальных уравнений. Дифференциальные уравнения были разработаны в первую очередь для применения в физике и совсем не обязательно применимы к биологическим системам. Более того, важно подчеркнуть, что в большинстве случаев эти математические формулы сами по себе уже являются аппроксимациями, не отражающими поведение природной системы на всех ее многочисленных уровнях организации. Опять-таки большинство физических процессов в лучшем случае лишь аппроксимируются математической функцией. Если вас это удивляет, знайте, что вы не одиноки. Большинство людей, которые верят в возможность воспроизведения всех природных явлений во вселенной с помощью компьютерных симуляций, к моему изумлению, не учитывают этот простой факт.

Далее нужно попытаться свести выбранную математическую формулу к алгоритму, который можно ввести в цифровую машину. Следовательно, компьютерная симуляция – это попытка имитировать математическое отображение ряда наблюдений за природным явлением, а вовсе не само природное явление как таковое. Поскольку эволюция биологической системы не подчиняется бинарной логике, используемой в цифровых компьютерах, результат компьютерной симуляции во многих случаях может эволюционировать совсем не так, как само природное явление. Это особенно справедливо в тех случаях, когда мы рассматриваем сложные адаптивные системы, эмерджентные свойства которых важны для правильного функционирования системы в целом. Таким образом, наша алгоритмическая аппроксимация может быстро отклониться от реального поведения природной системы, что заведомо приведет к бессмысленному результату.

Например, большинство моделей, которые, как утверждается, создают искусственную жизнь, используют комбинации разных алгоритмических методов – от объектно-ориентированного и процессно-ориентированного программирования до итеративного подхода – для имитации человеческого поведения. Как считает специалист в области эволюции и вычислительной техники Питер Дж. Бентли, это плохая стратегия, поскольку «не существует логически согласованного метода для корреляции этих программных трюков с биологическими сущностями. И поэтому данный подход приводит к туманным и в целом ненадежным моделям, основанным на субъективных метафорах и желании обеспечить биологическую значимость».

Но подобные проблемы возникают не только в биологии. Математик Майкл Берри приводит простой пример, иллюстрирующий трудности в симуляции любой физической системы, даже такой, казалось бы, простой, как бильярдная игра. Рассчитать результат удара первого бильярдного шара достаточно просто. Оценить результат второго удара уже сложнее, поскольку нужно точнее определять исходное состояние системы для получения приемлемой аппроксимации траектории шара. А дальше дело обстоит еще хуже. В частности, чтобы с большой точностью описать девятый удар, следует принять во внимание уже силу притяжения стоящих у стола людей. И если вы думаете, что даже это слишком трудно, знайте, что для расчета пятьдесят шестого удара требуется учесть влияние каждой отдельной частицы вселенной.

Другая интересная иллюстрация ограниченности предсказаний поведения сложных систем, особенно биологических, связана с ныне широко используемой технологией «больших данных» (big data). На протяжении нескольких последних лет нам упорно твердят, что при наличии чрезвычайно большого массива данных, содержащих гигантский объем информации о каком-то предмете, с помощью алгоритмов машинного обучения можно с высокой степенью точности предсказать будущее такой же системы. На эту тему написано огромное количество материала, так что здесь у меня просто нет места, чтобы его полностью отразить. Но я все же хочу указать на два очевидно неудачных примера применения этого подхода: предсказания результатов голосования и классификацию бейсбольных команд.

Во время выборов президента США в 2016 году десятки миллионов долларов были затрачены на создание систем обработки больших массивов данных, которые, как предполагалось, позволят назвать победителя еще до проведения голосования, не то что до подсчета голосов. К тому моменту, когда на восточном побережье США миллионы людей уже проголосовали и избирательные участки были закрыты, многие традиционные СМИ, включая New York Times, CNN и три главные американские телевизионные сети, начали раскрывать предсказания своих систем big data, которые практически единогласно прочили убедительную победу кандидату от Демократической партии Хиллари Клинтон. Как всем известно, на этих одних из самых невероятных в истории США президентских выборах победу одержал Дональд Трамп. Юление журналистов и газетных изданий по поводу очевидной победы Трампа было еще позорнее и унизительнее, чем знаменитый заголовок на первой странице Chicago Tribune 3 ноября 1948 года, «Дьюи одержал победу над Трумэном», ошибочно объявлявший о победе Томаса Дьюи над действовавшим президентом Гарри Трумэном, тогда как на деле все было наоборот.

Но почему же предсказания всех этих могучих медийных организаций со всеми инвестированными ими в технологию big data средствами оказались не лучше, если не хуже прогнозов 1948 года? На момент написания этой главы подробности еще неизвестны, но случившееся очень хорошо иллюстрирует ключевую проблему данного подхода: предсказания подобных систем основаны на предположении, что будущее событие воспроизведет статистику предыдущих событий, использованную для построения базы данных, и выведенных на ее основе корреляций. Сделанные такими системами предсказания могут быть точны только в том случае, если будущее событие происходит таким же образом, как предыдущие. Однако в изменчивых сложных динамических системах предсказания big data легко оказываются бессмысленными, если значения соответствующих переменных отличаются от значений в прошлом либо если эти переменные взаимодействуют совершенно иным образом. Как подсказывает опыт, человеческие сообщества полностью соответствуют определению изменчивых сложных систем, так что у нас мало оснований полагать, что следующие выборы пройдут так же, как предыдущие.

В США методология big data стала очень популярной, когда в 2011 году вышел чрезвычайно успешный фильм «Человек, который изменил все» (Moneyball) с Брэдом Питтом в главной роли, основанный на опубликованной в 2003 году книге Майкла Льюиса «MoneyBall. Как математика изменила самую популярную спортивную лигу в мире», повествующей о том, как с помощью нестандартного подхода тренер Билли Бин значительно повысил конкурентоспособность своей малобюджетной бейсбольной команды. Бин понимает, что для того, чтобы вывести Oakland Athletics в одну лигу с такими монстрами, как Yankees, Red Sox или моим фаворитом Phillies, он должен изменить стандартные методы подбора наиболее талантливых игроков, чтобы произвести сильнейший эффект за минимальные деньги. Для этого Билли Бин обращается к саберметрике – напоминающему big data подходу, разработанному статистиком и писателем Джорджем Уильямом Джемсом, много писавшем о бейсболе; метод основан на эмпирическом анализе бейсбольной статистики для выявления лучших игроков и формирования команды-победителя. Действуя вопреки советам опытных экспертов, Бин полагается на главные выводы саберметрики о том, что лучшим основанием для подбора игроков, способных составить хорошую команду, является статистика столкновений.

Вышло так, что под руководством Бина и при помощи его саберметрического подхода Oakland Athletics в последующие годы (2002 и 2003) дошла до серии финальных игр. Вскоре после этого стратегию Бина начали перенимать и другие команды. Можно только вообразить, сколько денег (вероятно, сотни миллионов долларов) было направлено на реализацию этой стратегии с тех пор, как команды высшей лиги США решили, что в XXI веке эта игра будет подчиняться статистике.

Забавно, что в этой истории часто не учитывают тот факт, что в бейсболе, как в любом спорте, важна не только сила защиты. В первую очередь ключевым игроком для победы является питчер[17], и, как упоминалось в статье в Guardian, в 2017 году, в том сезоне в составе Oakland Athletics почти каждый день играли великолепные питчеры. Защита, разумеется, тоже имеет значение, так же как и тактика, сообразительность и взаимопонимание игроков. Более того, кроме игровых качеств есть еще много других человеческих факторов, которые определяют, сможет ли сформированная из талантливых игроков команда стать командой чемпионского уровня. Я упоминаю об этом, поскольку проверке реальной причинной связи между саберметрическими параметрами и выигрышем в лиге чемпионов, являющимся, по моему наивному мнению, заветной целью любой команды (хотя некоторые владельцы команд заботятся только о том, чтобы сделать деньги), было уделено слишком мало внимания.

В конечном итоге команда Oakland Athletics хорошо выступала против мощных соперников, однако ничего не выиграла. Также не выиграли и другие команды, потратившие много денег на переход к этой методологии. Правда, команда New York Mets, руководство которой десятью годами позднее адаптировало подход Бина, все же победила в Мировой серии 2015 года. Однако нет реальных научных доказательств того, что эта или другая Мировая серия была выиграна благодаря саберметрике. Опять-таки кажется, что «неизбежность» скорее возникала как абстракция, как дань моде в умах тех, кто поклоняется методологии big data, нежели как вывод из фактических данных, доказывавших реальное явление.

Если выборы и бейсбол – достаточно сложные процессы для симуляции и предсказаний, еще больше сложностей возникает при анализе динамики мозга с 86 миллиардами нейронов. Очевидно, что при симуляции целого мозга животного, функционирование которого требует тонкого взаимодействия миллиардов нейронов и множество уровней организации, вероятность отклонения симуляции от реальности чрезвычайно велика.

Математический аспект в симуляции активности мозга тоже проблематичен. Первая проблема касается вычислимости. Вычислимость определяет, существует ли способ превратить математическую формулу в эффективный алгоритм, который можно заложить в цифровую машину. Вычислимость связана с возможностью получения буквенно-цифрового конструкта, а не с какими-либо физическими свойствами системы. И здесь мы упираемся в стенку: поскольку большинство математических описаний природных явлений не могут быть сведены к алгоритмам, их считают невычислимыми функциями. В частности, не существует общей процедуры, позволяющей систематически налаживать цифровой компьютер: не существует алгоритмического выражения для функции F, которая могла бы заранее выявить какую-то будущую неполадку, способную помешать работе компьютера. Что бы мы ни делали, машина всегда будет совершать неожиданные ошибки, которые нельзя предсказать при производстве компьютера и разработке программного обеспечения. Поэтому такая функция F классифицируется в качестве невычислимой функции. И в таком качестве она не удовлетворяет тезису Чёрча – Тьюринга, определяющему тип функций, которые можно симулировать на машине Тьюринга.

Также хорошо известно, что не существует такой вещи, как универсальная антивирусная программа. Причина в том, что функция F, результат которой – все программы, не содержащие вирус, также является невычислимой. Тот же тип рассуждений показывает, почему для цифровых машин не существует ни универсальных систем кодирования, ни алгоритмических процедур для установления того, являются ли динамические системы хаотическими или нет.

То же самое касается живого мозга: он генерирует поведение, которое можно полностью описать только с помощью невычислимых функций. Поскольку машина Тьюринга не справляется с такими функциями, нет возможности точно симулировать их на цифровом компьютере.

Представленные выше примеры – лишь небольшая выборка, отражающая распространенность невычислимых функций в математическом описании природных явлений. Все эти примеры являются следствиями или вариантами знаменитой проблемы остановки, одна из версий которой известна как десятая проблема Давида Гильберта. Проблема остановки касается существования общего алгоритма, позволяющего предсказать, зависнет ли компьютерная программа в какой-то момент или будет продолжать работать. Алан Тьюринг показал, что такого алгоритма не существует. С тех пор проблема остановки Гильберта стала типичной моделью невычислимой функции.

Проблема остановки означает, что мы не можем заранее предсказать, какие функции являются вычислимыми, а какие нет. По этой же причине, среди прочих, гипотеза Чёрча – Тьюринга остается лишь гипотезой: ее никогда не удастся доказать или опровергнуть никакой машине Тьюринга. На самом деле почти никакие функции не могут быть рассчитаны машиной Тьюринга, включая большинство функций, которые пригодны для описания мира природы и которые, по нашему с Рональдом мнению, производятся высокоразвитым мозгом животных.

Уже осознавая ограничения своей вычислительной машины, в опубликованной в 1939 году диссертации сам Алан Тьюринг попытался преодолеть их, придумав то, что он называл вычислениями с оракулом. Смысл машины с оракулом заключался в использовании инструмента из реального мира для решения проблем, которые «не могли быть решены механически» машиной Тьюринга. После ответа оракула машина Тьюринга могла завершить вычисления. Тьюринг показал, что некоторые машины с оракулом мощнее машины Тьюринга. Как он заключил, «мы не можем продвинуться дальше в природу этого оракула, кроме как сказать, что он не может быть машиной».

Заявление Тьюринга удивительно. В самом начале эры цифровой информации один из ее основателей уже понимал, что возможности компьютеров ограниченны. Наверное, еще больше шокирует осознание того, что в то время Тьюринг уже убедился в значительном превосходстве вычислительной способности человеческого мозга над способностью созданного им вычислительного инструмента. Как он отмечал, «класс проблем, которые может решить машина, весьма специфичен. Это те проблемы, которые могут быть решены конторским служащим, действующим по заданным правилам и без понимания» и, как выясняется, без ограничения в количестве бумаги. Придя к этому выводу, Тьюринг непреднамеренно положил начало развитию направления гиперкомпьютерных (сверхтьюринговых) вычислений.

Однако я должен подчеркнуть, что сам Тьюринг никогда не предполагал, что нечто вроде оракула может быть построено; он многократно настаивал на том, что в каждом элементе математического мышления присутствует интуиция (человеческое свойство из разряда невычислимых функций). Говоря это, он фактически подтверждал вывод Гёделя, отразившийся в его теоремах. По мнению Гёделя, при наличии формализованного математического доказательства интуиция проявляется на тех этапах, где математик видит справедливость ранее недоказанного утверждения. Однако Тьюринг не делал никаких предположений по поводу того, что мозг делает физически в момент принятия интуитивного решения.

Через много десятилетий после появления идеи машины с оракулом Грегори Хайтин, работавший с бразильскими коллегами Ньютоном Карнейро Аффонсо да Коста и Франсиско Антонио Дориа, выдвинул сходную идею о том, что «аналоговые, а не цифровые устройства могут решать некоторые нерешаемые арифметические выражения». Это возможно по той причине, что аналоговые вычислительные устройства осуществляют вычисления физическим образом, что означает, что они производят вычисления, просто подчиняясь законам физики, а не следуя заранее заданному алгоритму в рамках формальной системы. Иными словами, в аналоговых компьютерах не существует разделения между аппаратной и программной частью, поскольку конфигурация первой отвечает за осуществление вычислений и может модифицировать саму себя. Это именно то, что мы ранее назвали интегральной системой.

По мнению Хайтина, да Косты и Дориа, аналоговые устройства могут служить основой гиперкомпьютеров, или «устройств из реального мира, справляющихся с вопросами, которые не могут быть решены машиной Тьюринга». Эти авторы также предполагают, что возможность создания прототипа такого гиперкомпьютера путем сопряжения машины Тьюринга с аналоговым устройством зависит лишь от уровня развития соответствующей технологии. Это означает, что вся задача может сводиться к инженерной проблеме. Теперь вы понимаете, зачем мы в лаборатории активно проверяем эту гипотезу, создавая рекурсивное аналого-цифровое вычислительное устройство, нейромагнитный реактор, вдохновленные основными постулатами моей релятивистской теории мозга, – чтобы проверить некоторые из этих идей.

В этом теоретическом контексте не приходится удивляться тому, что такие интегральные системы, как мозг, действительно преодолевают вычислительные ограничения машины Тьюринга. На самом деле само существование мозга у животных можно использовать для опровержения «физической версии» гипотезы Чёрча – Тьюринга. Если рассматривать в таком аспекте человеческий мозг, его можно квалифицировать как гиперкомпьютер. Аналогичным образом, связывая мозг с машиной через интерфейс «мозг-машина», можно создать другой тип гиперкомпьютера, мозгосеть, в которой множество мозгов будут связаны между собой (см. главу 7).

Есть и другие математические проблемы, влияющие на вычислимость биологических функций. Например, в начале XX века Анри Пуанкаре показал, что сложные динамические системы (сущности, индивидуальные компоненты которых сами являются сложными взаимодействующими элементами) нельзя описать с помощью интегрируемых функций, т. е. производных функций, которые можно интегрировать, чтобы представлять себе связь между параметрами. Такие динамические системы характеризуются кинетической энергией составляющих их частиц, к которой нужно добавить потенциальную энергию взаимодействия между этими частицами (элементами). На самом деле именно этот второй член является причиной нелинейности и неинтегрируемости подобных функций. Пуанкаре не только продемонстрировал неинтегрируемость функций, но и предложил ее объяснение – резонанс (взаимодействие) между степенями свободы (числом частиц).

Это означает, что богатство динамического поведения сложных систем нельзя отразить разрешаемым набором простых дифференциальных уравнений, поскольку их взаимодействия в большинстве случаев приводят к появлению бесконечных членов. Бесконечные члены – постоянный кошмар математиков, поскольку они вызывают массу проблем при попытках аналитического решения уравнений.

Как мы видели ранее, мозг животного сформирован сложными, отдельными самоадаптирующимися (пластичными) нейронами, замысловатые связи и функциональная интеграция которых с миллиардами других клеток создают множество дополнительных уровней сложности нервной системы в целом. Более того, поведение каждого нейрона в конкретной сети нейронов на разных уровнях наблюдения нельзя понять в отрыве от общей картины активности мозга. В таком контексте даже самый примитивный мозг животного соответствует критериям Пуанкаре и должен рассматриваться в качестве сложной динамической системы с резонансом между разными уровнями организации или составляющими биологическими элементами (нейронами, глией и т. д.). Поэтому можно сказать, что вероятность нахождения интегрируемого математического описания активности мозга в целом весьма невысока.

Кроме того, если жизненно важные вычисления мозга (в сущности, те самые, что ответственны за его эмерджентные свойства) хотя бы отчасти происходят в аналоговом режиме, как предполагает релятивистская теория мозга, то процесс оцифровки не позволяет ни аппроксимировать физиологическое поведение мозга в конкретный момент времени, ни предсказать его эволюцию в ближайшем будущем.

Пуанкаре также показал, что сложные динамические системы могут быть очень чувствительными к начальным условиям и проявлять нестабильное и непредсказуемое поведение, которое в наши дни называют хаосом. Иначе говоря, чтобы с помощью цифровой машины предсказать поведение изменяющейся во времени аналоговой системы Пуанкаре, нужно точно знать исходное состояние системы и иметь интегрируемую вычисляемую функцию, которая рассчитывает предсказание для будущего состояния. Никакие из этих условий не соблюдаются, когда мы говорим о мозге.

Иными словами, критическая и неразрешимая проблема, с которой сталкивается любой создатель модели, нацеленной на воспроизведение поведения мозга животного с помощью цифровой симуляции, заключается в том, что из-за динамического поведения нервной системы невозможно точно оценить исходное состояние миллиардов нейронов на разных уровнях организации; при каждом новом измерении начальные условия изменяются. Кроме того, большинство уравнений, выбранных для описания динамического поведения мозга, представляют собой неинтегрируемые функции.

В свете этих ограничений типичные симуляции на машине Тьюринга, даже если это современный суперкомпьютер с тысячами микропроцессоров, скорее всего, не выявят каких-либо существенных физиологических свойств реального мозга. Важно, что такие симуляции, вероятно, будут отклоняться от динамического поведения реального мозга еще на самых первых этапах расчетов, что сделает их результаты абсолютно бессмысленными для понимания каких-то новых аспектов функционирования мозга.

При симуляции активности мозга на цифровой машине также приходится сталкиваться с многочисленными случаями неразрешимости. Разрешимость в цифровых вычислениях связана с числом циклов вычислений, необходимых для завершения конкретного расчета, а также с другими физическими ограничениями, такими как доступная память или энергетические ресурсы. Поэтому, даже если алгоритмическое представление математической функции для описания природного явления будет найдено, время симуляции по такому алгоритму может оказаться неприемлемым с практической точки зрения: оно может превышать время жизни всей вселенной. Проблемы такого рода называют неразрешимыми. Поскольку универсальная машина Тьюринга может решить любую задачу, которую может решить другая машина Тьюринга, просто повышение мощности или скорости компьютера не превращает неразрешимую проблему в разрешимую – лишь позволяет получить более качественную аппроксимацию за данный отрезок времени.

Давайте рассмотрим пример неразрешимой проблемы. Встроенные в мембраны нейронов белковые структуры, называемые ионными каналами, играют важнейшую роль в передаче информации между клетками мозга. Для нормального функционирования белки должны принимать оптимальную трехмерную конфигурацию. Окончательная трехмерная структура белков, возникающая в так называемом процессе фолдинга, является критическим фактором для нормального функционирования нейронов. Этот процесс включает в себя растяжение, сворачивание, скручивание и изгиб аминокислотной цепи, определяющей первичную структуру белка. В каждом отдельном нейроне экспрессируется до 20 тысяч разных генов, кодирующих белки, а также десятки тысяч последовательностей некодирующей РНК. И поэтому белки являются частью интегральной системы мозга, генерирующей информацию. Давайте рассмотрим простой белок, образованный линейной последовательностью примерно ста аминокислот, и предположим, что каждая из них может принимать одну из трех различных конформаций. В соответствии с моделью минимума энергии, которую обычно используют для анализа трехмерной структуры белков, для получения конечного результата нам нужно изучить 3^100 или 10^47 возможных состояний. Поскольку число решений в нашей модели фолдинга белка растет экспоненциально с увеличением числа аминокислот и возможных конформаций, данная проблема становится неразрешимой. Если белок принимает нативную конформацию путем случайного подбора, пробуя каждое состояние на протяжении 1 пикосекунды, общее время поиска может превысить нынешний возраст вселенной.

Фолдинг белка – это проблема оптимизации, т. е. она заключается в поиске оптимального решения среди всего спектра возможных решений. Такие решения обычно выражаются в виде максимумов или минимумов математической функции. Большинство проблем оптимизации попадают в разряд неразрешимых задач, обычно называемых NP-трудными задачами. Это такие задачи, решения для которых могут быть проверены детерминистической машиной Тьюринга за полиноминальное время[18]. Все задачи, которые умеет решать сложный мозг, попадают в эту категорию. В симуляциях такие задачи обычно решают с помощью аппроксимационных алгоритмов, дающих решение, близкое к оптимальному. Однако при симуляции активности мозга аппроксимационные решения должны быть найдены одновременно на разных уровнях организации (например, молекулярном, фармакологическом, клеточном, сетевом, атомном и квантовом), что делает задачу еще более сложной, поскольку оптимизация сложной адаптивной системы часто предполагает оптимизацию составляющих ее подсистем. В частности, путем ограничения уровней организации, учитываемых при симуляции интегральной системы, как это обычно делается в ходе грубой симуляции активности мозга, с некоторой вероятностью упускаются важные явления, которые происходят на нижних уровнях интегральной системы и могут быть критическими для оптимизации всей системы.

Этот пример прекрасно показывает, что Тьюринг подразумевал под «оракулом из реального мира»: в реальной жизни такая интегральная биологическая система, как белок, решает задачу за миллисекунды, тогда как алгоритмическому компьютеру для получения того же решения может потребоваться больше времени, чем все время существования вселенной. Разница в том, что «белковая аппаратура» рассчитывает оптимальное решение и «находит» трехмерную конфигурацию, просто подчиняясь законам физики в аналоговом режиме, тогда как машина Тьюринга следует алгоритму, созданному для решения той же задачи на цифровом устройстве. Организмы из реального мира, являющиеся интегральными системами, справляются со сложностями аналоговым путем, но этот процесс не может быть точно воспроизведен формальной системой и, следовательно, алгоритмом.

Обычно решаемые алгоритмы создаются как аппроксимации для оценки будущих состояний природных систем, исходя из некоторых начальных условий. В частности, так метеорологи пытаются моделировать погоду и делать предсказания, точность которых, как известно, стремительно снижается с увеличением временного отрезка. При симуляции активности мозга проблема разрешимости становится еще более принципиальной, поскольку огромное количество взаимосвязанных нейронов взаимодействует в строго определенной временной последовательности. Например, поскольку в цифровом компьютере есть часы, которые последовательно отсчитывают время, проблема обновления данных в точном соответствии со временем для миллиардов или даже триллионов параметров, определяющих текущее состояние мозга, становится полностью неразрешимой. Опять-таки любая следующая попытка предсказать состояние мозга в будущем, исходя из произвольно выбранных начальных условий, дает ненадежную аппроксимацию. В итоге на длинном отрезке времени в результате работы программы невозможно получить значимых предсказаний для эмерджентных свойств, даже в таких ограниченных временных рамках, как несколько миллисекунд.

И опять же, если предположить, что некоторые фундаментальные аспекты функционирования мозга опосредованы аналоговыми полями, такими как электромагнитные поля нейронов в релятивистской теории мозга, цифровая машина никогда не сможет ни симулировать эти функции, ни обновлять гигантское количество параметров (миллиарды или триллионы операций) точным синхронным образом в одном временном цикле. Иными словами, цифровые симуляции не смогут воспроизводить никакие реальные эмерджентные свойства головного мозга.

На этом этапе важно отметить, что при попытках симуляции работы целого мозга (диссипативной системы с большим количеством внутренних связей, находящейся во взаимодействии с телом животного и внешней средой) автоматически следует отбрасывать любую скорость обработки данных, не соответствующую в точности реальному времени. Симуляция работы мозга со скоростью (даже со скоростью суперкомпьютера) ниже скорости в «реальном» окружении, с которым мозг связан и постоянно взаимодействует, не даст ничего похожего на то, что производит или чувствует естественно эволюционировавший мозг. Например, мозг реального животного за долю секунды понимает, что на него нападает хищник. Если «модельный мозг» реагирует с гораздо более низкой скоростью, такая симуляция не имеет никакого практического значения для понимания того, как мозг реагирует в естественных условиях при взаимодействии хищника и жертвы. Эти наблюдения применимы к мозгу широкого спектра организмов на филогенетической шкале – от беспозвоночных животных вроде нематоды Caenorhabditis elegans с самым рудиментарным мозгом, содержащим всего 302 нейрона, до мозга человека, состоящего из 86 миллиардов нейронов.

Все перечисленные в этой главе ограничения хорошо известны, в целом считаются разумными и не отрицаются даже в среде исследователей, работающих в области искусственного интеллекта. Тем не менее эти люди упорно распространяют утопическую идею о том, что цифровые машины не только смогут симулировать интеллект наподобие человеческого, но и в конечном итоге превзойдут всех нас в нашей собственной игре – в игре, в которой мы мыслим, реагируем и живем как люди.

Во время выступлений перед публикой я обычно привожу гипотетический диалог между нейробиологом (Н) и исследователем в области искусственного интеллекта (ИИ), чтобы указать на пропасть, существующую в наше время между людьми, которые, как я, верят в пользу применения самых передовых технологий на благо человечества и для ослабления человеческих страданий, и теми, кто движется в направлении реализации мрачного будущего в духе Курцвейла. Диалог этот звучит следующим образом:

Н: Скажите, как с помощью машины Тьюринга запрограммировать понятие красоты?

ИИ: Дайте мне определение красоты, и я ее запрограммирую.

Н: В этом и есть суть проблемы. Я не могу ее определить. Не можете и вы, и никакой другой человек, который когда-либо жил и воспринимал ее.

ИИ: Но если вы не можете дать точного определения, я не могу ее запрограммировать. Вообще говоря, если вы не можете дать точное определение какой-то вещи, эта вещь несущественна. Ее просто нет. И меня, как специалиста в области компьютерных наук, она совсем не волнует.

Н: Так не существует вовсе или она безразлична конкретно вам? Вероятно, существует столько же определений красоты, сколько в истории нашего вида было живых человеческих мозгов. Каждый из нас ввиду особых условий жизни имеет свое особое определение красоты. Мы не можем описать ее точно, но мы ее узнаем, когда находим, когда мы ее видим, дотрагиваемся до нее или слышим ее. Красива ли ваша мать или дочь?

ИИ: Да, они красивы.

Н: Можете сказать почему?

ИИ: Нет, не могу. Но я не могу запрограммировать мое личное и субъективное ощущение на компьютере. Следовательно, оно не существует или не означает ничего с научной точки зрения. Я материалист. Я не могу точно в количественном или процедурном плане определить мое ощущение красоты. В моем материалистическом научном мире она просто не существует.

Н: Вы пытаетесь сказать, что лишь по той причине, что вы не можете количественным образом описать ощущение от вида красивого лица – лица вашей матери или дочери, это ощущение не имеет смысла?

ИИ: Именно так. Да. Вы все правильно поняли.

Как бы чудовищно это ни звучало, многие в наше время уже решили, что все то, чего не может добиться машина Тьюринга, не является важным ни для науки, ни для человечества. И поэтому я боюсь, что мой гипотетический исследователь в области искусственного интеллекта никоим образом не уникален в своих взглядах. Хуже того, меня все больше пугает, что наше привыкание к способу функционирования цифровых машин и вера в них приводят к тому, что наш легко адаптирующийся мозг приматов рискует сам перейти к имитации функционирования этих машин. Вот почему я боюсь, что при продолжении этой тенденции Истинный творец всего может подвергнуться постепенному распаду и превратиться в некий вариант цифровой биологической машины, приговорив весь наш вид к превращению в современных разумных зомби.

Глава 7

Мозгосети: сопрягаем мозги для создания общественного поведения

Никто на самом деле не знал, что готовил предстоящий нам долгий день – ни нейробиологи, ни участники эксперимента, собравшиеся в то утро в нашей лаборатории в Дареме, в Северной Каролине. Но несмотря на то, что исследователи не могли предвидеть результат эксперимента, запланированного несколько недель назад, они предполагали, что этот день будет отличаться от предыдущих. Сначала наша научная группа намеревалась поработать одновременно с тремя участниками, размещенными порознь в звукоизолированных лабораторных помещениях, так чтобы ни один из них не мог общаться с двумя другими участниками (и, вообще говоря, не знал об их существовании вовсе). И все же, чтобы преуспеть в новом эксперименте, эти трое первых участников должны были найти такой способ тесного сотрудничества, который ни они, ни кто-либо другой до сих пор еще не применял.

Никогда!

Чтобы эксперимент был действительно интересным, мы не дали участникам никаких инструкций или подсказок относительно типа социальных взаимодействий, которых мы от них ожидали. Единственное, о чем они знали на протяжении проведенного в лаборатории часа, – это то, что их задача заключается в перемещении виртуальной руки, которую они видели на экране стоявшего перед ними компьютера и которая напоминала их собственную. Осознав, что он может двигать виртуальной рукой, участник должен был поместить эту руку в центр сферы, которая в начале каждого эксперимента появлялась в том или ином месте на экране. Каждый раз, решая задачу правильно, участник получал вкусное вознаграждение.

Звучит довольно просто, правда? На деле эксперимент был несколько сложнее. Во-первых, хотя каждый участник мог видеть лишь двумерное изображение виртуальной руки, чтобы достичь цели, ее требовалось перемещать в трехмерном виртуальном пространстве. Во-вторых, чтобы довести руку до цели, они не могли совершать никаких движений собственным телом, например управлять джойстиком. Вообще говоря, у них и вовсе не было никакого джойстика или какого-то другого механического или электронного управляющего устройства, по крайней мере предназначенного для использования их собственными конечностями.

Они могли достичь цели только с помощью совершенно иной стратегии: для выполнения поставленной задачи они должны были в буквальном смысле использовать электрическую активность их коллективного мозга.

Решение этой задачи стало возможным благодаря тому, что за несколько предшествовавших недель эти участники научились взаимодействовать с новым типом интерфейса «мозг-машина», созданным в нашей лаборатории именно для этого эксперимента. Однако эксперимент, который мы собирались провести в тот день, включал в себя важное новшество по сравнению с ныне уже классическим вариантом. Исходный интерфейс «мозг-машина» позволял каждому участнику с помощью разнообразных сигналов с обратной связью научиться контролировать движения одного искусственного устройства, используя только лишь электрическую активность собственного мозга. На протяжении нескольких лет эти трое работали с разными интерфейсами «мозг-машина», созданными в нашей лаборатории. На самом деле каждый из них мог бы считаться мировым экспертом по работе с такими устройствами; вообще говоря, они поучаствовали в таком количестве исследований на эту тему, какого было бы достаточно для создания внушительного списка научных публикаций в данной области. Но в тот день они впервые пробовали манипулировать интерфейсом между совмещенным мозгом и машиной, поскольку три отдельных мозга были присоединены к компьютеру, так что они могли двигать виртуальной рукой совместными усилиями.

За годы до этого дня я назвал такой обобщенный интерфейс «мозг-машина» мозгосетью. Я разрабатывал эту концепцию в рамках теоретической работы, предполагая, что для ее проверки в реальном эксперименте понадобится много лет. Однако, как это часто бывает в экспериментальной науке, вышло так, что несколько неожиданных событий позволили нам в 2013 году довести эту идею до реализации в лаборатории. Первая версия мозгосети была протестирована в экспериментах одного из моих самых замечательных молодых сотрудников – португальского нейробиолога Мигеля Паис-Виейры. В серии революционных исследований Мигель смог показать, что пара крыс, мозги которых были напрямую соединены между собой, могли обмениваться очень простыми бинарными электрическими сообщениями (рис. 7.1). В этих экспериментах одна крыса, которую называли шифратором, осуществляла какое-то действие, например, нажимала на один из двух рычагов, чтобы получить пищевое вознаграждение. При этом в соматосенсорную или моторную кору второй крысы, которую назвали дешифратором, напрямую поступал короткий электрический сигнал, генерированный мозгом шифратора и сообщавший о его действиях. Этот электрический сигнал сообщал крысе-дешифратору, что она должна делать (а именно, имитировать действие крысы-шифратора), чтобы тоже получить вознаграждение. Примерно в 70 % экспериментов так и происходило. Крыса-дешифратор решала, на какой рычаг нажать, на основании электрических инструкций, поступавших из моторной коры другого животного (крысы-шифратора)!

Рис. 7.1. Экспериментальная схема межмозгового интерфейса для передачи сигналов моторной коры. Стрелки указывают направление потока информации от крысы-шифратора к крысе-дешифратору. Pais-Vieira M. et al. A Brain-to-Brain Interface for Real-Time Sharing of Sensorimotor Information. Scientific Reports 3, 2013: 1319.

Чтобы добавить изюминку к этим первым демонстрационным экспериментам по межмозговому общению, Мигель Паис-Виейра провел несколько опытов, в которых крыса-шифратор находилась в лаборатории Института нейробиологии, организованного мной в 2005 году в городе Натал в Бразилии, а крыса-дешифратор оставалась в нашей лаборатории в Университете Дьюка в США. Благодаря интернету взаимодействие между этими двумя грызунами происходило так, словно оба участника находились рядом друг с другом.

К 2014 году я решил проверить еще одну конфигурацию мозгосети – в этот раз с помощью интерфейса между несколькими мозгами и машиной для контроля моторной функции. Руководить этой работой я пригласил блестящего молодого нейробиолога из индийского города Бангалор Аруна Рамакришнана, присоединившегося к моей лаборатории в 2012 году. Договорившись об основных задачах нового эксперимента, мы принялись обсуждать детали ключевых элементов этого первого лабораторного интерфейса между совмещенным мозгом и машиной для контроля моторной функции. Для начала, в отличие от подхода Мигеля Паис-Виейры, использовавшего прямую связь мозг-мозг, мы решили использовать компьютер, который бы объединял электрическую активность, возникающую одновременно в мозге трех отдельных существ. В этом конкретном варианте, названном нами B_3-мозгосетью, каждый из трех участников мог использовать электрическую активность собственного мозга для контроля лишь двух из трех измерений, необходимых для правильного перемещения виртуальной руки в виртуальном пространстве. Например, участник 1 мог отвечать за перемещение движимой мозгом виртуальной руки вдоль осей X и Y, участник 2 мог контролировать направления Y и Z, а участник 3 – направления X и Z. Компьютер должен был комбинировать эти мозговые сигналы, чтобы направлять виртуальную руку по всем трем осям одновременно. Это означает, что наша B_3-сеть передвигала виртуальную руку в центр сферической мишени только в том случае, когда хотя бы двое из трех участников синхронизировали между собой электрические сигналы моторной коры. Если сигналы не были синхронизированы, рука не двигалась с места. Однако если активность моторной коры была синхронизирована, компьютер генерировал постоянный трехмерный кинематический сигнал, который продвигал руку к цели. И все это должно было происходить при условии, что ни один из трех участников эксперимента не знал о существовании двух других. Для проверки правильности мыслительной работы каждого участника им посылали зрительные сигналы обратной связи, выражавшиеся в перемещении по экрану компьютера в двумерном пространстве виртуальной руки, контролируемой мозгом каждого из них. Наконец, по результатам каждого опыта, если виртуальная рука дотрагивалась до цели быстрее, чем за предопределенный отрезок времени, каждый участник получал награду в виде очень вкусного фруктового сока.

Используя эти простые правила, мы начали основательно тренировать наших трех участников. Они легко преуспели в выполнении индивидуальной работы по контролю перемещений руки в двух измерениях, однако в подавляющем большинстве опытов, хотя они правильно выполняли индивидуальную работу, они совсем не синхронизировались, так что виртуальная рука не совершала нужных перемещений в трехмерном пространстве. И поэтому никто никакого сока не получал. Это было нехорошо – как для участников, так и для нас. Но даже во время этих первых тренировок изредка двое или даже трое участников все же достигали прекрасной синхронизации нейронов моторной коры, так что рука перемещалась и достигала цели.

После трех недель наблюдений за этим динамичным ментальным танцем в погоне за неуловимой временной синхронизацией мозга трех участников мы начали замечать некоторый прогресс. По мере тренировок количество экспериментов, в которых наблюдались краткие периоды синхронизации активности мозга двух или даже трех участников, начало медленно, но верно расти. И каждый раз все три участника испытывали краткое, но сильное чувство победы.

Через три недели после проведения первого эксперимента с B_3-сетью мы собрались в лаборатории с каким-то особенным предчувствием. На одиннадцатом испытании, когда все три участника решили наконец действительно выложиться по полной, поначалу все выглядело как обычно (проще говоря, ничего не выходило). И вдруг – успех: все в лаборатории услышали долгожданный металлический звук: согласованное ритмичное биение трех соленоидных клапанов, по одному на комнату, означавшее успех, выразившийся в одновременной выдаче награды всем трем участникам. По мере того как вспышки синхронности соленоидов учащались и становились практически непрерывными, все присутствующие поняли, что происходит нечто грандиозное: моторная кора участников нашей тройной мозговой сети обучилась синхронизироваться и работать в прекрасной временно́й гармонии. Действительно, к концу того дня почти 80 % попыток трех участников были синхронными. Мозги, находившиеся в разных головах и не имевшие между собой никакой физической связи, теперь составляли единую распределенную органическую вычислительную единицу и использовали ее возможности в качестве цифрового компьютера, смешивая электрические сигналы всего лишь 775 нейронов для расчета моторной программы, способной продвигать к цели виртуальную руку.

Если первая демонстрация интерфейса «мозг-машина» в нашей лаборатории двадцатью годами ранее вызвала интерес и послужила началом серьезных современных исследований в области интерфейса «мозг-машина», к чему же могла привести первая демонстрация синхронизации электрической активности мозга нескольких индивидуумов для решения общей двигательной задачи? Мы тогда не могли себе и представить. Больше всего мы тогда жаждали скорее погрузиться в терабайты накопленных за три недели данных и посмотреть, что же происходило в то время, пока три участника обучались мысленно кооперироваться для совершения согласованного действия. Однако к моменту окончания этого анализа разнообразные поведенческие и нейрофизиологические данные пролили свет на то, что происходило за те одиннадцать дней, на протяжении которых функционировала наша B_3-сеть. Во-первых, мы подтвердили, что в целом эффективность работы B_3-сети выросла с 20 (день 1) до 78 % (день 11). Как было предсказано с самого начала, максимальная эффективность достигалась тогда, когда все три участника включались в работу полностью и правильно синхронизировали активность коры (рис. 7.2). Проанализировав одновременные записи активности коры мозга трех участников, задействованных в B_3-сети (а также некоторые данные, полученные в системе из двух мозгов в B_2-сети), мы обнаружили, что успешность эксперимента в значительной степени коррелировала с высокой степенью синхронизации активности коры трех участников: иными словами, группы нейронов коры в одном мозге начинали производить электрические импульсы в тот же момент, что и кластеры нейронов коры в двух других мозгах.

Рис. 7.2. Разные конфигурации мозгосетей обезьян. A: Организация мозгосети обезьян для решения общей двигательной задачи. Обезьян размещали в разных комнатах. Каждая находилась перед экраном компьютера с изображением виртуальной руки. Поведенческая задача заключалась в том, чтобы с помощью трехмерных перемещений виртуальной руки добраться до виртуальной цели на экране. Трехмерные перемещения виртуальной руки достигались благодаря сочетанию одновременной кортикальной электрической активности в мозге нескольких обезьян, объединенных в мозгосеть. B: Пример общей двигательной задачи, в которой вклад каждой из двух обезьян в перемещение виртуальной руки (X, Y) составлял 50 %. Под диаграммой показана кортикальная локализация имплантированных микроэлектродов. C: Распределенная задача, в которой одна обезьяна контролировала X-координату движения виртуальной руки, а другая – Y-координату. D: Подробная схема задачи с мозгосетью с участием трех обезьян. Каждая обезьяна решала двумерную задачу, а все три вместе контролировали трехмерное перемещение виртуальной руки. Ramakrishnan A. et al. Computing Arm Movements with a Monkey Brainet. Scientific Reports 5, July 2015: 10767.

Наше внимание привлекли и некоторые другие результаты. Например, когда один из участников эксперимента снижал эффективность работы и на время выходил из игры, двое оставшихся вполне компенсировали временную потерю мощности мозгосети. Они просто повышали частоту возбуждения нейронов собственной моторной коры, увеличивали уровень синхронизации и доставляли виртуальную руку к цели, как и требовалось, без участия третьего члена мозгосети. Поскольку решивший передохнуть лентяй не получал сок, его участие в игре не вознаграждалось, что стимулировало его как можно скорее вернуться к работе.

После многолетнего ожидания начала экспериментальной работы я едва удерживался от того, чтобы не кинуться к моим участникам с поздравлениями: в конце концов, мы только что впервые успешно продемонстрировали в действии разработанный в лаборатории сетевой интерфейс «мозг-машина». К сожалению, ничего, кроме невнятного мычания и повизгиваний, из наших участников извлечь было невозможно. Не потому, что они скромничали, вовсе нет, а по той причине, что были отделены от нас 25 миллионами лет эволюции и их мозг функционировал на другой волне. Видите ли, Манго, Шерри и Офелия – три великолепные макаки-резусы. Их мозг никак не мог синхронизироваться в ответ на человеческую речь и жест «дай пять»!

После первых успехов в экспериментах с мозгосетями у нас не было пути назад. В следующем варианте в рамках того же подхода мы назвали наших обезьян просто Пассажиром и Наблюдателем. В лабораторном помещении размером 10×10 футов, которое служило площадкой для их мысленных игр, они быстро выучили свои роли: Пассажир использовал электрическую активность своего мозга для передвижения адаптированного электронного инвалидного кресла (или ехал на нем, управляя компьютером, контролирующим кресло), чтобы добраться до вожделенного винограда, а Наблюдатель сидел в своем кресле и следил за этим своеобразным упражнением по вождению, выполнявшимся у него перед глазами. Хотя роль Наблюдателя может показаться незначительной ролью для лентяя, она предполагала ощутимый бонус: если Пассажир добирался до винограда до истечения отпущенного времени, Наблюдатель также вознаграждался небольшой порцией его любимого фруктового сока. Важно отметить, что на протяжении двадцати лет мы имели возможность проводить в нашей лаборатории этот эксперимент благодаря тому, что Гари Лехью, которого прозвали волшебником, переделал пару старых инвалидных кресел с электроприводом таким образом, чтобы ими можно было управлять и перемещать их за счет одной лишь электрической активности мозга.

Процесс обучения занял несколько дней, но в конце концов пара Пассажир/Наблюдатель все же начала справляться с заданием с высокой степенью успеха: вне зависимости от исходного положения инвалидного кресла Пассажир забирал виноград практически при каждой попытке. Таким образом, в каждом опыте после отмашки мозг Пассажира устанавливал новое местонахождение подающего виноград автомата в помещении и его пространственное расположение относительно инвалидного кресла, которым он управлял. Это позволяло мозгу Пассажира найти наилучшую траекторию, чтобы добраться до лакомства. После быстрых мысленных расчетов мозг Пассажира создавал двигательную программу, необходимую для перемещения инвалидного кресла к цели. Через несколько сотен миллисекунд Пассажир уже ехал вперед, удобно устроившись на сиденье инвалидного кресла.

Пока эти двое обучались разыгрывать такое довольно необычное совместное действо, талантливый молодой сотрудник и инженер из моей лаборатории По-Хе Ценг из Тайваня был занят тем, что записывал электрические всплески, одновременно возникавшие в сотнях нейронов во многих участках коры мозга Пассажира и Наблюдателя. Впервые за более чем пятидесятилетнюю историю интракортикальной нейрофизиологии приматов была проведена широкомасштабная регистрация электрических нейронных сигналов, одновременно посылаемых мозгом двух взаимодействующих макак-резусов. Еще более замечательным было то, что сигналы мозга обеих обезьян поступали через 128-канальный беспроводной интерфейс, способный принимать и передавать потенциалы действия, посланные кортикальными нейронами – до 256 у каждого животного. На самом деле изобретение этого нового многоканального беспроводного интерфейса группой нейроинженеров из нашей лаборатории в Университете Дьюка стало важнейшим этапом в разработке и выполнении особой социальной задачи, которая на много месяцев заняла Пассажира, Наблюдателя, По-Хе и остальных членов нашей команды.

Пока По-Хе прослушивал ежедневные сообщения своего «радио NeuroMonkey», Пассажир и Наблюдатель занимались делом – день за днем, неделю за неделей, образовав в итоге весьма эффективную команду. Выражаясь языком самого знаменитого бразильского футбольного комментатора нашего времени и моего друга Оскара Улиссеса, эти двое «сформировали правильный тип командного взаимопонимания», как пара нападающих в футболе или дуэт часто выступающих вместе теннисистов. Как вскоре подтвердил По-Хе, поскольку эта пара выполняла задачу совместными усилиями, т. е. на виду друг у друга, обезьяны достигли уровня синхронности электрической активности коры, не допускающего вероятность простого совпадения (рис. 7.3). Иными словами, когда Пассажир перемещался, а Наблюдатель следил за его перемещениями, больше электрических сигналов в сотнях нейронов моторной коры этих двух животных возникало одновременно, хотя нейроны находились в мозге двух разных существ. Во многих случаях уровень межмозговой корреляции достигал порядка 60 %, тогда как при случайном стечении обстоятельств данный показатель был бы близок к нулю.

Рис. 7.3. Межмозговая кортикальная синхронизация (МКС) при выполнении приматами общей задачи. A: Локализация кортикальных имплантатов у трех обезьян (C, J и K). Беспроводная многоточечная многоканальная регистрация активности ансамблей нейронов проводилась в первичной (M_1) и дорсальной премоторной коре (PMd) в обоих полушариях. B: Две обезьяны (Пассажир и Наблюдатель) находились в помещении размером 5,0×3,9 м. В каждом опыте Пассажир двигался от исходной точки к стационарному автомату с виноградом. Представлены пять вариантов перемещения инвалидного кресла. C: Активность ансамблей нейронов в двух репрезентативных опытах. Каждая горизонтальная линия соответствует одному нейрону. Отдельные потенциалы действия нейронов представлены в виде белых вертикальных черточек. Эпизоды межмозговой синхронизации коры обезьян C (Наблюдатель) и K (Пассажир) обведены вертикальными эллипсами на левом рисунке. D: Количественная оценка МКС для экспериментов, показанных на рисунке C. Мгновенные значения дистанционной корреляции рассчитывались с тем же скользящим окном 3 с, как серые отметки на рисунке C. Пики корреляций обозначены стрелками. E: Перемещения инвалидного кресла в тех же опытах, как в C и D. Tseng P. et al. Interbrain Cortical Synchronization Encodes Multiple Aspects of Social Interactions in Monkey Pairs. Scientific Reports 8, no. 1, March 2018: 4699.

Поначалу мы думали, что такие одновременные возмущения нейронов происходят по причине того, что два животных подвергаются одним и тем же сенсорным стимулам, таким как зрительное восприятие комнаты, присутствующее в их мозге в одно и то же время. Однако выяснилось, что все было намного интереснее этого тривиального объяснения. Дальнейший анализ показал, что нейроны в участках моторной коры мозга двух обезьян возбуждались одновременно, поскольку моторная кора обоих животных одновременно рассчитывала пару векторов скорости, необходимую для перемещения инвалидного кресла Пассажира к месту выдачи винограда. В случае Пассажира этот расчет был вполне ожидаемым, поскольку обезьяна занималась перемещением кресла. Но и мозг Наблюдателя, выполнявшего пассивную роль, также рассчитывал, что нужно было сделать с его точки зрения, чтобы переместить инвалидное кресло в правильное место: в частности, некоторые нейроны его моторной коры тщательно отслеживали перемещения кресла к цели, поскольку достижение цели обеспечивало Наблюдателю порцию сока! Очевидно, что мозг двух обезьян настроился на выработку необычных моторных сигналов одного и того же типа – векторов угловой скорости и скорости переноса для перемещения инвалидного кресла, что требовалось обоим для получения желанного вознаграждения.

Проанализировав данные еще подробнее, По-Хе обнаружил, что синхронизация нейронов моторной коры в мозге двух обезьян усиливалась, когда обезьяны, игравшие роли Пассажира и Наблюдателя, приближались друг к другу, особенно если расстояние между ними сокращалось примерно до одного метра. Это означало, что синхронная активность нейронов, зарегистрированная в моторной коре двух животных, коррелировала с расстоянием между Пассажиром и Наблюдателем в процессе их взаимодействия. Дальнейший анализ показал, что это усиление кортикальной синхронизации происходило тогда, когда доминантная обезьяна из пары играла роль Пассажира, а обезьяна более низкого ранга была Наблюдателем. При смене ролей, когда доминантная обезьяна становилась Наблюдателем, а нижестоящая обезьяна получала роль Пассажира, подобного усиления кортикальной синхронизации не происходило, или оно не было таким значительным. Внезапно мы осознали, что уровень межмозговой кортикальной синхронизации мог указывать на относительное социальное положение обезьян, задействованных в нашем эксперименте.

Достаточно интересно, что расстояние между участниками, при котором мы наблюдали максимальную межмозговую синхронизацию (около метра), приблизительно равно пределу досягаемости руки макаки-резуса. Это означает, что на таком расстоянии обезьяна может использовать руки для груминга или нападения на другого представителя группы. Это дополнительно подтверждает, что усиление межмозговой синхронизации при приближении доминантной обезьяны в роли Пассажира к нижестоящей обезьяне дает важный ключ к пониманию их социальных взаимоотношений.

Но это еще не конец истории. Анализируя происходящее в моторной коре обезьян, применявших беспроводной интерфейс «мозг-машина» для перемещения инвалидного кресла, аспирант и специалист в области биомедицинской инженерии из моей лаборатории Аллен Йин обнаружил, что многие нейроны моторной коры изменяли степень возбуждения в зависимости от относительного пространственного расположения инвалидного кресла и места выдачи винограда. Одни нейроны возбуждались сильнее, когда кресло было ближе к винограду, тогда как другие были активнее, когда кресло было дальше. Неожиданным образом благодаря этому результату мы получили возможность точно предсказывать пространственную траекторию движения кресла от исходной точки до пункта выдачи винограда, просто анализируя моторную кору Пассажира. Как и предсказывал принцип вырожденности в рамках релятивистской теории мозга, эту траекторию в разных опытах можно было оценить по коллективному возбуждению разных образцов нейронов коры.

В этот момент мы поняли, что собранные воедино результаты экспериментов с Пассажиром и Наблюдателем позволяли рассматривать первичную моторную кору совсем по-новому, что оказалось для меня важным ключом к пониманию принципов синхронизации индивидуумов в мозгосетях, а также дало нам новые доказательства моей теории работы индивидуального мозга. Для начала стало ясно, что кроме способности кодировать движения тела (классическая функция, которую нейробиологи связывают с этой областью коры уже более столетия) сети нейронов в первичной моторной коре быстро обучаются кодировать движения, необходимые для управления искусственными устройствами, что требует совсем иных моторных программ, чем для движений собственных конечностей приматов. В довершение всего нейроны первичной моторной коры способны одновременно кодировать схему пространства между телом индивидуума и конечной целью запланированного движения, а также расстояние между индивидуумами одного вида. К этому списку наблюдений мы также должны добавить, что примерно половина нейронов моторной коры обезьян, участвующих в планировании движений конечностей, способна модулировать электрическое возбуждение в предвкушении вознаграждения и в зависимости от соответствия полученной в данном испытании награды предшествовавшим ожиданиям. Никакие современные теории о моторной коре приматов не позволяли предсказать, что все эти функции могут одновременно выполняться сетями нейронов этой области коры. И что самые базовые социальные характеристики животных кодируются усилением синхронизации нейронов моторной коры. Но именно это предсказывал принцип многозадачности в рамках релятивистской теории мозга: конкретная область коры (например, первичная моторная кора) одновременно участвует в решении многих функциональных задач.

Первым, что пришло мне в голову, когда я попытался осмыслить все эти очень интересные наблюдения, была мысль о том, что По-Хе натолкнулся на специфический тип клеток коры, называемых зеркальными нейронами. Эти нейроны, впервые описанные известным итальянским нейрофизиологом, профессором из Университета Пармы Джакомо Риццолатти по результатам экспериментов с макаками-резусами в 1990-х годах, получили свое название из-за специфического физиологического поведения: кроме модуляции (повышения и понижения) частоты возбуждения при подготовке или выполнении движений руками, эти клетки возбуждались еще и тогда, когда животные просто наблюдали за другой обезьяной или за исследователем, выполнявшими такие же движения. Через несколько лет после исходного открытия с участием макак-резусов активность зеркального типа была также обнаружена у людей с помощью современных методов визуализации мозга, таких как магнитный резонанс.

В первой работе об обезьянах профессор Риццолатти сообщил о существовании зеркальных нейронов только в высокоупорядоченной моторной кортикальной области, расположенной в боковой части фронтальной коры. Риццолатти называет эту зону F_5, пользуясь термином из старой классификации. Большинство нейрофизиологов, изучающих кору, называют этот отдел вентральной областью премоторной коры. Однако вскоре стало ясно, что зеркальные нейроны есть не только в премоторной коре. Как указывает Стефано Роцци в обширном обзоре на эту тему, последующие исследования обезьян и человека позволили обнаружить зеркальные нейроны во многих других отделах как фронтальной, так и теменной коры, из чего следует, что данный тип двигательной активности осуществляется широко распределенной лобно-теменной сетью нейронов. В этом качестве сеть зеркальных нейронов включает в себя многие зоны коры, участвующие в движении рук, рта и глаз. Интересно, что, по данным Роцци, у певчих птиц активность зеркальных нейронов наблюдается в структурах мозга, ответственных за пение и обучение.

В целом наличие зеркальных нейронов в лобной и теменной части коры обезьян и человека и их повсеместное распределение указывают на то, что эта система играет очень важную роль в социальном взаимодействии в группах людей и животных. Это легко понять, если учесть, что электрическая активность зеркальных нейронов отражает не только подготовку и выполнение движений самим индивидуумом, но также восприятие аналогичных движений, осуществляемых другими представителями ближайшего социального окружения или даже другими приматами (например, экспериментатора при работе с лабораторными обезьянами). Ученые обнаружили, что зеркальные нейроны также могут свидетельствовать об определенной точке зрения индивидуума, наблюдающего за движениями другого индивидуума, а также об оценке вознаграждения за это действие. В целом эти результаты позволяют предположить, что классическое определение зеркальных нейронов, возможно, не в полной мере отражает многочисленные функции, выполняемые лобно-теменными сетями этих клеток.

В практическом плане открытие зеркальных нейронов показало, что моторные области коры имеют постоянный доступ к зрительной информации. Один интересный аспект заключается в том, что зрительный сигнал достигает моторной коры разными проходящими через мозг путями. Одним из наиболее примечательных из них является путь, позволяющий зрительным сигналам из нижней височной коры (элемент зрительной системы приматов) достигать вентральной области премоторной коры в лобной доле через ретранслятор в теменной доле. Нейроны нижней височной коры реагируют, когда обезьяны или люди смотрят на сложные и тщательно изготовленные предметы. Кроме того, известно, что подгруппа этих нейронов у обезьян и человека возбуждается сильнее, когда индивидуум видит лицо другого представителя своего вида.

Просматривалась некоторая аналогия между классическими свойствами зеркальных нейронов и результатами работы По-Хе. Но было и заметное несоответствие: наши данные по регистрации активности нейронов были получены для первичной моторной коры и дорсального отдела премоторной коры лобной доли обезьян, а не для вентрального отдела премоторной коры, в котором Риццолатти впервые обнаружил эти клетки. Это несовпадение усугублялось тем, что некоторые исследования с визуализацией мозга человека вообще не выявили активности зеркальных нейронов в первичной моторной коре. Однако после внимательного ознакомления с литературными данными я обнаружил как минимум два исследования на обезьянах, в которых в первичной моторной коре животных была зафиксирована активность, напоминающая активность зеркальных нейронов. В одном из этих исследований нейрофизиологи отмечали, что большинство зеркальных нейронов усиливали степень возбуждения, когда индивидуум наблюдал за тем, как кто-то другой совершает какое-либо действие, тогда как небольшая доля зеркальных нейронов из первичной моторной коры реагировала снижением возбуждения, и это явление было также отмечено в премоторной коре. В том же исследовании было показано, что зеркальные нейроны первичной моторной коры возбуждаются намного сильнее, когда обезьяна сама выполняет действие, чем когда она наблюдает за действиями кого-то другого. Менее выраженное изменение скорости возбуждения при наблюдении за действием другого существа может объяснять, почему во многих исследованиях с визуализацией мозга человека активность зеркальных нейронов в первичной моторной коре не была зафиксирована. То, что магнитный резонанс не выявлял присутствия таких нейронов в первичной моторной коре, стало почти очевидным при использовании нового метода магнитоэнцефалографии, способного регистрировать слабые магнитные поля, производимые корой мозга. С помощью магнитоэнцефалографии исследователи без труда идентифицировали возбуждение зеркальных нейронов в первичной моторной коре человека. Интересно, что магнитоэнцефалография также показала, что хотя у детей с признаками аутизма наблюдается активность зеркальных нейронов в первичной моторной коре, эти дети, по-видимому, не используют результаты активации этих нейронов для проявления общепринятого социального поведения.

На основании данных о зеркальных нейронах, обнаруженных нами в литературе, стало гораздо легче интерпретировать наблюдения По-Хе в экспериментах с Пассажиром и Наблюдателем в качестве взаимодействия такого типа (перемещение всего тела с помощью искусственного устройства), которое ранее не связывали с репертуаром активности зеркальных нейронов в первичной моторной коре приматов.

Но это было еще не все.

Углубленный анализ нейрофизиологических свойств зеркальных нейронов, а также тот факт, что они встречаются как в первичной моторной, так и в соматосенсорной коре, заставили меня задуматься о серии предыдущих исследований, проведенных в нашей лаборатории, в которой мы, возможно, сами того не зная, натолкнулись на этот класс клеток коры. С 2012 года в рамках тренировок, которые обезьяны должны были пройти, обучаясь контролировать интерфейс «мозг-машина», мы провели несколько экспериментов, в которых животные пассивно наблюдали за сотней движений виртуальной руки на экране стоящего перед ними компьютера (рис. 7.4). Во время этих пассивных наблюдений мы одновременно регистрировали электрическую активность сотен нейронов, локализованных как в первичной моторной, так и в соматосенсорной коре. Каждый раз значительная доля этих нейронов настраивалась на различные движения виртуальной руки, и скорость их возбуждения менялась в ответ на эти движения. Когда обезьян подключали к интерфейсу «мозг-машина», эти натренированные нейроны позволяли животным быстро обучаться контролировать движения виртуальной руки исключительно с помощью активности мозга. Говоря попросту, пассивного наблюдения за виртуальной рукой было достаточно, чтобы обезьяна быстро овладевала этим двигательным искусством.

Рис. 7.4. Пассивные наблюдения. A: Обезьяна сидела перед экраном с мягко зафиксированными руками, закрытыми непрозрачным материалом. B: Реальное положение левой и правой руки по X-координате (черный цвет) по сравнению с предсказанным положением по X-координате (серый цвет) для случая пассивного наблюдения. Указан коэффициент корреляции Пирсона, r. C: Эффективность обезьян C и M квалифицировали по доле правильных результатов. Отдельно для обезьяны C показаны разные параметры модели (светло-серый и темно-серый цвет), а также сеансы, во время которых животные двигали виртуальной рукой только путем мозгового контроля (МК) без помощи рук (черный цвет, обе обезьяны). D: Доля экспериментов, в которых и левая (серые кружки), и правая рука (черные кружки) достигали соответствующей цели под контролем мозга. Линейная корреляция для обучения во всех случаях, показанных на рисунках A и B. E – F: Доля правильных предсказаний локализации цели по алгоритму k-NN для правой (черный цвет) и левой руки (серый цвет) за время эксперимента при пассивном наблюдении (E) и мозговом контроле без помощи рук (F) для обезьян C и M. (G: Средние показатели, рассчитанные по алгоритму k-NN, для доли правильных предсказаний в зависимости от числа задействованных нейронов в разных зонах коры для каждой обезьяны; как в E – F.) Ifft P. et al. A Brain-Machine Interface Enables Bimanual Arm Movements in Monkeys. Science Translational Medicine 5, no. 210, November 2013: 210ra154.

Позднее, оглядываясь назад на эти наблюдения, я понял, что значительная доля нейронов первичной моторной и соматосенсорной коры могла проявлять физиологические свойства, соответствующие классическому определению зеркальных нейронов. На самом деле, возможно, именно в этом кроется объяснение способностей этих животных к обучению использованию интерфейса «мозг-машина» для перемещения суррогатных виртуальных конечностей. Любопытно, что с увеличением числа эпизодов пассивных наблюдений большее число нейронов в этих двух участках коры изменяли скорость возбуждения. Это позволяет выдвинуть очень интересную гипотезу (которая подробно не обсуждается в литературе по зеркальным нейронам) о том, что особые физиологические свойства этих нейронов могут приобретаться через обучение моторным навыкам просто в процессе наблюдения за движениями другого существа. Подтверждение этой гипотезы могло бы оказать огромное влияние на будущее нейрореабилитации, а также на другие прикладные аспекты концепции мозгосетей. Например, в социальной активности людей, когда требуется достичь высокого уровня коллективного перцептивно-моторного взаимодействия, как в командном спорте, тренировка в виртуальной среде может усилить активность зеркальных нейронов взаимодействующих игроков. Я легко представляю себе, как в результате вовлечения большого количества зеркальных нейронов игроки приобретают способность с точностью предугадывать двигательные намерения своих партнеров по команде, хотя никто из них не производит заметных действий. Подобная демонстрация, по сути, будет означать, что любая тренировка, усиливающая коллективную активность зеркальных нейронов игроков, способствует повышению коллективной двигательной результативности команды.

Хотя мы, по-видимому, разрешили первое несовпадение – существование зеркальных нейронов в первичной моторной коре, – нас смущало кое-что еще: возбуждение нейронов первичной моторной коры и премоторной коры, за которыми мы следили в экспериментах с Пассажиром и Наблюдателем, не усиливалось при наблюдении за движениями рук, рта или глаз другой обезьяны. Скорее, электрическая активность усиливалась при движениях всего тела, опосредованных искусственным устройством – электронным инвалидным креслом, когда Пассажир вел его через комнату. В отличие от классической постановки эксперимента, применявшейся до сих пор для изучения активности зеркальных нейронов, при которой одна обезьяна остается неподвижной в кресле и наблюдает за действиями другого лица (обычно экспериментатора), мы использовали пару обезьян, взаимодействующих при решении задачи, когда как минимум одна обезьяна (Пассажир) обязательно перемещалась по комнате. Более того, мы одновременно регистрировали активность моторной коры обеих обезьян. Благодаря этой особенности в постановке эксперимента мы впервые имели возможность одновременно регистрировать активность сотен нейронов коры мозга двух обезьян, полностью вовлеченных в решение общей задачи. Выходило, что мы впервые одновременно зарегистрировали предполагаемую активность зеркальных нейронов мозга пары обезьян, вовлеченных в решение общей двигательной задачи с непосредственным социальным взаимодействием.

Тип межмозговой синхронизации кортикальной активности, наблюдавшийся в эксперименте с Пассажиром и Наблюдателем, в современной нейробиологии называют межмозговым сопряжением. За последние десять лет потенциальная значимость межмозгового сопряжения для установления и поддержания социального поведения у животных начала привлекать нейробиологов – произошла настоящая смена парадигмы в исследованиях мозга. В целом такой подход предполагает, что сигналы, производимые мозгом одного индивидуума и принимаемые мозгом другого, могут функционально сопрягать две центральные нервные системы во времени и пространстве. В хорошей и доходчивой обзорной статье об этой новой сфере исследований профессор Принстонского университета Ури Хассон и его коллеги описывают серию примеров ключевых поведенческих реакций животных и человека, происходящих с вовлечением механизма межмозгового сопряжения. Например, певчие птицы в дикой природе обучаются новым песням за счет социального взаимодействия. Хассон с коллегами подчеркивают этот факт, описывая типичное брачное поведение воловьих птиц. Самцы этого вида обучаются песням, вызывающим сильную ответную реакцию у самок, которые сами петь не умеют. Самки одобряют хорошую серенаду легкими движениями крыльев. Это слабое движение крыльев служит мощным синхронизирующим (или усиливающим) сигналом для поющего самца, по-видимому, при участии зеркальных нейронов. Одобренный положительной двигательной реакцией самки птичий Паваротти наращивает усилия и повторяет определенные элементы песни, соблазняя самку. Не останавливаясь на этом, самец начинает выдавать и более сложные песни в надежде привлечь внимание других самок. Это важно, поскольку при выборе самца для спаривания самка ориентируется на то, как на его пение реагируют другие самки (немногое изменилось в стратегиях ухаживания в мире животных с тех пор, как птицы выучились петь).

Общение между двумя взрослыми людьми, использующими речь для обмена информацией, – еще один важнейший пример межмозгового сопряжения и его гигантского влияния на социальные взаимодействия между людьми. Здесь можно привести в пример множество удивительных аспектов человеческой речи, но сейчас я хочу сфокусировать внимание исключительно на ключевом неврологическом атрибуте парного человеческого общения с помощью речи и ее восприятия. Как и любое двигательное поведение, речь возникает благодаря двигательной программе, первоначально формирующейся в моторной коре лобной доли мозга. После загрузки в нейроны ствола мозга, контролирующие мышцы гортани, голосовых связок и языка, эта двигательная программа создает акустический сигнал, который не только повышает и понижает амплитуду, но и меняется с циклической периодичностью на основной частоте 3–8 Гц. Этот диапазон колебаний в целом описывает основной ритм или частоту, на которой в человеческой речи формируются слоги – в диапазоне от трех до восьми слогов в секунду. Это совпадает с тета-ритмом мозга – осцилляциями активности нейронов в диапазоне 3–10 Гц. Более того, группы нейронов слуховой коры человека, принимающие сигналы речи, которую слышит человек, создают подобные тета-ритму колебания в диапазоне частот 3–8 Гц. Как указывают Хассон и его коллеги, наличие сходной колебательной активности в производящей и принимающей речь системах мозга заставило многих теоретиков предположить, что это совпадение в мозговых ритмах может играть важнейшую роль в речевом общении между людьми. В целом, используя сходную амплитуду частот для производства, передачи и обработки устной речи, человеческий мозг обеспечивает оптимальную передачу и даже усиление звуков речи для повышения отношения сигнал/фон, поскольку окружающая среда часто создает помехи. Важную роль ритма с частотой 3–8 Гц в понимании речи дополнительно подчеркивает тот факт, что люди испытывают трудности с пониманием смысла сигналов с колебаниями на частоте выше 3–8 Гц.

Очевидно, что речевое общение – это больше чем процесс обработки звука. Визуальный контакт между взрослыми людьми также улучшает понимание речи. Это связано с тем, что типичные движения рта, которые мы производим для произнесения слов, также в большей или меньшей степени соответствуют тета-ритму. В целом это означает, что, когда мы смотрим на кого-то, кто с нами говорит, наш мозг получает сразу два потока сигналов на частоте 3–8 Гц: один слуховой, другой зрительный. Зрительный поток усиливает акустический сигнал, который, превратившись в электрические сигналы во внутреннем ухе, достигает слуховой коры, где начинается процесс интерпретации речи. В таком случае, в соответствии с идеей Хассона и его коллег, наблюдение за говорящим эквивалентно повышению амплитуды речевого сигнала на 15 децибел.

В целом эти результаты надежно подтверждают гипотезу о том, что в процессе речи за счет синхронизации активности мозга говорящего и слушателя устанавливается межмозговое сопряжение. В рамках моей терминологии это означает, что основанные на речи мозгосети исходно устанавливаются по той причине, что производство, передача и интерпретация аналоговых речевых сигналов опосредованы мозговыми сигналами, существующими в одном и том же частотном диапазоне в мозге того, кто говорит, и того, кто слушает. Следовательно, фактически это совпадение частот является первым условием для объединения мозгов в распределенный органический компьютер – мозгосеть.

Общение между людьми посредством устной речи не только представляет собой канонический пример межмозгового сопряжения, но и позволяет показать, как релятивистская теория мозга объясняет формирование мозгосетей. Как мы видели в главе 5, эта теория предполагает, что связывание множества отделов коры в единый мозг опосредовано электромагнитными полями нейронов. Используя эту способность, релятивистский мозг также опирается на аналоговые сигналы нейронов и в итоге может быстро организовывать и поддерживать стабильные мозгосети. Например, в случае устной речи электромагнитные поля обеспечивают одновременную активацию многих кортикальных (и субкортикальных) областей, необходимых мозгу говорящего для генерации речевого сообщения и мозгу слушателя для обработки и интерпретации сообщения при получении. У слушателя такое мгновенное подключение коры далее позволяет быстро раскодировать и понять синтаксическую и семантическую составляющую сообщения, отправленного говорящим. В результате, как в эксперименте с Пассажиром и Наблюдателем, между участниками устного диалога быстро возникает межмозговая кортикальная синхронизация, которая приводит к функциональному сопряжению их мозгов. Таким образом, в рамках релятивистской теории мозга мозгосети формируются в процессе аналоговой, а не цифровой синхронизации нейронов, опосредованной коммуникационным сигналом. У людей эту важнейшую роль часто играет устная речь. На самом деле можно себе представить, что на примитивном уровне у наших предков гоминидов речь служила в первую очередь сигналом межмозговой синхронизации, а не сложным средством коммуникации, коим она является для нас сейчас.

В вопросе создания мозгосетей аналоговая синхронизация имеет несколько преимуществ по сравнению с цифровой синхронизацией. Прежде всего, аналоговая синхронизация происходит быстрее, легче устанавливается и более пластична, чем цифровая, поскольку для достижения последней требуется гораздо более точное временное совпадение между задействованными сигналами. Кроме того, аналоговая синхронизация может происходить без предопределенных подсистем, что означает, что для нее не требуется дополнительной информации о сигналах. Она достигается просто при совпадении частот двух продолжительных сигналов.

Релятивистская теория мозга не только демонстрирует функции аналоговой синхронизации, но и постулирует, что в формировании и долгосрочном поддержании мозгосетей играет роль классический принцип хеббиановского обучения. Только в данном случае речь идет не о двух взаимодействующих нейронах, объединенных синапсом, как в исходной формулировке, предложенной Дональдом Хеббом в 1949 году, а о двух (или нескольких) мозгах, объединенных передачей сигнала или сообщения. Принцип Хебба гласит, что когда два нейрона с общим синапсом постоянно возбуждаются, эффективность их синапса возрастает. Рисунок 7.5 иллюстрирует этот принцип на примере двух нейронов 1 и 3 и прямого синапса между ними. Если потенциал действия, производимый нейроном 1 (он называется пресинаптическим нейроном), заставляет несколько раз возбуждаться нейрон 3 (постсинаптический нейрон), синапс между этими двумя нейронами усиливается. По этой же логике я предполагаю, что когда два человека затевают беседу, их мозг может достигать функционального сопряжения по принципу хеббиановского обучения, что усиливает уровень межмозговой синхронизации. В синапсах за отсроченное сообщение между пре- и постсинаптическими нейронами отвечает химическое соединение, называемое нейромедиатором, а в случае межмозгового сопряжения при разговоре роль сопрягающего сигнала играет речь (и другие коммуникационные сигналы). Как мы вскоре увидим, такой простой механизм «беспроводного» аналогового сопряжения может объяснить, почему люди стремятся к созданию мозгосетей, способных синхронизировать активность мозга значительного числа людей для участия в социальных группах, процветающих благодаря обмену большим количеством абстрактных конструктов, таких как вера, культура и знания, на больших отрезках времени и пространства на протяжении всей истории человечества.

Рис. 7.5. Схема классического синапса Хебба (A) и трехфакторного синапса Хебба (B) (рисунок Кустодио Роса).

Но в мозге говорящего и слушателя в рамках одной мозгосети происходит много больше. Из статьи Хассона я узнал об очень интересной серии экспериментов, проведенных Грегом Стефенсом с соавторами, которые отметили некоторые другие аспекты формирования мозгосети, основанной на речи. В этом исследовании с помощью метода функционального магнитного резонанса осуществлялось картирование областей мозга человека, читающего реальную историю из жизни вслух без предварительной подготовки. Затем аудиозапись проигрывали слушателю, и активность его мозга также регистрировали с помощью функционального магнитного резонанса. Затем картины активации мозга чтеца и слушателя анализировали для выявления возможных корреляций. Авторы статьи обнаружили, что картины активности мозга чтеца и слушателя имели очевидные признаки временно́й синхронизации. Чтобы показать, что это временно́е межмозговое сопряжение играло значимую роль в передаче информации между говорящим и слушателем, исследователи провели контрольный эксперимент, в котором говорящий использовал язык, которого слушатель не понимал. При повторном анализе характера мозговой активности этой пары было выявлено значительное ослабление межмозговой синхронизации, что говорит о том, что в этих условиях мозгосеть формировалась неправильно.

Распознавание речи центральной нервной системой человека также представляет хорошие доказательства важной роли собственной точки зрения мозга – ключевого элемента релятивистской теории мозга. В обзорной статье Хассон с коллегами сообщают, что при языковом общении говорящего и слушателя активно включается набор специфических кортикальных и субкортикальных структур, предугадывающих следующие слова говорящего; когда дело касается языкового общения, наш мозг слышит до того, как до него в реальности доходит звук.

Хотя речь с незапамятных времен опосредует множество форм человеческого общения, это не единственный метод, с помощью которого человеческий мозг может тренироваться и включаться в мозгосети. Этой же цели служат жесты и, вероятно, взаимная тактильная стимуляция и некоторые гормоны, такие как окситоцин, которые выделяются, когда матери кормят грудью новорожденных детей или когда люди влюбляются. В обоих случаях окситоцин, по-видимому, опосредует установление сильных парных связей между индивидуумами, что может происходить через усиление аналоговой кортикальной синхронизации в их мозге.

В еще одном очень изящном исследовании Хассон с коллегами показали, что демонстрация сложных видеофрагментов из художественных фильмов последовательно нескольким людям может вызвать удивительный уровень мозгового сопряжения между зрителями, что выявлялось с помощью анализа их мозга методом магнитного резонанса. В отличие от предыдущих исследований, которые касались только зрительных областей (что может показаться тривиальным, когда многие индивидуумы получают один и тот же зрительный стимул), Хассон указал, что эта межмозговая синхронизация достигалась путем дополнительного вовлечения ряда других областей коры, которые называют ассоциативными областями. Отчасти это глобальное вовлечение коры и межмозговая синхронизация достигались за счет того, что Хассон называет более общим компонентом, участвующим в широко распределенном в коре отображении сложных зрительных образов, представляемых индивидууму. Вторым источником этого общего ответа может быть усиление возбуждения и внимания, вызванное у зрителей некоторыми наиболее эмоциональными сценами из отобранных экспериментаторами видеофрагментов. Помимо своей общей научной ценности, эти наблюдения открывают практическую возможность использования в будущем межмозговой синхронизации для количественной оценки вовлеченности (или отсутствия вовлеченности) публики – ее внимания и эмоций при получении зрительных и звуковых сообщений, таких как сцены из фильмов, телереклама или политические дебаты, если привести лишь несколько примеров.

Кроме этих основных замечаний, авторы статьи также предполагают, что существует некий очень избирательный механизм восприятия сцен из фильмов, влияющий на межмозговую синхронизацию у зрителей. В целом они обнаружили, что процесс идентификации сложных объектов, по-видимому, не очень сильно зависит от того, в какой участок сетчатки глаза зрителя попадает конкретный зрительный сигнал (например, вид человеческого лица). Вне зависимости от того, под каким углом зритель видел другого человека на экране, нейроны нижней височной коры, ответственные за распознавание лиц, отвечали на этот стимул без видимых проблем. Конкретно это наблюдение ясно показывает, почему для образования мозгосетей более гибкий аналоговый механизм синхронизации имеет преимущество по сравнению с более точным цифровым механизмом. В целом, в отличие от цифрового механизма, при использовании аналогового механизма для успешной синхронизации не требуются совершенно идентичные сигналы. В контексте обсуждаемого вопроса это означает, что при виде одного и того же лица даже под разными углами многие индивидуумы способны довольно хорошо и быстро синхронизироваться друг с другом и образовать мозгосеть.

Еще один аспект данного исследования, привлекший мое внимание, заключался в том, что всякий раз, когда на видео показывали определенное движение руки, у всех зрителей происходило возбуждение нейронов соматосенсорной коры, что вносило вклад в межмозговое сопряжение, которое измеряли Хассон с коллегами. И снова здесь все дело в сетях зеркальных нейронов разных людей, которые активируются, даже когда эти люди заняты такой простой и обычной, как считали несколько лет назад, зрительной дискриминационной задачей (с некоторыми периодическими исключениями в виде тактильных изысканий) – просмотром фильма.

Внезапно походы в кино, по крайней мере для меня, заиграли совершенно новыми красками!

Если пример кино вас не впечатлил, скажем, из-за того, что вы не находите ничего удивительного в том, что мозги людей, совместно просматривающих один и тот же фильм, одновременно проявляют одинаковую активность, я должен вам кое-что объяснить. Я рассмотрел этот пример не потому, что общий зрительный сигнал может на время синхронизировать мозг многих людей. Вообще говоря, это неинтересно. Меня гораздо больше интересует эффект от просмотра фильма, когда зрители уже покинули кинотеатр. Чтобы понять, к чему я клоню, нужно просто представить себе, что произошло бы, если бы мы решили провести контрольный эксперимент с двумя группами зрителей: одна группа состоит только из людей, а вторая – только из шимпанзе. В этом эксперименте каждую группу зрителей разместили бы в отдельном помещении, но обе группы смотрели бы одно и то же, скажем, серию телесериала «Звездный путь», выходившего в середине в 1960-х годов. Во время просмотра нужно было бы регистрировать электрическую активность мозга всех индивидуумов в каждой группе с помощью беспроводной электроэнцефалографии. По мнению Хассона с коллегами, этот эксперимент выявил бы наличие синхронизации между активностью мозга у индивидуумов обеих групп. Вы можете сказать, что это тоже тривиально. Да, я с вами согласен. Но самая интересная часть эксперимента проявилась бы, если бы мы решили последовать за представителями обеих групп и посмотреть, чем бы они занимались после этого краткого периода синхронной мозговой активности, вызванной общим зрительным сигналом. Наблюдение за группой шимпанзе после завершения просмотра не выявило бы ничего особенного (шимпанзе вернулись бы к своим обычным каждодневным делам без каких-то явных признаков того, что совместный просмотр фильма повлиял на их обыденную жизнь), однако в человеческой группе наблюдалось бы совсем иное коллективное социальное поведение. После просмотра представители человеческой группы стали бы обсуждать друг с другом, а также с членами своей социальной группы, которые не были в кино, невероятные приключения капитана Кирка и Спока. В результате зрители и даже некоторые люди, не видевшие фильма, могли организовать клуб фанатов «Звездного пути», ходить в школу переодетыми в капитана Кирка или Спока и даже объяснять друзьям и родственникам, почему нельзя верить ромуланцам. Некоторые даже овладели бы в совершенстве клингонским языком и стали бы посещать ежегодные сходки фанатов «Звездного пути», чтобы взять автограф у исполнителей главных ролей или сфотографироваться с ними.

В общем, я веду к тому, что по прошествии некоторого времени, проведенного вместе в темном помещении за просмотром выдуманной истории с удивительными зрительными изображениями и захватывающей музыкой, глубоко затрагивающими эмоции, ожидания, желания, веру и представления о мире, члены этой группы людей интегрировались в новую абстрактную ментальную структуру – в выдумку, которая во многом стала определять их поведение. Согласен, что мой пример может выглядеть несколько карикатурным, но все же он помогает описать возможные нейрофизиологические механизмы, позволяющие трансформировать исходное и временное межмозговое сопряжение, созданное общим зрительным сигналом, в слитную человеческую мозгосеть, определяемую чувством принадлежности к социальной группе, которая связана новым набором абстрактных представлений – в данном случае участием в научно-фантастическом приключении. В соответствии с релятивистской теорией мозга это возможно по той причине, что за кратковременным этапом межмозговой синхронизации могла последовать фаза кристаллизации, опосредованная высвобождением во всей коре мощных нейрохимических модуляторов, в числе которых нейромедиатор дофамин. Поскольку исходная кратковременная синхронизация создает сильное ощущение удовольствия, разделяемое большой группой людей, попавших под влияние общего зрительного сигнала, вероятно, это активирует широкую мозгосеть, которая опосредует интенсивный поиск вознаграждения и удовольствия. Кроме участия в двигательном поведении, дофамин является ключевым нейромедиатором нейронных сетей, которые опосредуют естественный поиск вознаграждения, такого как секс и вкусная еда, но также и некоторые виды негативного поведения, например, злоупотребление наркотиками или страсть к азартным играм.

Я предполагаю, что вслед за начальной фазой кратковременной межмозговой синхронизации одновременное высвобождение дофамина в мозге многих людей в результате общего опыта может вносить вклад в формирование гораздо более долгосрочного объединения членов социальной группы в мозговую сеть. Известно, что на уровне нейронов дофамин вызывает изменение силы синапсов. Это показано на нижнем графике на рисунке 7.5, который иллюстрирует так называемый трехфакторный синапс Хебба. В соответствии с этим механизмом нейрон, использующий дофамин (или другие нейромодуляторы), может оказывать важное модуляторное влияние на классическое синаптическое взаимодействие по Хеббу, эффективно создавая контролируемый механизм синаптической пластичности. Важно, что вклад этого третьего нейрона может обеспечивать ошибочный сигнал, сообщать о величине вознаграждения по отношению к исходным ожиданиям или даже служить мерой общего уровня внимания или общего состояния осведомленности мозга. Хорошо известно, что дофамин свидетельствует о вознаграждении и в таком качестве может использоваться для модуляции синаптической пластичности и, следовательно, хеббиановского обучения. В случае социального поведения одновременное выделение дофамина в мозге у множества людей может усиливать механизм, подобный механизму Хебба, что способствует формированию сопряжения в результате межмозговой синхронизации. Этот опосредованный дофамином модуляторный эффект гарантирует, что возникающее за счет общих зрительных стимулов краткосрочное состояние межмозговой синхронизации может сохраняться на протяжении гораздо более длительного периода времени. Это особенно важно, если учесть, что однажды сформировавшаяся социальная группа за счет частых взаимодействий способна создавать укрепляющие ее гедонические сигналы. Важно, что в рамках релятивистской теории мозга возникает гипотеза о том, что действующие на синаптическом уровне механизмы, такие как хеббиановское обучение и нейромодуляция вознаграждения, также могут проявляться на уровне межмозговых взаимодействий и вносить вклад в образование и поддержание мозгосетей, определяющих формирование социальных групп людей и животных.

Теперь вы можете задать вопрос, почему такая эволюция от краткосрочного к долгосрочному межмозговому сопряжению не происходит у шимпанзе. Как мы обсуждали в главе 2, несмотря на очевидную способность к мимикрии, шимпанзе применяют ее гораздо реже, чем люди. В частности, это означает, что шимпанзе все еще в большей степени используют эмуляцию (копируют конечный результат), тогда как люди – гораздо лучшие имитаторы – сосредоточены в первую очередь на воспроизведении всего процесса, направленного на решение той или иной двигательной задачи. Более того, благодаря значительному усилению коммуникационных возможностей за счет речи люди гораздо лучше умеют обучать других новым навыкам и распространять новые идеи. Иными словами, у людей догадки или ментальные абстракции могут распространяться в социальной среде гораздо быстрее за счет обсуждений и, в долгосрочном плане, за счет создания культурных инструментов.

Чтобы в рамках релятивистской теории мозга рассмотреть эту уникальную способность создавать мозгосети, давайте сконцентрируем внимание на ключевом элементе этого механизма – на реакции мозга разных приматов при наблюдении за движениями. Если сравнить пространственную картину активации коры при двигательном резонансе у шимпанзе и человека, немедленно выявляется поразительное различие, отражающее тот факт, что шимпанзе больше сильны в эмуляции, тогда как люди – гораздо более способные имитаторы. Рисунок 7.6 воспроизводит это сравнение, демонстрируя распределение активации коры при наблюдении шимпанзе и человека за одними и теми же движениями экспериментатора. Сразу видно, что у шимпанзе зона активации затрагивает главным образом лобную долю, с сильным вовлечением префронтальной коры и гораздо меньшим вовлечением теменной коры, тогда как у человека наблюдение за двигательной активностью создает картину активации, распространяющуюся на обширные зоны лобной, теменной и затылочно-височной коры. У человека наиболее сильная активация на этой обширной территории наблюдается в четырех взаимосвязанных областях: в вентральной префронтальной коре, вентральной премоторной коре, нижней теменной доле и нижней височной коре. Анализируя эти результаты, Эрин Хехт и Лайза Парр пришли к заключению, что картина активации коры у шимпанзе скорее напоминает аналогичную картину у макак-резусов, чем у человека при моторном резонансе. При внимательном анализе выясняется, что картина активации коры у человека при моторном резонансе во многом определяется взаимодействиями между отделами коры, которые в большей степени связаны с отражением намерений, контекста и конечной цели, такими как вентральная префронтальная кора, и другими отделами, которые в первую очередь отвечают за детали сенсорной и моторной интеграции, необходимой для планирования точной последовательности движений при мимикрии действия. К этой последней сети относятся вентральная премоторная область и лобная доля (отдел, где впервые были обнаружены зеркальные нейроны), а также многие участки теменной и нижней височной зоны. Хехт и Парр предполагают, что эти различия в характере активации коры могут объяснять, почему же «хоть шимпанзе и способны мимикрировать, обычно они этого не делают».

Рис. 7.6. Различия в характере активации коры у человека и шимпанзе, наблюдающих за хватательными жестами третьего индивидуума. C модификациями из работы: Hecht E. E. et al. Differences in Neural Activation for Object-Directed Grasping in Chimpanzees and Humans. Journal of Neuroscience 33, no. 35, August 2013: 14117–34.

Хотя описанные выше исследования в первую очередь касались характера активации серого вещества коры, сравнительный анализ распределения белого вещества в лобно-теменно-височных цепях у макак, шимпанзе и человека выявляет очень хорошее совпадение с функциональными данными. В анализе рассматривали три главных пучка белого вещества. Первый – так называемая крайняя капсула, которая связывает ключевые участки височной доли, такие как участки верхней височной борозды (STS) и нижней височной коры, с нижней частью префронтальной коры (рис. 7.7). Вторая система, связывающая STS с кластером зеркальных нейронов в теменной коре, образована так называемыми медиальными и задними продольными пучками. Наконец, существует еще верхний продольный пучок, который отвечает за связь между кластерами зеркальных нейронов в теменной и лобной долях.

Рис. 7.7. Вид сбоку на основные доли человеческого мозга (лобную, теменную, височную и затылочную). Кроме того, отражена детальная организация и подотделы верхнего продольного пучка (superior longitudinal fasciculus, SLF I, II и III; это один из важнейших проводящих путей, состоящий из белого вещества и соединяющий многие отделы коры), изображены крайняя капсула и средний продольный пучок (middle longitudinal fasciculus, MLF). Рисунок Кустодио Роса.

Сравнительный анализ этих трех структур белого вещества показал, что у макак-резусов связующая часть между структурами височной доли и лобной корой (так называемый вентральный компонент) намного пересиливает дорсальный лобно-теменной путь, опосредованный верхним продольным пучком, а также височно-теменную связь. В этой ситуации верхняя височная борозда – главный узел, обеспечивающий проводимость на диаграмме возбуждения мозга у макак. У шимпанзе дорсальная лобно-теменная проводимость несколько усиливается, но все еще несопоставима с вентральным компонентом. В результате в сети зеркальных нейронов кортикальные области не играют решающей роли (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Обзор различий проводимости белого вещества коры у макаки, шимпанзе и человека. AIP – передняя межтеменная зона; aIPL – передняя нижняя теменная доля; DLPFC – дорсолатеральная префронтальная кора; EmC/ExC – крайняя/наружная капсулы; ILF/MLF – нижний/средний продольный пучок; IT – нижневисочная кора; pIPL – задняя нижняя теменная доля; PMd – дорсальная премоторная кора; PMv – вентральная премоторная кора; SLF – верхний продольный пучок; SPL – верхняя теменная доля; STS – верхняя височная борозда; VLPFC – вентролатеральная префронтальная кора. Hecht E. E., Parr L. A. The Chimpanzee Mirror System and the Evolution of Frontoparietal Circuits for Action Observation and Social Learning // New Frontiers in Mirror Neurons Research. Oxford University Press, 2015.

В человеческом мозге ситуация значительно отличается, поскольку проводимость дорсального и вентрального путей становится гораздо более сбалансированной, и теменная зона, в которой сконцентрированы зеркальные нейроны, получает роль ключевого связующего узла в цепи, объединяющей височную, теменную и лобную доли (рис. 7.8). Это происходит благодаря усилению лобно-теменных и височно-теменных взаимодействий. Как считают Хехт и Парр, «связь через вентральную крайнюю капсулу в этой сети обеспечивает путь переноса информации, который способствует достижению конечной цели копирования. Напротив, связь через верхний, средний или нижний продольный пучок может обеспечивать путь передачи информации, способствующий кинематике копирования. Таким образом, повышенная вентральная проводимость в этой сети может быть связана с усиленной активацией лобной доли в процессе наблюдения за действиями и лучшей способностью копировать конечный результат, тогда как повышенная дорсальная проводимость может быть связана с усиленной активацией затылочно-височной и теменной зоны в процессе наблюдения за действием и лучшей способностью копировать метод».

Хехт и Парр имеют в виду, что характерное распределение и плотность белого вещества коры, связывающего лобную, теменную и височную доли (а также часть затылочной доли), играют ключевую роль в определении мыслительной стратегии, посредством которой человек и другие приматы включаются в отслеживание и копирование движений, наблюдаемых ими в процессе социального общения.

Хехт с коллегами провели более детальный анализ верхнего продольного пучка (рис. 7.7) и его компонентов и выяснили, что с тех пор, как наши предки отделились от шимпанзе, нижняя ветвь верхнего продольного пучка, называемая SLF III, значительно увеличилась в размерах, возможно, за счет верхней ветви (SLF I), которая у шимпанзе является основным компонентом пучка. Ветвь SLF III отвечает за связь нижней префронтальной коры, вентральной премоторной зоны и передней части нижней теменной коры. У человека наблюдается значительное увеличение проекций SLF III, заканчивающихся у нижней лобной извилины. Таким образом, с тех пор как в Африке появились первые популяции Homo sapiens, в их головах произошло явное усиление проводимости с участием системы зеркальных нейронов, охватывающей не только такие классические области, как вентральная премоторная зона и теменная и затылочно-височная зона, но также ключевой участок префронтальной коры.

Если рассуждать в рамках релятивистской теории мозга, все эти изменения конфигурации белого вещества у человека, включая усиление дорсальной лобно-теменной проводимости и избирательный рост нижнего компонента верхнего продольного пучка, привели к глубокой модификации картины электромагнитных полей, создаваемых этими биологическими соленоидами. В результате по сравнению с шимпанзе и макаками в человеческом мозге наблюдается совершенно особая картина кортикальных связей. На самом деле это значительное изменение континуума кортикальных нейронов помогает объяснить различия между нашим видом и другими близкими предками среди гоминидов и позволяет понять не только то, почему наш мозг способен обеспечивать более сложное поведение, включая речь и изготовление орудий, но и то, почему мы способны формировать более сплоченные и творческие социальные группы, чем наши предки.

Интерес к проведению экспериментальных исследований мозгосетей в нашей лаборатории объясняется несколькими причинами. Во-первых, мы просто хотели посмотреть, получится ли у нас создать мозгосеть и продемонстрировать, что мозги нескольких индивидуумов могут работать совместно, проявляя согласованную моторную активность без явных движений тел или общения между участниками. Кроме этой первичной проверки гипотезы, мы также хотели убедиться в возможности построения мозгосетей в парах между парализованными пациентами, такими как участники проекта «Снова ходить», и здоровыми людьми, такими как физиотерапевты, в надежде на то, что парализованные люди смогут использовать коллективную вычислительную мощность мозгосети для ускорения обучения взаимодействию с восстанавливающим подвижность интерфейсом «мозг-машина». Если окажется, что это возможно, то вполне может статься, что в будущем один физиотерапевт или врач силой своего мозга сможет одновременно помогать тысячам парализованных людей во всем мире пользоваться общим интерфейсом «мозг-машина», способным улучшать их клиническое состояние. На момент написания этих строк уже проведены первые эксперименты, результаты которых подтверждают, что эта идея успешно воплощается в жизнь в головной лаборатории проекта «Снова ходить» в Сан-Паулу в Бразилии. Опять-таки все произошло намного быстрее, чем предсказывалось.

Третья причина для проведения этих экспериментов заключалась в том, чтобы проверить мои идеи относительно релятивистского мозга: для подтверждения моей теории мне нужно было найти в мозге механизм, способный осуществлять столь обширную синхронизацию. Дело в том, что хоть я и выдвигаю предположение о том, что в этом процессе могут быть задействованы электромагнитные поля нейронов, достаточно сложно выявить все элементы, необходимые для возникновения синхронизации нейронов в интактном мозге. Поэтому я думал, что создание мозгосетей с участием многих индивидуумов облегчит нам изучение условий, требующихся для возникновения такой широкомасштабной синхронизации. В мозгосети можно контролировать сенсорную обратную связь и сигналы вознаграждения, поступающие каждому участнику эксперимента, и я решил, что, измеряя периодичность и характер синхронизации активности нейронов у многих кооперирующих индивидуумов, я смогу получить ответ на вопрос о том, как широкомасштабная синхронизация может возникать в отдельном мозге. В случае B_3-сети мы видели, что сочетания общих зрительных сигналов обратной связи и вознаграждения было достаточно, чтобы точно синхронизировать электрический мозговой штурм, осуществляемый мозгом трех участников эксперимента. Это означало, что общая B_3-сеть могла контролировать трехмерные движения виртуальной руки, как если бы сигналы нейронов происходили из одного мозга. Это навело меня на мысль о том, не может ли эта комбинация также играть ключевую роль в консолидации континуума нейронов в отдельном мозге. Именно это позволило мне предположить, что правило обучения Хебба с тремя переменными, исходно предложенное в качестве механизма синаптической пластичности, возможно, также лежит и в основе удивительной способности нашего вида формировать и поддерживать обширные мозгосети, которые создают большое количество сложных поведенческих реакций. Это позволило вычеркнуть еще один пункт из моего списка.

Четвертая и последняя причина, по которой мне так хотелось поиграться с мозгосетями, заключалась в желании попытаться исследовать ключевые принципы, позволяющие таким органическим компьютерам возникать в природе и реализовывать удивительные способности Истинного творца всего, позволяющие ему строить человеческую вселенную. Вот почему я твердо уверен, что приравнивание мозга и мозгосетей к индивидуальным и распределенным органическим компьютерам поможет понять, почему египетские пирамиды имеют так много общего с ульями. В соответствии с этой рабочей гипотезой, и то и другое – удивительные осязаемые примеры структур, созданных распределенными органическими компьютерами: одни, безусловно, сделаны с помощью мозга рабочих пчел, другие – благодаря тому, что сотни тысяч людей на протяжении десятков лет планировали и решали общую архитектурную задачу, которая, прежде чем воплотиться в бессмертном египетском камне, сначала возникла и обрела форму в чьей-то нервной системе. Понятно, что органический компьютер пчел гораздо проще, поскольку он работает благодаря простым внешним или биологическим синхронизирующим сигналам, запуская команды, которые генетически встроены в мозг отдельных рабочих пчел, очень эффективных в коллективе, но не имеющих индивидуального сознания или истинного понимания задачи. Мозгосеть же, участвовавшая в построении египетских пирамид, должна была обучаться абстрактным и ручным навыкам, созданию новых инструментов и разработке стратегии решения разнообразных проблем, возникающих в процессе строительства, не говоря уже о том, что каждый отдельный участник осознавал, какую роль играл он сам и какова была (официальная) цель работы. Поэтому не приходится удивляться тому, что Льюис Мамфорд[19] назвал строительные работы египтян «мегамашиной» – коллективным усилием людей, прототипом наступившей тысячи лет спустя эпохи механизации, а также классическим примером человеческой мозгосети, если использовать уже мою терминологию. Тем не менее как ульи, так и египетские пирамиды иллюстрируют тот факт, что для достижения специфического результата требуется взаимодействие большого числа индивидуальных мозгов, синхронизированных для решения общей материальной задачи. Моя гипотеза состоит в том, что в обоих случаях это достигается за счет аналоговой синхронизации, приводящей к межмозговому сопряжению.

Теперь я могу назвать главную причину, которая заставляет меня отстаивать существование связующих нитей, удерживающих в целости группы живых существ, таких как бактерии, муравьи и пчелы, рыбы и птицы, а также обширные человеческие социальные сети. Учитывая упомянутые в главе 3 основные принципы термодинамики, я могу связать все эти примеры с тем, что еще с момента появления простейших форм жизни отдельные организмы объединялись в группы и синхронизировали свою активность, чтобы максимально увеличить количество производимой полезной работы за счет потока энергии и информации, которыми они обменивались с окружающей средой. Важно, что как группы животных, так и мозгосети имеют общее решение для самоорганизации и снижения энтропии (не говоря уже о записи максимального количества гёделевской информации) на единицу энергии/информации, которой они обмениваются с внешним миром. Для подавляющего большинства живых существ это подразумевает оптимальную возможность получить больше солнечной энергии и продлить свою постоянно висящую на волоске жизнь. В нашем с вами случае речь идет скорее о топливе, требующемся для создания полного спектра ментальных абстракций, позволяющих нам поглощать информацию из космоса и превращать ее в знания.

Через несколько месяцев после проведения наших экспериментов с мозгосетями я натолкнулся на видеозапись выражений лиц двух наших участников в то время, когда они контролировали B_2-сеть. Через несколько минут просмотра этой записи у меня возникло странное ощущение, что я когда-то уже видел подобное – не в какой-то лаборатории вроде нашей, а где-то еще, причем множество раз и при разных обстоятельствах: в кинотеатре во время отдельных эпизодов, вызывающих коллективные эмоции, воспоминания, надежды и желания у всех зрителей, на публичных сборищах, где голос и слова оратора гипнотизируют сотни тысяч людей, разделяющих одни и те же политические взгляды, на футбольных матчах, где болельщики подбадривают свои команды и поют сообща, как будто эта детская игра важнее самой жизни. Кажется, что во всех этих случаях люди сливаются как части коллективной сущности и ведут себя не как индивидуумы, а как части целого.

Теперь, после проведения в нашей лаборатории экспериментов с мозгосетями, я вдруг сформулировал подходящую гипотезу для объяснения происходящего: каждая из этих групп людей – в кинотеатре, на собрании, на футбольном стадионе – в целом представляла собой множественные примеры распределенных органических компьютеров, собранных вместе в правильный момент.

Поначалу эта идея казалась настолько чуждой даже мне, системному нейробиологу, что я попытался о ней забыть. Но чем больше я думал и читал о социальном поведении людей и животных и о его древнем происхождении, тем больше моя идея о распределенных органических вычислениях казалась совместимой с различными известными нам случайными наблюдениями. Как футбольный фанат, я немедленно задумался о хорошо известной футбольной мудрости: сколько бы ни было в команде звездных игроков, если они не спаяны в единую команду, не стоит даже надеяться, что они что-то выиграют (вспомните Palmeiras и их «более ста голов» в 1996 году или Real Madrid Galáticos в середине 2000-х). Пожалуй, формирование команды и развитие так называемого командного духа, как говорят фанаты, представляется очень хорошей аналогией для описания того, что я называю распределенным человеческим органическим компьютером – его функционала и того, почему при его сборке может потребоваться серьезная тренировка для достижения масштабной синхронизации мозгов многих индивидуумов. Однако, все же заработав (на короткий период времени или на десятилетия совместной работы), такой распределенный органический компьютер достигает невероятных результатов, проявляющихся либо в конкретных физических показателях, либо, в случае людей, в более сложных интеллектуальных достижениях, которые определяют нашу культуру и наше наследие в качестве вида.

Далее, после моей футбольной аналогии, дела пошли еще хуже. Я вдруг подумал о симфоническом оркестре вроде оркестра Берлинской филармонии, исполняющем мою любимую увертюру из оперы «Тангейзер», не как об уникальном собрании высококлассных музыкантов, а как еще об одном примере того, как благодаря годам репетиций, нескольким взмахам дирижерской палочки и некоторым удивительным интерактивным звуковым сигналам с обратной связью моторная кора десятков людей тренируется или синхронизируется по миллисекундной шкале для участия в таком завораживающем коллективном звуковом творчестве.

С учетом всех этих примеров теперь я могу предложить рабочее определение мозгосети: в целом мозгосеть – это распределенный органический компьютер, состоящий из мозгов многих индивидуумов, синхронизированных (в аналоговом режиме) за счет внешнего сигнала, такого как свет, звук, речь, химические вещества или радио- или электромагнитные волны, и поэтому способных производить эмерджентные коллективные поведенческие реакции. Как и индивидуальный мозг, такие распределенные органические компьютеры используют органическое хранилище памяти для записи и хранения гёделевской информации, при этом они также передают шенноновскую информацию и способны к коллективному обучению посредством механизма вроде пластичности Хебба, масштабированного до уровня нескольких взаимодействующих мозгов. В таком качестве мозгосети также демонстрируют способность к самоадаптации. Кроме того, такой распределенный человеческий органический компьютер благодаря своей невероятной сложности способен на удивительный вид вычислительных операций, по крайней мере на сегодняшний день уникальный для всей вселенной; он способен воспринимать информацию из вселенной и превращать ее в знания, которые затем могут быть оформлены и переданы следующим поколениям, чтобы продолжать главную экзистенциальную миссию нашего вида – построение вселенной.

Глава 8

Доводы в пользу мозгоцентрической космологии

Несмотря на ужасно холодную ночь, народу собралось на удивление много. Мелкими группами люди выходили из разных уголков темного замерзшего леса, готовые влиться в плотную процессию, постепенно приобретавшую определенный ритм движения. Пришедшие мужчины, женщины, дети и еще способные идти на своих двоих старики инстинктивно втискивали свои замерзшие тела в человеческий поток, пытаясь преодолеть снежную бурю и продолжая продвигаться вперед, как какая-то невиданная сила природы. В тишине этот человеческий гарпун следовал за единственным тусклым конусом света, исходившим от церемониального факела в руках самого почтенного шамана, который вел всю процессию к новому подземному храму.

Они шли идеально в ногу, опустив головы и наклонив туловища вперед, чтобы ослабить удары бушующего и пронизывающего до костей ледяного ветра. Оставленные на глубоком снегу отпечатки ног, стойкая решимость даже при звуке чудовищного рычания, издаваемого жадно следившими за процессией с совсем близкого расстояния хищниками, и медленное, но непрестанное продвижение сквозь ночь безошибочно свидетельствовали о бесконечных жертвах, на которые они готовы были пойти ради того, чтобы доказать свою преданность. Эти вовлеченные в опасный поход люди были добровольными узниками: они были околдованы и обращены с младенческих лет непреодолимой и неясной силой, влияния которой другие животные и даже их ближайшие родственники среди человекообразных обезьян и предки среди гоминидов никогда не испытывали. Сами того не осознавая, они были первыми в своем роде. Идя вперед без отдыха, с решимостью во что бы то ни стало дойти до входа, а затем и до глубин нового храма, эти паломники, несмотря на очевидную опасность, упрямо следовали за своим мысленным миражом. И ничто на земле не могло помешать этому упорному шествию того, что вполне можно считать первой в истории человеческой мозгосетью, собранной одной лишь силой веры.

Примерно 40 тысяч лет назад, возможно, такой же леденящей морозной ночью, как та, что я только что описал, мужчины и женщины с таким же телом и мозгом, как у нас, ввели в обращение одну из самых долговечных особенностей нашего вида – уникальную способность создавать и широко распространять ментальные абстракции, которые, несмотря на свое реальное происхождение из биологических катушек нашего мозга, проектируются на внешний мир таким образом, словно представляют собой самую неоспоримую и неопровержимую истину, достойную слепой веры в нее.

Поскольку часов еще не существовало, жизнь этих людей почти не имела временных оттенков: лишь день и ночь да переходы одного в другое, а также лунный цикл, природные сезоны Земли и миграция животных разграничивали рутину их жизни. Днем они в основном занимались охотой и собирательством, ночью они, сидя вокруг огня, вероятно, рассказывали друг другу истории, которые им впоследствии снились. Но иногда, в особых случаях, они шли все вместе, гордой и единой группой, к спрятанным глубоко под землей местам, в которых через 40 тысяч лет их потомки проведут много времени, обсуждая, что именно они искали, отваживаясь спускаться в глубокие пещеры, чтобы рисовать на грубых каменных стенах сложные изображения или поклоняться рисункам тех, кто приходил до них. В качестве подписей к наскальным рисункам они оставляли отпечатки собственных ладоней. Но хотя эти сцены изобилуют изображениями животных, на которых они охотились или которые охотились на них, там на удивление мало изображений их самих или им подобных. Очевидно, что это не связано с недостатком артистического мастерства. Наблюдаемое отсутствие человеческих образов в наскальных рисунках, вероятно, указывает на желание этих древних поколений художников оставить после себя долговечную запись ментальных образов, созданных их мозгом и являющихся, как мы уже поняли, результатом столкновения физического мира с тем, как его себе представлял Истинный творец всего.

Сегодня, размышляя о невероятной красоте и художественной силе подобных наскальных рисунков и о том, как наши доисторические предки из эпохи верхнего палеолита их создавали, мы пытаемся понять, какого материального вознаграждения или великого снисхождения столь страстно желали эти первые паломники, что подвергали свои жизни и жизни своих любимых смертельному риску. Какие сокровища заставляли их совершать подобные путешествия через опасные леса в поисках входа в новую пещеру? Почему они слепо вверяли свои жизни старому шаману и тусклому свету его видений и его факела?

Прежде чем продолжить этот рассказ, я должен заметить, что, пока я писал эту главу, появились данные о том, что примерно 65 тысяч лет назад, или за 25 тысяч лет до появления Homo sapiens, аналогичные наскальные рисунки создавали и неандертальцы. Если эти данные подтвердятся, звание первых художников в нашей линии будет присвоено неандертальцам.

Как ни удивительно это звучит во втором десятилетии XXI века, когда наше общество потребления с его культурой потворства своим желаниям достигло полного расцвета, все археологические данные показывают, что те мужчины и женщины в своих походах не искали каких-то благ, власти или роскоши. Удовлетворяя свои насущные жизненные потребности охотой и собирательством, мужчины и женщины верхнего палеолита начали бродить по замерзшим лесам довольно большими группами в поисках подземных пещер, которые они могли бы занять, богато разукрасить собственными руками и затем посещать. Действительно, посреди ледяных пространств на юго-западе и северо-востоке Пиренейских гор, которые сейчас являются частью Южной Франции и Северной Испании, эти кочевники верхнего палеолита оставили богато орнаментированные исторические записи в виде сложных разноцветных рисунков на стенах и потолках глубоких и извилистых подземных пещер. Совокупность этих художественных реликвий составляет свидетельство ключевых аспектов физической и ментальной жизни древнейших представителей нашего вида, у которых возникло желание и умение оставлять отчеты о своем опыте и мыслях на каком-то ином носителе, кроме собственной памяти. Таким образом, чтобы правильно охарактеризовать героические достижения людей верхнего палеолита, важно подчеркнуть, что до того, как они начали украшать рисунками и резьбой стены подземных пещер, на протяжении тысяч и тысяч лет для представителей нашего вида единственным средством передачи опыта была устная речь. Аналогичным образом единственным носителем для долгосрочного хранения информации была человеческая память. Поэтому еще 30–40 тысяч лет назад нейронный субстрат человеческого мозга служил главным хранилищем историй жизни отдельных людей и общей истории нашего вида. И в такой ситуации обе эти исторические записи могли передаваться современникам и будущим поколениям только посредством речи. Спустившись под землю и начав разрисовывать стены и потолки пещер, наши предки запустили важнейшую коммуникационную революцию в регистрации и хранении человеческой истории. Они вдруг смогли отображать на голых камнях свои самые глубокие чувства и представления об окружающем мире, а в некоторых случаях – создавать долгоживущие записи о самых интимных человеческих эмоциях и мыслях, которые и по сей день не может выразить ни устная, ни письменная речь. В таком контексте можно даже заявлять, что, научившись рисовать, наши предки широко распахнули последние двери, удерживавшие человеческий мозг в плену у клеток головы. Если следовать рассуждениям австрийского философа Людвига Витгенштейна, представители мадленской культуры ввели человеческую традицию изображать своими руками то, что нельзя передать исключительно с помощью языка. Используя термины релятивистской теории мозга, наши предки из верхнего палеолита использовали рисунок вместо речи, чтобы лучше описать ментальные проявления высокоразмерной гёделевской информации – эмоций, абстракций, мыслей, которые не могут быть переданы через низкоразмерные шенноновские каналы, такие как речь.

После того как они выпустили эту силу на свободу, возврата к прошлому уже не было, поскольку этот простой перенос сырого ментального образа, произведенного, как и все продукты мозга, широкомасштабной электромагнитной активностью нейронов, на искусственную среду (в данном случае камень) не только позволил людям выражать и сообщать другим свои представления и интерпретацию мира природы, основу своей жизненной философии, этические и моральные принципы и космологические взгляды, но также запустил извечный, продолжающийся и по сей день поиск новых сред и новых каналов коммуникации для хранения и распространения человеческих мыслей, взглядов, мнений и знаний как можно более широко и быстро. За последние 30 или 40 тысяч лет этот поиск прошел множество этапов от изображения на камнях некоторых мысленных образов до современной способности переносить электрическую активность мозга, определяющую сенсорное и двигательное поведение, непосредственно на цифровую основу в режиме реального времени, как это делаем мы в наших экспериментах с интерфейсом «мозг-машина».

Очень даже неплохо.

Таким образом, Homo sapiens из верхнего палеолита (и, возможно, неандертальцы до этого) первыми продемонстрировали важнейший признак человеческой расы, часто проявляющийся, как некое атавистическое проклятие, и легко идентифицирующийся в разных вариантах в истории всех крупнейших человеческих цивилизаций. Я имею в виду, по-видимому, врожденное стремление людей кому-то верить, рисковать своим настоящим и будущим и устанавливать жесткие нормы приемлемого этического и морального поведения, основываясь лишь на нематериальных ментальных абстракциях.

Как и мы сегодня, представители мадленской культуры (термин происходит от названия пещеры Ла-Мадлен в департаменте Дордонь во Франции), как часто называют западноевропейских пещерных художников верхнего палеолита, жили и умирали под впечатлением от мощных ментальных абстракций: первые мифы создавались, распространялись и воспринимались Истинным творцом всего в качестве четко ощутимой реальности. В соответствии с выдвинутой мной в этой книге теорией, как тогда, так и на протяжении всей истории нашего вида такие представления о мире сначала зарождались внутри переплетенных мозгосетей отдельных индивидуумов или небольших групп. Однако затем эти индивидуальные ментальные абстракции стремительно распространялись среди целых человеческих сообществ, как огонь по высохшему кустарнику, приобретая собственную жизнь и такую мощь, влияние и неопровержимость, что каждая из них превращалась в господствующую теологию, вероисповедание, космологию, идеологию или научную теорию (названия разные, но истинные нейробиологические корни, скорее всего, одни и те же), направляющую индивидуальное и коллективное поведение, не говоря уже об общей культуре, определяющей центральные принципы, лежащие в основе всех человеческих цивилизаций.

В этом широкомасштабном процессе социальных переворотов каждая такая ментальная абстракция в каждый конкретный момент в нашей истории внезапно на пустом месте начинала диктовать, что законно или незаконно, приемлемо или неприемлемо, правильно или неправильно в человеческом поведении в различных ситуациях, тем самым создавая всеобъемлющую и часто гнетущую тень, покрывавшую все аспекты человеческой жизни. Соответственно, в ходе всей человеческой истории, поднимаясь и вытесняя предшествующие им господствовавшие нейронные миражи, новые ментальные абстракции получали возможность диктовать обществу свои догматы и каноны, даже если они очевидным образом противоречили доказанным фактам и доступным данным об окружающем мире.

Исходя из предположения о том, что ментальные абстракции играли ведущую роль в формировании всей истории нашего вида, я считаю, что космологическое описание, сформированное примерно за 100 тысяч лет построения человеческой вселенной (т. е. все интеллектуальные и осязаемые материальные достижения Homo sapiens), можно радикально переформулировать с совершенно иной точки зрения, эпицентром которой является человеческий мозг, действующий индивидуально или в составе человеческой мозговой сети. В соответствии с такой космологической перестановкой так называемая человеческая вселенная постепенно возникала в виде отдельных ментальных абстракций (и веривших в них групп людей), конкурировавших между собой в великой битве за овладение коллективным разумом человечества с целью достижения гегемонии, которая на каждом поворотном этапе человеческой истории гарантировала победителю власть указывать курс дальнейшего продвижения.

В процессе этой бесконечной ментальной битвы за право быть невидимым сочинителем истории нашего вида первый шаг в переходе от старой главенствующей ментальной абстракции к новой, по-видимому, происходил тогда, когда новый ментальный конструкт, произведенный в результате нового ментального просветления индивидуума или небольшой группы людей, свободно распространялся в обществе и в какой-то момент завладевал умами большого числа людей. Я предполагаю, что этот процесс был возможен лишь благодаря двум сложнейшим неврологическим свойствам человеческого мозга, а именно: способности крохотных электромагнитных полей нейронов объединять нейронное пространство и время в единый континуум, а также уникальной способности нашего вида синхронизировать активность мозга большого числа людей с образованием тесно сплоченных социальных групп, или мозгосетей. Основываясь на этой новой точке зрения, я предполагаю, что с момента происхождения нашего вида тесно сплетенные человеческие мозгосети, образованные за счет распространения различных ментальных абстракций, конкурировали между собой за власть и в конечном итоге за определение будущего нашего вида.

В таком мозгоцентрическом контексте весь ход человеческой истории находился под влиянием результатов подобных социальных конфликтов, а процесс самоорганизации, происходивший во время этих столкновений, давал начало различным культурным, религиозным, политическим и экономическим системам в разные моменты истории. Короче говоря, осмелюсь сказать, что мозгоцентрическая космология отдает некоторую дань поистине уникальному наследию, которым наш вид обязан космосу, который, хотя и существовал за миллиарды лет до нашего появления в виде животных на планете Земля, насколько мы можем судить, зависит от заинтересованного наблюдателя, способного и желающего воспроизвести его историю, используя в качестве эталона сравнения свою мозгоцентрическую точку зрения.

Хотя поначалу идея мозгоцентрической космологии может показаться экстравагантной и даже нелепой, в первую очередь из-за ее зацикленности (вселенная приводит к появлению мозга, который, в свою очередь, занят воспроизведением истории вселенной от самых ее истоков), весьма обнадеживает тот факт, что многие интеллектуалы разных эпох выдвигали похожие идеи о центральном положении нашего мозга во вселенной. Например, в 1734 году итальянский ученый Джамбаттиста Вико в «Новой науке» предположил, что пришло время создать «новую науку», которая в первую очередь фокусировалась бы на изучении принципов человеческого общества. Вот как его цитирует Дж. Дэвид Льюис-Уильямс в книге «Разум в пещере»: «[Вико] считал, что человеческий разум придает форму материальному миру, и именно эта форма, или логика, позволяет людям понимать мир и эффективно устанавливать с ним связь. Мир сформирован человеческим мозгом и имеет его форму, несмотря на то, что люди видят мир „естественным“ или „заданным“. Решая задачу формирования мира, человечество создало само себя. Поскольку это так, должен существовать универсальный „язык разума“, общий для всех сообществ. Структуризация и создание чего-либо цельного из хаоса мира природы – это суть человеческого бытия».

Вторя Вико, знаменитый американский исследователь мифологии Джозеф Кэмпбелл в книге «Мифы, в которых нам жить» писал: «Любопытной особенностью нашего лишенного жесткой формы живого вида является то, что мы строим свою жизнь на выдумке»[20]. Развивая эту мысль, он продолжает: «Шутливые выходки такого рода до сих пор производят сильное впечатление, поскольку основаны на переносе в мир бодрствования мифических образов из сновидений – человеческой плоти, церемониального наряда или архитектурной композиции, – порожденных не повседневными переживаниями, а теми глубинами души, которые ныне принято называть бессознательным. В силу своей неосознаваемой природы они вызывают у зрителя сноподобный, беспричинный отклик. Вследствие этого характерной особенностью мифических сюжетов и образов, переведенных на язык ритуала, становится то, что они соединяют личность со сверхличностными целями и силами. Ученые, изучающие поведение животных, уже заметили, что в тех случаях, когда дело касается важнейших задач вида – например, при брачных играх и поединках за самку, – схемы стереотипного, ритуализированного поведения ориентируют отдельную особь в направлении, которое согласуется с запрограммированным порядком поступков, характерных для вида в целом. Сходным образом во всех сферах человеческого общения ритуальные процедуры лишают противников индивидуальных черт, то есть их поведение – поступки уже не личности, а человека как обобщенного представителя вида, общества, касты или профессии».

И чтобы не оставить никаких сомнений, Кэмпбелл заключает: «Полагаю, все мы уже готовы признать тот факт, что любая мифология и ее персонажи – порождения психики [т. е. человеческого мозга]. Откуда еще взяться богам, как не из человеческого воображения?»

Как мы увидим в этой и последующих главах, многие другие ученые, философы и художники разделяли данную точку зрения, хотя эту общую идею редко называли мозгоцентрической космологией, как решил окрестить ее я. В таком ключе, опираясь на аргументы Кэмпбелла и многих других мыслителей, придерживавшихся этой точки зрения в прошлом, я считаю, что в настоящее время мы находимся в гораздо более выгодном положении для продвижения и научного обоснования мозгоцентрической космологии в качестве новой эпистемологической модели для описания человеческой вселенной. Я говорю так, поскольку в отличие от предыдущих попыток, главным образом основанных на риторических и философских аргументах, теперь для защиты мозгоцентрической теории мы имеем возможность полагаться на понятные и логичные нейрофизиологические доказательства. На самом деле после введения в предыдущих главах основных понятий релятивистской теории мозга моя следующая цель заключается в их комбинации для построения формального объяснения того, почему имеет смысл говорить о космологии, концентрируясь на человеческом мозге. Вообще говоря, зная то, что я знаю сейчас, я уже не вижу для себя никакой возможности уйти от этой точки зрения.

Однако, прежде чем начать, я хотел бы подчеркнуть, что мозгоцентрическая космология не подразумевает какого-либо антропоцентрического определения вселенной. На самом деле ничто в этой новой космологии не предполагает исключительную роль или место человека в космосе. Более того, мозгоцентрическая космология не эквивалентна какому-либо проявлению солипсизма или кантовского идеализма, и, следовательно, от нее нельзя отмахнуться на этом основании. Мозгоцентрическая космология никоим образом не отрицает существование внешнего мира. Скорее наоборот: она просто предполагает, что вселенная предоставляет потенциальную информацию, которую человеческий мозг использует для ментального воспроизведения этой вселенной. Таким образом, по определению предлагаемая мной мозгоцентрическая космология постулирует существование материальной вселенной.

Последовательность моих рассуждений будет соответствовать перевернутой пирамиде, изображенной на рисунке 8.1. Сначала я должен рассказать, как релятивистская теория мозга учитывает удивительную способность человеческого мозга создавать и передавать ментальные абстракции. Мы уже видели несколько примеров этой человеческой особенности, когда обсуждали такие темы, как схема тела, восприятие самого себя, боль и ощущение фантомной конечности. В целом все это – яркие примеры того, как человеческий мозг создает собственные ментальные конструкты, отображающие его внутренние нейронные представления о теле, в котором он находится. Однако человеческий мозг способен генерировать и гораздо более сложные ментальные конструкты. Вообще говоря, я готов утверждать, что благодаря этому невероятному свойству наш мозг способен построить единственное понятное описание реальности, которую мы, люди, можем испытывать.

Рис. 8.1. Мозгоцентрическая космология: различные уровни ментальных абстракций, создаваемых человеческим мозгом (рисунок Кустодио Роса).

Но прежде чем двигаться дальше, давайте рассмотрим все элементы по порядку.

Давайте начнем с рассуждений о том, как человеческий мозг обрабатывает то, что предлагает ему внешний мир. В соответствии с моей мозгоцентрической моделью, все, что вселенная может предложить нам или какому-либо разумному наблюдателю, является лишь потенциальной информацией. Вообще говоря, эта идея очень близка к классической копенгагенской интерпретации квантовой механики, которая предполагает, что до осуществления наблюдений или измерений говорить о внешнем мире можно только в терминах вероятности. Иными словами, до измерения все сущее в мире остается неопределяемым; это означает, что хотя вокруг нас что-то есть (и я в этом не сомневаюсь), бессмысленно говорить о том, что это такое, пока «это» не будет замечено или измерено разумным наблюдателем.

Для описания этих неопределяемых сущностей я предпочитаю говорить не о вероятностях, а о потенциальной информации, поскольку, с моей точки зрения, без разумных форм жизни вроде нас, играющих роль любопытствующего наблюдателя и интерпретатора, ничто не может пересечь критический порог и превратиться в информацию. В таком случае я, как и знаменитый американский физик Джон Арчибальд Уилер, подписываюсь под заявлением о том, что вселенную можно описать или определить только с помощью наблюдений, сделанных и накопленных разумной формой жизни, которая способна создавать логичное описание космоса, в котором она существует. Учитывая, что до сегодняшнего дня мы можем с уверенностью говорить о существовании лишь одного такого наблюдателя – Homo sapiens, релятивистская теория мозга предполагает, что человеческий мозг отвечает за ключевой механизм отбора потенциальной информации, существующей в окружающих нас просторах космоса, и за ее превращение сначала в шенноновскую, а затем в гёделевскую информацию, которую мозг использует для собственного описания реальности (см. рис. 3.2). Таким образом, это преобразование является первым шагом в построении существующей в мозге интерпретации космоса – человеческой вселенной, о которой я рассказываю на страницах данной книги.

А теперь давайте обратимся к перевернутой пирамиде, изображенной на рисунке 8.1, чтобы рассмотреть все аргументы в пользу мозгоцентрической космологии. Первый уровень на рисунке просто напоминает нам о ключевых анатомических и физиологических свойствах, определяющих функционирование органических компьютеров, называемых человеческим мозгом. Как мы видели ранее, к ключевым свойствам человеческого мозга относится наличие большой массы нейронов, соединенных между собой специфическим образом, обеспечивающим возникновение сложных электромагнитных полей. Такие аналоговые поля поддерживают многие функции, среди которых я отмечаю формирование мозгового континуума, а также обеспечение аналогового субстрата, посредством которого большое количество мозгов могут синхронизироваться и образовывать мозгосети. Также на этом первом уровне можно выделить диверсифицированный многоканальный сенсорный аппарат, обеспечивающий непрерывный отбор и передачу сигналов из внешнего мира в виде множества входящих потоков шенноновской информации. После этого превращения, осуществляемого специализированными сенсорными рецепторами на периферии тела (глаза, кожа, уши, язык), образующиеся потоки шенноновской информации в форме последовательностей потенциалов действия быстро трансформируются периферическими нервами и субкортикальными структурами, формирующими сенсорные пути к коре мозга. Здесь происходит другое важнейшее превращение, теперь уже на уровне сетей нейронов: формирование электромагнитных полей, образованных электрическим током в нейронах, которые отвечают за конвертацию цифровой шенноновской информации в аналоговую гёделевскую информацию (см. рис. 3.2). Как мы видели в главе 3, гёделевская информация переформирует микро/макроструктуры мозговых тканей за счет пластичности мозга, постоянно записываясь в нервные ткани в виде долгосрочных воспоминаний. Благодаря этому механизму человеческий мозг постоянно развивает и уточняет свою внутреннюю точку зрения на протяжении всей жизни. Таким образом, каждый раз при поступлении новой сенсорной информации она сравнивается с собственной точкой зрения мозга для обновления и определения перцептивного опыта в каждый отдельный момент времени. Также этот первый уровень на рисунке 8.1 напоминает нам о том, что работа нашего мозга описывается рядом принципов функционирования нейронных ансамблей (см. главу 4).

Второй уровень на рисунке 8.1 демонстрирует, что благодаря этим базовым свойствам человеческий мозг, действующий в одиночку или в составе мозгосетей, может превращать фрагменты потенциальной информации, отбираемой им из внешнего мира, в широкий спектр ментальных конструктов, сочетания которых определяют создаваемую мозгом картину материальной реальности. Продвигаясь по рисунку 8.1 от второго уровня вверх, мы замечаем иерархическую прогрессию ментальных абстракций от самых базовых к самым сложным. В соответствии с моей иерархией на нижнем уровне в этом списке находятся такие базовые понятия, как пространство и время, идентификация и обозначение отдельных предметов, логичное внутреннее представление о причинно-следственных связях и появление нашего богатого чувственного опыта. На этот же уровень я помещаю способность мозга создавать смысл и семантику. Кроме того, здесь находится собственная точка зрения мозга и ее основной элемент – уникальная человеческая способность, которую принято называть верой. Также на втором уровне располагается наша способность создавать математику и логику для объяснения явлений природы.

Для меня чрезвычайно большое значение имеет изучение нейрофизиологических механизмов, объясняющих, каким образом наш мозг создает веру и основывается на ней, диктуя поведение многих людей. Я говорю об этом, поскольку обычно именно при помощи чистой веры люди создают или поддерживают широкий и очень разнообразный спектр ментальных абстракций в попытках найти ответы на важнейшие экзистенциальные вопросы вроде происхождения вселенной или смысла жизни. Хотя нейробиологи обычно не обсуждают возможные нейрофизиологические механизмы веры, релятивистская теория мозга предполагает, что веру можно определить в качестве одного из «гёделевских операторов». Я имею в виду, что в нашем мозге вера определяет механизм, который манипулирует гёделевской информацией примерно таким же образом, как типичный математический оператор (например, множитель или делитель) манипулирует числами. В этом процессе вера может влиять (усиливать, умножать, снижать, создавать, уничтожать, максимизировать, минимизировать) на человеческое восприятие, эмоции, ожидания, внимание, считывание воспоминаний и многие другие важные ментальные функции. В целом важно понимать, что вера имеет способность в значительной степени, если не полностью, формировать собственную точку зрения мозга. Поэтому не стоит удивляться тому, что люди чрезвычайно плодовиты в вопросах создания самых разных мифологических и религиозных воззрений, не говоря уже о длинном списке богов, богинь, героев и злодеев, посредством которых они пытаются объяснить (без требования или необходимости привлечения каких-либо эмпирических доказательств) самые разнообразные природные явления, которые на первый поверхностный взгляд совершенно не поддаются объяснению. На самом деле можно утверждать, что именно благодаря всепроникающей и соблазнительной силе истинной веры в существование сверхъестественных причин большая часть человечества на протяжении тысячелетий лишь с редкими проявлениями протеста выдерживала невероятно сложные условия существования, навязанные природой или политическими и экономическими условиями, созданными самим человеком.

Хоть я и рассматриваю веру в качестве гёделевского оператора, исходные корни которого уходят глубоко в наши мозговые цепи, как нейронные отложения наследства наших предков, вера может быть приобретена и на протяжении жизни конкретного человека и распространена по обычным каналам передачи шенноновской информации, например через устную или письменную речь. Это означает, что все мы в нашей вере находимся под влиянием социальных контактов, особенно родственников, друзей, учителей и других людей, которых считаем авторитетами в каких-то областях или выдающимися общественными деятелями. В частности, возможность «обучения» вере может объяснять такое медицинское явление, как эффект плацебо, о котором мы говорили выше, а также тот факт, что многие люди верят в так называемые фейковые новости, распространяемые современными средствами массовой информации, особенно когда они исходят от человека, кому большинство людей доверяет, например от президента страны. Как мы обсудим более подробно в главе 11, возможность влиять на убеждения людей через средства массовой информации играет решающую роль в образовании основанных на вере мозгосетей, вроде той, которая описана в первых абзацах данной главы.

Тот факт, что убеждения могут быть восприняты через контролируемое обучение, также говорит о важной роли образовательных систем современного общества. Я говорю об этом, поскольку в соответствии с представленной в книге теорией истинно гуманистическое образование является чрезвычайно мощным инструментом для формирования коллективного отношения к огромному числу серьезных и распространенных общественных проблем современности – расизму, гомофобии, ксенофобии и насилию в отношении меньшинств и женщин, и это лишь несколько проблем из очень длинного списка. Мы вернемся к этой очень важной теме в главе 13.

Перемещаясь на еще одну ступень вверх на рисунке 8.1, мы попадаем в сферу более сложных ментальных функций, таких как интуиция, догадки, творчество, абстрактное мышление и интеллект. Отсюда выводится серия сложных ментальных абстракций, таких как боги, герои и мифы, но также артистические проявления, наука и наша способность производить и умело использовать очень сложные инструменты для изменения окружающей среды и, начиная с недавнего времени, даже нас самих. Исходя из этих основ, теперь мы можем пересечь границу царства, в котором большое количество индивидуумов, благодаря способности человеческих мозгов объединяться в мозгосети, начинают сплачиваться вокруг сложных ментальных абстракций, приводящих к формированию постоянно разрастающихся социальных, экономических, религиозных и политических структур. В рамках мозгоцентрической теории именно здесь берут начало царства и империи, города-государства и нации, политические партии и экономические философии, артистические направления и школы мысли. Из того же исходного ментального субстрата вырастают институты, основанные исключительно на вере, такие как католическая церковь, международная финансовая система и многие другие, и воспринимаются миллиардами людей в качестве произведений Творца или материальной реальности. Для меня все это – яркие примеры ментальных абстракций, которые в конечном итоге становятся выше самой человеческой жизни.

На этом этапе я уже готов раскрыть мое рабочее определение ментальной абстракции. Для меня ментальная абстракция – это аналоговое мозговое построение, включающее в себя создание гёделевского образа, призванное значительно сократить большой объем потенциальной информации, отобранной из внешнего мира, после ее сравнения с собственной точкой зрения мозга (где вера правит бал). Результатом является низкоразмерная всеобъемлющая ментальная модель всей материальной реальности или ее части. В соответствии с этим определением ментальные абстракции представляют собой композиты из гёделевской информации – наилучшие догадки или гипотезы, которые наш релятивистский мозг генерирует в попытках осмыслить вселенную, чтобы приобрести экологическое преимущество, повышающее наши шансы на выживание.

Для уточнения этого определения я хочу использовать метафору, которая может привлечь читателей, интересующихся математикой. Главный недостаток этой математической аналогии заключается в том, что она не очень точна в деталях и проясняет лишь общий смысл моего определения. Тем не менее в целом я бы сказал, что ментальные абстракции генерируются за счет нейронной трансформации, которая в некотором роде аналогична хорошо известному статистическому методу со многими переменными, называемому методом главных компонент. В очень упрощенном виде можно сказать, что метод главных компонент используется тогда, когда для описания специфического явления требуется выявить наличие линейной корреляции между большим количеством выбранных переменных. Если такие корреляции найдены, этот анализ позволяет значительно сократить исходное многомерное пространство, заданное этими выбранными переменными, до гораздо меньшего набора ортогональных компонент, которые в совокупности учитывают все исходные возможности, описываемые гораздо более обширным набором исходных переменных. Это возможно благодаря тому, что каждый главный компонент образуется за счет определенной линейной комбинации исходных переменных.

Прежде чем двигаться вперед, важно подчеркнуть, что я не утверждаю, что для создания ментальных абстракций мозг в буквальном смысле осуществляет анализ главных компонент. Вовсе нет! Если бы это было так, машина Тьюринга в изобилии производила бы ментальные абстракции. Как нам теперь уже понятно, этого не происходит теперь и не произойдет в будущем. Но почему анализ главных компонент не является идеальной аналогией? Для начала это линейный метод, а мозг при генерации побочных продуктов своей деятельности совершенно явно использует нелинейный процесс. Важнее то, что при создании какой-либо ментальной абстракции для сокращения размерности имеющихся переменных мозг принимает их или отфильтровывает в соответствии с собственным мнением – собственной точкой зрения мозга. Иными словами, мозг использует гёделевские операторы, такие как вера и другие базовые нейронные механизмы, встроенные в него как часть коллективного наследства, полученного нами от наших предков на протяжении миллионов лет, для модуляции процесса интеграции и комбинации потенциальной информации с образованием новых ментальных абстракций. Следовательно, используя аргументы, которые мы обсуждали в главах 3, 5 и 6, я предполагаю, что ментальные абстракции являются аналоговыми конструктами, которые состоят из гёделевской информации и построены путем невычисляемых операций, происходящих через динамическое и нелинейное сочетание электромагнитных полей нейронов. Вот почему ни один цифровой компьютер сам по себе не сможет создать нового бога или научную теорию. Однако, как и в случае с верой, наш мозг способен переводить ментальные абстракции в низкоразмерную шенноновскую информацию и распространять ее через обычные коммуникационные каналы, такие как устная или письменная речь.

Один простой пример может дополнительно прояснить мое определение ментальной абстракции, а также хорошо известный факт того, что на основании одного и того же набора потенциальной информации и наблюдений за каким-либо событием в мире природы для его объяснения два разных мозга могут прийти к диаметрально противоположным ментальным абстракциям.

Представьте себе, что два человека с очень разным мировосприятием (глубоко религиозный человек и метеоролог-агностик) стоят на крыше небоскреба в Сан-Паулу в Бразилии в тот момент, когда в небе над городом появляются признаки неминуемого приближения тропической грозы. Оба наблюдателя видят темнеющие облака и чувствуют усиление ветра. Вдруг, откуда ни возьмись, на горизонте возникают короткие серебристые вспышки молнии, сопровождающиеся грозным и оглушительным громом, предвещая, что небеса сейчас разверзнутся и из них хлынут потоки воды. Оба наблюдателя получили одну и ту же информацию, но если попросить их объяснить причину данного природного явления, их ответы могут быть очень разными. С большой вероятностью глубоко религиозный человек скажет, что гроза ниспослана Богом, который с той стороны облаков решил послать людям гром и молнии, поскольку ему не понравилось, как те себя ведут. А метеоролог даст совершенно иное объяснение, основанное на накопленных знаниях о климатических факторах, определяющих возникновение тропических гроз.

В обоих случаях наши наблюдатели пользуются очень разными ментальными абстракциями (религиозными и научными) и собственной верой в них для последовательного объяснения сложного климатического события, которое они только что видели. Можно сказать, что в обоих случаях имеет место значительное сокращение размерности исходных переменных и наблюдений, поскольку собственные убеждения этих людей влияют на столкновение между входящей шенноновской и гёделевской информацией внутри их мозга. Иными словами, в более общем плане как Бог, так и научная теория возникли из сходных умственных операций, сокративших сложный набор исходных данных и наблюдений до низкоразмерного объяснения. Дополнительным преимуществом от создания такого сокращенного, но логичного объяснения является то, что, несмотря на практически полное отсутствие чего-либо общего, обе ментальные абстракции могут быть описаны словами и переданы другим, и поэтому в зависимости от убеждений слушателей в обществе могут возникнуть две совершенно разные мозгосети. Однако между этими двумя ментальными абстракциями, пускай и созданными одинаковым нейронным аппаратом, существует глубочайшее расхождение. Есть также множество различий и в их функциональности. Например, в то время как божественное происхождение грозы удовлетворяет только тех, кто разделяет такую же глубокую веру в Бога, научное описание, поддающееся проверке независимым путем любым желающим с помощью специфической методики, не требует принятия каких-либо специфических убеждений. Оно лишь требует согласиться с тем, что человеческий мозг способен очень хорошо аппроксимировать природные явления с помощью математики и научного метода. Понятное дело, этот второй вариант тоже можно назвать формой убеждения, но придется признать, что в нем содержится очень важная дополнительная ценность. Я имею в виду, что, хотя оба объяснения дают осознанное описание события, только объяснение метеоролога содержит в себе некую предсказательную силу. Утверждение, что грозу послал Бог, не помогает предсказать аналогичные явления в будущем. Напротив, возможность использования научного описания для анализа этой грозы и предсказать последующие грозы значительно повышает наши шансы пережить такие события в будущем, например заставляя нас заранее спрятаться в укрытие. Важно, что хотя обе интерпретации являются сформулированными мозгом объяснениями природных явлений, научное объяснение предоставляет лучшую возможность пережить превратности внешнего мира, поскольку позволяет адаптироваться к ним, управлять ими и изменять их для извлечения экологических преимуществ для нашего вида.

В целом я считаю, что все ментальные абстракции, от простейших до самых сложных, создаются за счет описанного мной механизма сокращения размерности гёделевской информации. И на основании этой концепции я предполагаю, что в рамках мозгоцентрической космологии интеграция всех ментальных абстракций, созданных умами всех людей, которые жили когда-либо, живут сейчас и будут жить в будущем до полного исчезновения нашего вида, предлагает наилучшее возможное определение человеческой вселенной, которое мы могли бы дать. Чтобы подкрепить эту точку зрения, давайте посвятим оставшуюся часть главы краткому упражнению, цель которого заключается в восстановлении некоторых важных событий из недавней истории нашего вида с точки зрения, предлагаемой мозгоцентрической космологией. Главная задача этого небольшого упражнения – просто показать, как такая история может быть переформулирована и пересказана с учетом того, что она, по сути, отражает непрерывную динамическую борьбу между различными ментальными абстракциями (и воспринявшими их социальными группами) за гегемонию над коллективным человеческим разумом.

Давайте начнем это вдохновленное мозгоцентрической моделью историческое отступление с вопроса о том, что именно рисунки верхнего палеолита сообщают нам о наших предках. Хотя достаточно сложно однозначно говорить о том, что именно хотели передать в своем творчестве доисторические художники, и по этому поводу существует множество теорий, с момента открытия первых следов подземного искусства некоторые эксперты описывали рисунки мадленской культуры как выражение очень сложных зрительных метафор, отражавших социальную организацию доисторических сообществ. Например, в книге «Доисторическое пещерное искусство» – очень трогательном и проницательном описании палеолитического пещерного искусства – немецкий историк искусства Макс Рафаэль выдвигает предположение о том, что первые ментальные абстракции, влиявшие на все аспекты человеческой жизни, как ни удивительно, касались вовсе не самих людей, а животных, населявших внешний мир и гарантировавших своей жертвой людям жизнь, обеспечивая их пищей, одеждой и сырьем (например, костями) для изготовления важнейших орудий и охотничьего вооружения.

Тщательно проанализировав рисунки, оставленные нашими предками на камнях многих европейских пещер, Макс Рафаэль пришел к выводу, что изображенные в этих сценах животные не просто отображали виденные авторами издали картины, как поначалу думали некоторые археологи. Скорее, в противоположность классической античной живописи, представители мадленской культуры изображали сцены с участием специфических групп животных, которых они видели с близкого расстояния. Как предполагает Рафаэль, «палеолитические охотники сражались с животными на близком расстоянии, тело к телу… [и поэтому] предметом палеолитического искусства является не изображение раздельного существования животных и человека, но их сосуществование в виде стад и племен».

Еще одно подтверждение того, что артистическое мастерство наших предков было далеко не примитивным и упрощенным, было высказано не кем иным, как бессмертным Пабло Пикассо, который после открытия этих наскальных рисунков воскликнул: «Никто из нас не мог бы так нарисовать».

Безусловно, открытие грандиозных палеолитических рисунков в подземных пещерах Шове, Альтамира, Нио, Ласко и многих других может рассматриваться в качестве переломного момента в попытках восстановить историю наших недавних предков. Макс Рафаэль прекрасно понимал важность этих открытий и разделял благоговейные чувства, которые они внушают, поскольку он был одним из первых авторов, рассмотревших наскальные росписи в правильной исторической перспективе. В своей замечательной книге он указывает, что это были первые изображения, сделанные мозгом первых людей, которые «возникли из полностью зоологического состояния, когда вместо того, чтобы подчиняться животным [и бесконечным превратностям и случайностям мира природы, они] начали ими управлять».

И в этом процессе впервые за всю долгую и богатую событиями историю человеческого рода (и всех живых существ на Земле и даже, быть может, всего космоса) они использовали привилегию рассуждать о своем опыте и – через открытый вызов и революционное творчество – переносить свои ментальные образы на твердую среду (твердый камень), описывая в полном великолепии реальность с точки зрения своего мозга. Скорее всего, они не предвидели, что эти «ментальные снимки», отпечатанные в виде пещерных фресок, сохранятся на тысячи и тысячи лет и что первые результаты их естественного пробуждения, этого поистине «Большого взрыва» в истории человеческого разума, будут переданы следующим поколениям и позволят их далеким потомкам представить себе, каково было быть человеком в эпоху зарождения Истинного творца всего. По этой и по многим другим причинам Макс Рафаэль называет людей эпохи палеолита «главными созидателями истории: они были полностью вовлечены в непрерывный [и совершенно новый] процесс превращения, поскольку [впервые в истории] они лицом к лицу встретились с препятствиями и опасностями окружающего мира и пытались с ними справиться».

Макс Рафаэль рассуждал о том, какими были истинные мотивы их художественного творчества. Занимали ли животные какое-то место в действиях, желаниях или глубоких мыслях художника? Соответствовали ли они тому, как художник видел их в природе, или, что еще интереснее, не отражали ли животные образ самого художника, его социальной группы и соперничавших групп людей? Какими бы ни были ответы на эти вопросы (а способа узнать их у нас нет), Рафаэль уверенно приходит к однозначному, по его мнению, выводу о том, что «в представлениях палеолитических людей о мире сосуществовали тотемизм и магия». С точки зрения Рафаэля, оба почти священных акта документирования и почитания собственных мыслей при перенесении их на внешнюю среду, а также артистические свидетельства, оставленные в процессе зарождения этого мозгоцентрического видения мира, стали уникальным наследием для последовавших поколений и сыграли значительную роль в формировании разума современного человека.

Рафаэля поражало, что тот же инструмент, которым убивали животных, – человеческую руку – также использовали для передачи ментальных образов охотников, дополняя устную речь, которая, по всей видимости, уже была в арсенале наших предков. Чтобы компенсировать недостаток слов для полного вербального описания самых интимных мыслей, желаний и опасений, мужчины и женщины с помощью рук чертили и рисовали на голом камне, открывая художественную традицию, протянувшуюся через всю историю человечества. Единственное, что время от времени менялось, это среда, на которой были запечатлены самые сокровенные чувства и убеждения. Камень, керамика, бумага, ткань, фотографии, электромагнитные волны, магнитная пленка, долгоиграющие пластинки, CD, DVD, интернет-облако – все эти носители служили и служат в качестве внешнего хранилища для содержания человеческого разума. О каких-то аспектах своих ментальных образов люди просто не могли поведать друг другу словами. Зато они обнаружили, что для полного самовыражения могут использовать руки и с их помощью переносить отражения созданных электромагнитными полями мыслей на какую-то внешнюю среду. В этом смысле поистине удивительно то, что те же скрытые причины, которые заставляли пещерных художников верхнего палеолита создавать свои произведения, через десятки тысяч лет побудили еще одного выдающегося представителя нашего вида, Микеланджело Буонарроти, вырезать из безупречного куска каррарского мрамора Давида, созданного его мощным мозгом, и, по легенде, закончив этот труд, посмотреть на свое творение и пробормотать: Parla, David, Parla! («Говори, Давид, говори!»)

Для людей палеолита руки стали не только инструментом для изготовления орудий, управления оружием, социальных и интимных взаимодействий, но также важнейшим «инструментом волшебства».

По мнению Рафаэля, доказательством в поддержку этой важнейшей мистической роли человеческих рук является также тот факт, что во многих пещерах, таких как Гаргас и Кастильо, можно найти десятки отпечатков ладоней – отдельных и сгруппированных – рядом с изображениями ментальных конструктов животных, созданных художниками палеолита. Существует два типа таких отпечатков: позитивы созданы путем нанесения краски на всю ладонь и надавливания ладонью и пальцами на поверхность камня; для получения негативов ладонь прикладывали к поверхности камня, а краску художник распылял вокруг ртом, создавая контур руки.

Моя собственная интерпретация этих чрезвычайно волнующих свидетельств заключается в том, что наличие такого большого числа сгруппированных отпечатков рук взрослых и детей говорит о признании и поддержке авторства и достоверности этих художественных творений в качестве самого точного космологического представления о вселенной большими группами людей, которые приходили в подземные убежища, – первой из когда-либо созданных мозгосетей, управлявшей коллективной работой многих человеческих умов.

Еще один удивительный факт, который подметил Макс Рафаэль и который поддерживает его точку зрения о том, что руки служили людям верхнего палеолита в качестве эталонов самого разного рода, заключается в том, что на многих рисунках высота и ширина изображенных животных соответствует знаменитому золотому стандарту (3:5), а это соотношение легко получить, прижимая ладонь к поверхности камня и разделяя ее надвое самым естественным образом (буквой V) – отвести большой, указательный и средний палец как можно дальше от двух оставшихся пальцев.

Меня в наскальных рисунках эпохи верхнего палеолита больше всего поражает их мощь – сам факт того, что они существуют на этих каменных стенах и «подписаны» отпечатками рук художников, которые их создали или поклонялись им. Хотя мы никогда достоверно не узнаем исходных намерений их авторов, из их усилий мы можем извлечь одно глубокое и однозначное сообщение: за множество миллионов лет, потребовавшихся человеческому мозгу для создания какого-либо минимально достоверного объяснения всего, что нас окружает и интересует, во время верхнего палеолита созданные внутри человеческого мозга ментальные абстракции с помощью произвольных моторных команд, управляющих рукой художника, были перенесены на твердую среду, и это позволило многим другим представителям нашего вида приобрести знания, отразившие большую часть, если не все, аспекты материальной реальности жизни тех людей. И в этом смысле совершенно неважно, были ли эти знания фактически верными или нет в соответствии с современными стандартами. В действительности важно лишь то, что, запустив процесс создания и распространения знаний, эти первопроходцы эпохи верхнего палеолита произвели большой сдвиг в способе человеческого существования, которое прежде характеризовалось поведением, необходимым исключительно для поддержания жизни и сохранения вида. В отличие от такой исключительно животной жизни, как указывает Макс Рафаэль, религиозные толпы людей, 40 тысяч лет назад пробиравшихся через опасные замерзшие леса, чтобы увидеть и воспринять скрытые сообщения из рисунков в своих подземных храмах, положили начало долгой традиции возведения простых ментальных абстракций на вершину Олимпа и извлечения из них направляющей силы для продвижения и выживания в совершенно будничных в остальных аспектах условиях человеческого существования.

С тех пор то же самое раз за разом происходило в истории главных человеческих цивилизаций. И каждый раз, когда новая ментальная абстракция брала верх над индивидуальными и коллективными умами людей и делала их и их социальные группы истинными верующими, они никогда и никак не сопротивлялись подчинению всех аспектов своей жизни новой догме и избегали любой раскольнической мысли, которая могла бы задержаться в их головах и препятствовать неизбежности и очарованию, посеянным в их мозгах новым «ментальным вирусом».

В книге «Мифы, в которых нам жить» Джозеф Кэмпбелл выразил очень похожую точку зрения, которую также разделял историк культуры Лео Фробениус, предположивший, что через paideumatic (воспитательные) силы «человек – неоформленное, непонятное животное, в нервной системе которого высвобождающие механизмы не стереотипированы, но открыты для импринтинга, – направлялся и вдохновлялся в формировании его культуры на всем протяжении истории». Это объясняет, почему, как говорил Кэмпбелл, «мы живем и моделируем нашу жизнь через фантазии».

Если пользоваться современным языком нейробиологии, из-за чрезвычайной пластичности своего мозга Homo sapiens сделался легкой добычей для невероятной хищнической силы его же ментальных абстракций, которые легко берут верх над любой рациональной интерпретацией мира природы. Фробениус предположил, что, как мы видели выше, первая ментальная абстракция, доминировавшая в человеческих космологических представлениях, была продиктована тайнами, которые люди наблюдали в поведении животных. Примерно 10 тысяч лет назад, когда люди перешли к оседлому образу жизни и начали заниматься сельским хозяйством, новым центром человеческой религии и космологических взглядов стали сезонные циклы Земли, плодородие почвы и изобилие растительности. Как и во времена верхнего палеолита, эти новые верования влияли на все аспекты жизни людей неолита – от их артистических проявлений до ритуалов. Как отмечали Дэвид Льюис-Уильямс и Дэвид Пирс в книге «Внутри неолитического разума: сознание, космос и царство богов», в отличие от предшественников из эпохи верхнего палеолита, неолитические сообщества строили свои храмы на поверхности земли. Бертран Рассел в «Истории западной философии» добавлял: «Как и другие древние религии, религии Египта и Вавилонии являлись первое время культами плодородия. Земля олицетворяла женский пол, а Солнце – мужской»[21].

Эта новая ментальная абстракция привела к усилению социального расслоения, начавшегося уже в эпоху верхнего палеолита. В результате, как отмечают Льюис-Уильямс и Пирс, в первых постоянных поселениях неолита (первых городах, построенных представителями нашего вида) появилась социальная элита – дифференцированный высший класс, имевший привилегированный доступ к эзотерическим знаниям и отвечавший за проведение регулярных церемоний для народа, а также за обучение канонам. Это избранное духовенство получило большую власть и стало играть ключевую роль в политической жизни общества. Льюис-Уильямс и Пирс связывают это изменение в ритуалах шаманизма с выбором неолитического общества, заключавшимся в «строительстве крупных городов и возведении массивных памятников». В данном процессе эти культуры могли запустить еще одну долгосрочную человеческую традицию, состоявшую в строительстве помпезных зданий и монументов, которые в гораздо большей степени соответствуют и отдают дань человеческому воображению, чем житейской реальности. Тотемы, скульптуры, пирамиды, храмы и соборы – все это лишь некоторые примеры использования скульптур, архитектуры и сложной инженерной техники для консолидации человеческих верований: эти материальные конструкции, созданные исключительно на основе ментальных абстракций, призваны были пережить не только самих строителей, но и историю созданных ими обществ.

Как считал Лео Фробениус, следующий этап в использовании людьми собственных ментальных абстракций для создания социальных и политических норм наступил в тот момент, когда ранние астрономы Ближнего Востока (старошумерские жрецы, как называет их Кэмпбелл) преуспели в «переключении внимания… на математику семи движущихся космических светил» – божественного неба над Землей. Внезапно центром человеческого восхищения и точкой опоры космологических взглядов стали небеса. Как говорит Джозеф Кэмпбелл, «символические короны и торжественные одеяния царя, его царицы и их придворных отражали в земном варианте спектакль небесных светил».

Эта вера в небесные силы вылилась в появление могущественных царств, которые отдавали должное божественному источнику своей силы тем, что возводили самые удивительные строения в истории человечества, такие как великие пирамиды Гизы. А самый плодовитый строитель среди всех египетских фараонов Рамзес II довел связь разума и небес до предела, провозгласив себя первым богоцарем.

Однако примерно в 2000-х годах до н. э. произошел важнейший сдвиг в доминирующих ментальных абстракциях, связывавших человечество с вселенной. Как пишет Кэмпбелл, «в месопотамских текстах около 2000-х годов до н. э… стало появляться различие между царем, как просто человеческим существом, и богом, которому он служит. Он уже не богоцарь, как египетский фараон. Он стал зваться „арендатором божественной земли“. Город, где он правит, является земным обиталищем бога, а сам он – лишь главный служитель или управляющий. Кроме того, именно в это время в Месопотамии начали появляться мифы о людях, созданных богами, чтобы им служить. Человек стал восприниматься простым слугой, а Боги – полными хозяевами. Человек уже ни в каком смысле не был воплощением божественной жизни, а лишь еще одним природным созданием и имел земную и смертную природу». Кэмпбелл называет это превращение «мифологической диссоциацией» и идентифицирует в нем ключевые элементы, которые гораздо позже лягут в основу трех основных монотеистических религий, возникших в Восточном Средиземноморье и на Аравийском полуострове, – иудаизма, христианства и ислама.

И только с появлением древнегреческой цивилизации впервые в истории люди поставили себя в центр собственной вселенной. Среди других проявлений, отразившихся в скульптуре и архитектуре, этот важнейший сдвиг в космологических представлениях стал основой эпических поэм «Илиада» и «Одиссея», приписываемых Гомеру. Хотя, по оценкам, первые письменные версии этих стихов относятся к VIII веку до н. э., они описывают события, происходившие на несколько столетий раньше, вероятно, около XII века до н. э.

В «Илиаде» и «Одиссее» греческие боги с Олимпа, от Зевса до Аполлона, несмотря на власть и полный контроль всех аспектов человеческой судьбы, имеют явные человеческие качества, такие как тщеславие, ревность, ненависть, чувственность и страстность. Вообще говоря, они обладают множеством серьезных пороков.

Центральная роль человека в этих эпических поэмах явно проявляется тогда, когда даже посреди самых отвратительных сцен сражений Гомер делает паузу и уделяет немалый кусок текста описанию умирающего: откуда он был родом, кто его родители, жена и сын, которого он уже никогда не сможет обнять, поскольку вскоре окажется в глубинах царства Аида. Читая и перечитывая эти описания на протяжении сорока последних лет, я не мог под впечатлением не задумываться над тем, как много мы в качестве вида потеряли в гуманистическом плане. Чтобы понять, что я имею в виду, давайте сравним два описания из «Илиады» с современным описанием смерти человека на современной войне.

«Тут поражен Теламонидом сын Анфемиона юный,

Жизнью цветущий, герой Симоисий, которого матерь,

Некогда с Иды сошедшая вместе с своими родными

Видеть стада, родила на зеленых брегах Симоиса:

Родшийся там, наречен Симоисием, но и родившим

Он не воздал за свое воспитание: краток во цвете

Был его век, Теламонова сына копьем пресеченный».

Или

«Вождь Мерион Ферекла повергнул, Гармонова сына,

Зодчего мужа, которого руки во всяком искусстве

Опытны были; его безмерно любила Паллада;

Он и Парису герою суда многовеслые строил,

Бедствий начало, навлекшие гибель как всем илионцам,

Так и ему: не постигнул судеб он богов всемогущих»[22].

Для сравнения привожу фрагмент из репортажа CNN от 2016 года, описывающий гибель людей во время войны в Сирии: «По сообщениям информационного центра в Алеппо, в соседней провинции Идлиб в результате воздушных налетов в воскресенье погибли еще 19 человек».

А вот что говорит Джозеф Кэмпбелл о гигантском вкладе греков в формирование нравственного облика человека: «Первые похвалы и признание этот новый, такой близкий предмет восхищения снискал в греческих трагедиях. Обряды всех прочих народов того времени были посвящены животным, растениям, космическим и потусторонним силам, но в Греции уже в эпоху Гомера мир стал человеческим, а трагедии великих поэтов пятого века возвестили окончательное духовное становление этого смещения интересов».

Однако первенство в помещении человека в центр вселенной – не единственный ментальный подвиг великих греков. Им также отводится первенство в создании математики, философии и науки – уникальной триады ментальных абстракций. Как отмечает Бертран Рассел, именно сочетание страсти и огромной тяги к интеллектуальной жизни «делало их великими, пока жило их величие». Как и в предшествовавших цивилизациях, греческое искусство в форме скульптур и массивных сооружений, таких как Парфенон на Акрополе, отражало ментальные конструкты греков в виде великолепных зданий, на столетия определивших классический античный эталон в архитектуре – далеко за пределами границ Греции и на долгие времена.

Доминирование греческого образа мыслей, выбор космологических представлений, в которых человечество действительно занимало центральное место, а также созданные греками уникальные изобретения были глубоко погребены под обвалом истории, вызванным следующим важным ментальным землетрясением в человеческой истории, давшим начало многим столетиям обскурантизма в Западной Европе. Так называемые темные века начались из-за возникновения и широкого распространения ментальной абстракции, определившей видение мира и космологию диаметрально противоположную греческой. В Европе на протяжении следующего тысячелетия ментальная абстракция сверхъестественного понизила человека до простого слуги невидимого, неслышимого, но вездесущего и всеведущего Всемогущего Бога. В пику грекам за эту тысячу лет сблизившиеся каноны трех главенствующих религий, зародившихся в Восточном Средиземноморье и на Аравийском полуострове, сместили человека из центра космоса на вторичную, малозначимую и в целом подчиненную рабскую роль. Поскольку люди зачаты в грехе, они сами и их земная жизнь тоже греховны. Отсюда единственной правильной целью земного существования становилось служение Богу в надежде на получение привилегии провести загробную жизнь в раю в его компании.

Хотя определения этой могущественной и единственной божественной сущности разнились в зависимости от того, к какой монотеистической мозговой сети вы принадлежали на этом отрезке времени (Яхве, Бог или Аллах), ее разрушительное влияние на разные человеческие сообщества было в одинаковой степени мрачным. Вот что пишет о Западной Европе Льюис Мамфорд в книге «Техника и цивилизация»: «На протяжении Средних веков внешний мир не имел концептуального значения для [человеческого] разума. Естественные факты были малозначимыми по сравнению с божественным порядком и намерениями, обозначенными Христом и его церковью: видимый мир был лишь залогом и символом Вечного Мира, блаженство и проклятие которого он давал в качестве наглядного предвкушения. Каким бы ни было значение элементов каждодневной жизни, это были лишь сценические аксессуары, костюмы и репетиции драмы путешествия человека через вечность». Мамфорд цитирует еще одного автора, Эмиля Маля: «В Средние века идея вещи, сформулированная человеком, всегда была реальнее самой вещи, и мы видим, почему эти мистические века не создали такого понятия, которое теперь люди называют наукой». Перефразируя одну из самых известных метафор Мамфорда, можно сказать, что люди в повторяющемся ходе своей истории ковали свои собственные оковы.

Я могу добавить – посредством собственного разума.

Такая опора на божественное в качестве направляющего маяка человеческого существования таила в себе множество опасностей, как это всегда бывает с искусственными ментальными абстракциями. Справедливость этой мысли подтверждается тем, что, как указывает Кэмпбелл, во многих древних человеческих цивилизациях эти верования становились вопросом жизни и смерти, какими бы абстрактными и нереальными они ни были. В некоторых случаях эти смутные верования приводили к полному отрицанию всей человеческой культуры. Кэмпбелл использует пример «цивилизации древних ацтеков, где беспрестанные умерщвления людей на многочисленных жертвенниках считались необходимым условием движения Солнца, хода времени и существования самой Вселенной. Ацтеки постоянно ввязывались в войны с соседями лишь ради того, чтобы добывать сотни и тысячи пленных для жертвоприношений».

Подтверждая этот тезис, Бертран Рассел считает, что одержимость египтян культом смерти и загробной жизнью привела к такому усилению религиозного мышления, что египетское общество просто перестало прилагать необходимые исторически усилия для развития и инноваций. В результате Египет был захвачен и легко покорен гиксосами (племенами семитского происхождения) в XVI и XVII веках до н. э.

Как и прежде в Египте и в других крупных цивилизациях, культура которых находилась под влиянием и объединяющим воздействием чрезвычайно мощных ментальных абстракций, в Средние века католическая церковь использовала архитектуру в качестве одного из наиболее эффективных способов распространения теологии и подчинения своих основных последователей – европейских народов. Это означает, что христианская мифология (кстати говоря, многие из основных догматов которой, такие как связь между Отцом, Сыном и Святым Духом, были установлены путем голосования пары сотен епископов, время от времени встречавшихся на церковных советах) теперь была облечена в каменные стены, башни, нефы и алтари церквей и каменных соборов. Как писал историк искусства Эрнст Гомбрих, эти здания не соответствовали тем небольшим средневековым поселениям, в которых они возводились: «Церковь чаще всего была единственным в округе каменным зданием, единственным на многие мили заметным сооружением, а ее колокольня служила ориентиром всем идущим издалека путникам. В воскресные дни, во время богослужения, сюда стекались горожане, и велик был контраст между горделиво возносящимся строением и убогими лачугами, в которых протекала их повседневная жизнь. Неудивительно, что все местное население проявляло живой интерес к архитектуре церквей и гордилось их убранством. Даже в чисто экономическом отношении строительство собора, длившееся годами, было важным событием. Добыча и транспортировка камня, возведение строительных лесов, появление странствующих мастеров с их рассказами о далеких землях – все это преображало жизнь города».

Но у этого опыта была и другая сторона. Глядя на эти ранние гигантские средневековые строения, такие как соборы в Турне в Бельгии или в Дареме в Англии, а также более поздние готические памятники вроде соборов в Реймсе или в Кельне, нетрудно представить себе ощущение полной подавленности и незначительности, которое могли испытывать бедные европейские крестьяне, попадая в такие храмы. Непреднамеренным образом эти величественные средневековые и готические соборы сыграли свою роль во вколачивании доминирующей ментальной абстракции Средневековья (ничтожность людей перед Богом) в целые сообщества людей, обеспечивая их подчинение и убеждая их в незначительности роли человечества во вселенной по сравнению с бесконечной силой Бога (не говоря уже о невероятном реальном богатстве церкви). Как мы увидим в главе 13, с тех пор немногое изменилось в этой вечной стратегии умаления роли человека.

В конечном итоге все сводилось к власти. И винить в установившейся тирании можно лишь человеческий разум.

Разруха, вызванная космологическими взглядами Средневековья, ухудшившими, а не улучшившими условия жизни людей, не была уникальным проявлением христианства. Трагический конец мусульманского возрождения (в период от VIII до XI столетия, когда мусульманские ученые, астрономы и математики, жившие и работавшие во многих городах Центральной Азии, таких как Мерв в теперешнем Туркменистане, Нишапур в современном Иране, Бухара в Узбекистане и позднее Багдад, а также Кордоба и Толедо в составе арабского халифата в Андалусии, в Испании, достигли огромных успехов в медицине, астрономии, математике и философии благодаря использованию и расширению классических греческих традиций) связан с догматическими взглядами одного персидского теолога – Абу Мухаммада Аль-Газали. Одно из антинаучных воззрений Аль-Газали заключалось в том, что единственной книгой, которую стоит читать верующим мусульманам, является священный Коран. Обладая талантом и страстью истинного оратора и опираясь на могущественных друзей в Багдаде, Аль-Газали едва ли не собственноручно задул яркий огонь научных достижений и гуманизма мусульман на последующие десять столетий.

Чтобы вызволить человечество из почти беспросветной ментальной черной дыры Средневековья, понадобилось новое возрождение, возникшее благодаря уникальному сочетанию итальянских гениев, включая Данте, Плутарха, Донателло, Брунеллески, Леонардо да Винчи и Микеланджело, если назвать лишь некоторых. С расцветом итальянского Возрождения все изменилось. Вместо бессчетного количества изображений ангелов, мадонн и святых новое поколение рисунков, живописных полотен и скульптур открыло мельчайшие детали строения человеческого тела: мышцы и вены, выражения любви, экстаза, боли и скорби на лицах, пылающий взгляд пронзительных глаз смертного человека.

И в этом смысле, когда мозг Микеланджело посетила мысль посвятить центральную фреску на потолке Сикстинской капеллы моменту, в который божественное прикосновение наделяет человека жизненной силой, в пику своим средневековым предшественникам он изобразил тела Адама и Бога в равной степени биологически совершенными и с мельчайшими подробностями.

Абсолютно очевидно, что это не ускользнуло от зоркого взгляда скуповатого папы Юлия II, практически наверняка нанявшего Микеланджело (изначально учившегося на скульптора) на почти невыполнимую работу по росписи потолка в качестве наказания за упрямое желание художника работать вместо этого над усыпальницей самого папы. Однако внимательно рассмотрев готовые, еще не высохшие фрески потолка в один из летних дней 1512 года, Юлий II, по-видимому, в глубине души понял, что дальнейшее упорство с его стороны было бессмысленным. Ибо в тот мимолетный момент в тысячелетней горестной истории человечества человек вновь делом рук своих выразил невероятную глубину мозга примата на каменной стене, высвободив в этом едином акте смелости и гения искру мысли, обозначившую неоспоримое положение мозга как единственного Истинного творца человеческой вселенной.

Глава 9

Строим вселенную из пространства, времени и математики

Однажды зимним утром в начале 1300-х годов первые слабые солнечные лучи осветили замерзшее небо Швейцарии, разбудив алую зарю, достойную древнегреческой поэмы. Жители деревни Санкт-Галлен, выстроенной под каменными стенами знаменитого монастыря Святого Галла, возведенного орденом бенедиктинцев в VIII веке, в который раз оказались резко выдернуты из своих последних циклов сна. Издавна повелось так, что каждое утро обитателей этой обычной средневековой деревни вырывал из сладких грез и теплых постелей звук, навсегда определивший их жизнь. Когда на монастырских башнях начинали звонить огромные чугунные колокола, объявляя о наступлении времени первой из семи канонических молитв дня, называемых часами, каждый мозг, затронутый этим священным звуком, исправно присоединялся к хорошо синхронизированной мозгосети.

В соответствии с буллой папы Сабиниана, установившего в VII веке традицию канонических часов, в последующие 24 часа колокола монастыря производили этот будоражащий звук еще шесть раз (первый час в шесть утра, третий около девяти, шестой – примерно в полдень, девятый – около трех дня, вечерня ранним вечером и комплеторий непосредственно перед отходом ко сну), усиливая свою непобедимую власть над умами людей XIV века и диктуя их распорядок дня. Эта практика стала негласным законом – все просыпались в шесть утра (час первой молитвы), обедали в полдень (в шестой час), ужинали и шли спать – все по команде монастырских колоколов. И поскольку этот ритм подчинил себе жизнь вокруг каменных стен бенедиктинского монастыря, при каждом ударе колокола мозг каждого обитателя деревни обязательно напоминал своему хозяину о том, что время перестало быть непрерывным и вольно тянущимся от рассвета до заката без остановок или назначения, перестало течь в ритме природы, ее сезонов и настроений.

С изобретением канонических, а позднее механических часов, которые вскоре появились на башнях того же самого средневекового монастыря, новый законодатель (придуманное человеком дискретное время) стал распоряжаться схемой дня, подчиняя себе даже врожденные модуляции биологических циркадных ритмов человека. Хотя решение о делении часа на 60 минут, а минуты – на 60 секунд было принято лишь в 1345 году, влияние отсчета времени на образ мыслей, поведение и жизнь людей было огромным. Отсчет времени средневековыми монастырями изменил жизнь людей, введя новое ощущение порядка, усилив регламентацию жизни и навязав искусственный принцип, который Льюис Мамфорд называл «регулярным коллективным биением и ритмом машины». Вполне в соответствии с основной идеей моего представления о формировании человеческих мозгосетей и о том, как они определяли социальное поведение человека еще с момента возникновения нашего вида, Мамфорд подкрепляет свое заявление, добавляя: «Часы – это средство не только для отслеживания времени, но и для синхронизации действий людей».

Эта новая реальность с вовлечением временного фактора в дела людей стала настолько всесильной, что бенедиктинским монастырям Европы можно поставить в заслугу введение одной из важнейших ментальных рамок, послуживших успеху промышленной революции (несколько столетий спустя) и одновременному появлению и распространению еще одной мощной ментальной абстракции – капитализма. Вот почему именно механические часы, а не паровой двигатель Мамфорд считает ключевым изобретением, огласившим наступление индустриальной эпохи и зарождение новой, «созданной человеком религии», которую он окрестил культом машины (см. главу 13).

Кроме того, отсчет времени был важен для расцвета еще одной принципиально важной человеческой ментальной абстракции – науки. Вновь приведем слова Льюиса Мамфорда: «Более того, часы – это элемент механизма, „продуктом“ которого являются секунды и минуты: по своей природе они отделяли время от человеческих событий и помогали создавать веру в независимый мир математически измеряемых последовательностей: особый мир науки».

Влияние официального источника отсчета времени на поведение человека легче понять, если вспомнить, что не только монастыри Западной Европы диктовали ритм жизни больших популяций людей. Во времена пророка Мухаммеда в VII веке мусульманский мир принял намаз: с тех пор пять раз в день все верующие должны оставить свои дела ради молитвы. Точное время пяти молитв определяется положением солнца на небе и поэтому различается в зависимости от географического местонахождения человека. Эти молитвы – фаджр (утром до рассвета), зухр (солнце в зените, полдень), аср (после полудня), магриб (на закате) и иша (между закатом и рассветом, до полуночи). Эти пять суточных призывов к молитве, объявляемые во всеуслышание пением муэдзина с минаретов мечетей всего мира, служили сигналом синхронизации для мусульман и для неверующих на протяжении последних четырнадцати столетий – с тех пор, как, по легенде, сам пророк Мухаммед узнал о них непосредственно от Аллаха. Иудейский зманим тоже отмечает моменты времени, когда нужно выполнять определенные требования в соответствии с Талмудом.

Суть этого краткого исторического экскурса сводится к тому, что фактически со Средних веков католики, мусульмане, иудеи и многие другие люди не могли избежать новой человеческой мантры отсчета времени. На самом деле в какой-то степени справедливо сказать, что последние вот уже семьсот лет, с тех пор как в Европе появились первые часы, большинство людей полностью зависят от непрекращающегося тиканья выдуманного человеком времени. Несмотря на модификации формы и стиля, часы и хронометры фактически оставались неизменными на протяжении столетий. А доказательство невероятного успеха этого монопольного бизнеса отсчета времени заключается в том, что и по сей день часы контролируют наши каждодневные дела. Если у вас есть хоть какие-то сомнения, просто взгляните на часы на вашем смартфоне и вспомните, что вы смотрите на следы средневековой технологии, существующей уже более семи столетий.

Сегодня мы можем только фантазировать по поводу того, насколько иным был бы мир, в котором мы живем, если бы отсчет и хронометраж времени не были изобретены и не заняли такого доминирующего положения в рутине человеческой жизни. Получить представление о таком альтернативном способе существования можно на примере немногих сообществ и культур, не поддавшихся искусственному ритму, навязанному отсчитывающими время устройствами. А также можно воспользоваться воображением и возвратиться во времени в ту эпоху, когда еще не существовало самого понятия времени. Так, несколько миллионов лет назад, еще до появления речи, которая позволила людям установить устную традицию пересказа историй и способствовала передаче информации из поколения в поколение, самой длинной историей для каждого отдельного гоминида была та, которую он мог сохранить в голове в форме собственных долгосрочных воспоминаний. Эти воспоминания, запечатленные в мантии мозга каждого индивидуума, хранили следы опыта, который он переживал или наблюдал за время жизни. Однако, поскольку осознанно человек может вспомнить (или декларировать, говоря профессиональным языком) только часть своей жизни, любая попытка восстановить историю жизни даже одного человека оказывается незавершенной, частичной и субъективной. И все же возникновение нейрофизиологических механизмов, позволяющих долгосрочным воспоминаниям записываться в нейронную ткань, сохраняться и оставаться доступными для будущего воспроизведения на протяжении жизни, знаменует важнейший переход к естественному процессу отсчета времени органической материей.

Гигантское влияние, которое долгосрочные воспоминания оказывали на наших предков гоминидов и оказывают на нас в нашей современной жизни, отчетливо проявляется, когда эта удивительная способность исчезает в результате неврологического заболевания или травматического повреждения мозга. В этом отношении наиболее символичный пример – история Генри Г. Молесона, вошедшего в анналы нейробиологической литературы под именем пациента Г. М. С десяти лет он страдал от легкой формы эпилепсии, но, повзрослев, стал полным инвалидом из-за утяжелившихся приступов, которые уже не подавлялись доступными в то время противосудорожными препаратами. В качестве последнего средства для решения проблемы в 1953 году Г. М. пошел на обширную и радикальную нейрохирургическую операцию по удалению большого фрагмента коры, локализованной в медиальной височной доле, ответственной за возникновение приступов. В процессе этой процедуры также было проведено двустороннее удаление значительных участков гиппокампа и других важных структур медиальной височной доли.

У оправившегося после хирургической операции Г. М. начали проявляться серьезные нарушения памяти. Непосредственно после операции он не мог вспомнить людей, которые ухаживали за ним днем, и не помнил никаких событий, происходивших во время его пребывания в госпитале. Хотя внимание, интеллектуальные способности и свойства личности не пострадали, вскоре всем стало ясно, что Г. М. потерял способность превращать какую-либо новую информацию, которую он воспринял или восстановил в уме, в долгосрочные воспоминания. Самая удивительная сторона этого дефицита внимания проявлялась тогда, когда Г. М. вступал в разговор с только что встреченным человеком. Он мог завязать разговор и взаимодействовать с новым знакомым, но через несколько минут уже не помнил ни разговора, ни человека, с которым говорил.

Это специфическое состояние пациента Г. М. стали называть антероградной амнезией. В целом он был не в состоянии создавать новые долгосрочные воспоминания и извлекать их из памяти. Он учился выполнять некоторые новые моторные и перцептивные задачи, но просто не мог вспомнить, что во время обучения уже осуществлял повторяющиеся движения, а также не умел описать словами этот опыт и свои взаимодействия с исследователями.

Но это еще не все.

Хотя у Г. М. сохранилось большинство прошлых воспоминаний, накопленных за годы до хирургической операции, он не мог вспомнить эпизодические события из собственного прошлого, из чего следовало, что у него также возникла частичная ретроградная амнезия. В результате этих неврологических нарушений после выхода из-под общего наркоза до конца жизни его мозг отказывался производить непрерывную регистрацию текущих событий, как будто был заморожен во времени.

Вслед за развитием нейрофизиологических механизмов, необходимых для создания и поддержания долгосрочных воспоминаний, следующий важнейший этап в биологическом отсчете времени наступил, когда наши предки стали активно пользоваться речью. По разным причинам появление устной речи может рассматриваться в качестве водораздела – еще одного истинного «Большого взрыва» в развитии человеческого мозга. В контексте проблемы хронометража способность выражать мысли с помощью речи означает, что сообщества Homo sapiens уже не были ограничены рамками частных и личных исторических воспоминаний о жизни отдельных существ, а могли создавать коллективные и более полные описания своих традиций, достижений, эмоций, надежд и желаний. Хотя для долгосрочного хранения эти новые коллективные исторические описания по-прежнему должны были регистрироваться в нервной ткани отдельных индивидуумов, они, безусловно, внесли значительный вклад в распространение понятия времени среди наших древнейших родственников. Поэтому появление устной речи и коммуникации в племенах Homo sapiens можно считать важнейшим ментальным механизмом сохранения воспоминаний, положившим начало бесконечному процессу построения человеческой вселенной при анализе окружающего космоса. В результате в один прекрасный момент родилась такая дисциплина, как история, – пожилые мужчины и женщины сидели у огня и пересказывали детям и внукам легенды и мифы, которые слышали когда-то от собственных родителей и дедов, и этот непрерывный процесс продолжался тысячелетиями. Вот почему мне нравится говорить, что история и хронометраж – близнецы-братья, родившиеся от одной матери – речи.

Мы нечасто задумываемся об этом, но устная традиция пересказа историй (посредством речи или песен) преобладала в методах общения нашего вида на протяжении всей его истории и по всему миру. В частности, до записи поэтических фрагментов «Илиады» и «Одиссеи» в VIII веке до н. э., скорее всего, их запоминали (и пели) бесчисленные поколения греков в качестве введения в культуру и традицию Древней Греции. Эта устная ритуальная практика была столь важна, что, по легенде, Платон и Сократ были рьяными противниками практики записи великих греческих поэм, поскольку считали, что эта новая форма передачи информации послужит быстрому исчезновению умственных навыков у их учеников. Сократ считал, что студенты станут лениться, поскольку, располагая письменным материалом, постепенно потеряют навык заучивать стихи путем многократного повторения и не будут знать их наизусть. Как мы увидим в главе 12, горячая дискуссия о влиянии новых средств коммуникации на человеческое познание почти в неизменном виде продолжается с V века до н. э.

Как мы уже обсудили, наши предки из эпохи верхнего палеолита нашли новый способ для отображения своего мировоззрения, придумав метод воспроизведения некоторых ментальных абстракций на искусственном носителе – разрисовывая каменные стены подземных пещер. Тем самым они не только смогли расширить время в собственных умах, но и способствовали длительному существованию визуальных образов прошлых исторических событий, которые могли оценить современники и будущие поколения. Примерно триста пятьдесят столетий ушло на то, чтобы перевести отсчет времени от наскальных рисунков на новый тип искусственного носителя. Новый временной стандарт был введен с появлением первых астрономических календарей, основанных на наблюдениях за повторяющимися небесными явлениями, такими как положение Земли относительно Солнца или ритм фаз Луны. Астрономические календари, впервые созданные шумерами, египтянами, а чуть позже китайцами, появились в то же время, что и первые свидетельства письменной речи – около 4000-х годов до н. э. Затем возникли календари вавилонян, персов, зороастрийцев и иудеев, что свидетельствует о том, что за короткий промежуток времени хронометраж стал важным аспектом всех главных человеческих культур.

Появление письменной речи, календарей, а позднее – массовой печати (благодаря первым изобретениям китайцев, а затем и станку, созданному в 1440 году Гутенбергом) обеспечило новые мощные механизмы для синхронизации человеческих мозгосетей. В каждом из этих примеров мозг многих индивидуумов мог синхронизироваться с другими, хотя находился на недосягаемом для глаз и ушей расстоянии. Благодаря массовому распространению печатных материалов люди, доверяя бумаге свои мысли, догадки, идеи, сомнения и теории, получили возможность общаться со значительно более широким кругом других людей, значительно разнесенных как в географическом пространстве, так и в историческом времени. В частности, печатные книги революционизировали порядок установления, поддержания и расширения со временем мозгосетей, обеспечив однонаправленный поток информации между современниками и людьми из разных поколений. Нейрофизиологический механизм образования таких мозгосетей аналогичен механизму, который мы обсуждали в главе 7. Основное различие заключается в том, что дофамин-зависимое подкрепление ожиданий и ментальные абстракции в мозге читателей конкретной эпохи возникали тогда, когда эти читатели входили в контакт с письменным интеллектуальным наследием, оставленным предыдущими поколениями. Например, когда я пишу этот параграф, я отчетливо ощущаю, как печатные слова Льюиса Мамфорда и других влияют на формирование моих собственных идей и на то, что я пишу. Аналогичным образом каждому настоящему ученому знакомо ощущение интеллектуальной связи с умами людей, живших десятилетия или столетия назад, но идеи которых, благодаря печати, получили бессмертие и продолжают направлять и формировать философские взгляды, идеи и экспериментальные стратегии спустя годы и века после их физической смерти. Это удивительное свойство – способность синхронизироваться, несмотря на большие пространственные и временные расстояния, – является уникальной особенностью человеческого мозга и в этом качестве играет основополагающую роль в процессе рассредоточения энергии для построения новых знаний Истинным творцом всего.

Теперь мы можем завершить этот краткий рассказ об отсчете времени и взглянуть на то, как в истории человечества формировалась концепция пространства. Чтобы оправдать смену темы, я прошу разрешения вовлечь в нашу мозгосеть Мамфорда, к которой я тоже подключен, еще один мощный разум. Я имею в виду Джозефа Кэмпбелла, написавшего следующее: «Пространство и время – „доопытные формы восприятия“, непременные условия, предшествующие любым переживаниям и действиям. Тело и органы чувств знают о пространстве и времени еще до рождения, поскольку это и есть сфера их грядущего бытия. Эти категории существуют не просто „где-то там“, словно далекие планеты; их не требуется познавать рассудком и путем многократных наблюдений. Мы несем законы пространства и времени в самих себе и, следовательно, изначально охватываем умом Вселенную».

В описании экспериментов с Пассажиром и Наблюдателем в главе 7 я кратко перечислил несколько имеющихся в мозге механизмов, предназначенных для определения абсолютного положения индивидуума в пространстве, а также другие нейрофизиологические способы вычисления относительных пространственных координат, таких как расстояние до вознаграждения или между представителями одной социальной группы. За несколько последних десятилетий исследований мозга такие фундаментальные нейронные механизмы были обнаружены у млекопитающих и приматов, но, очевидно, они существовали и у наших предков гоминидов миллионы лет назад. Однако представление о пространстве с точки зрения человеческого мозга очень сильно расширилось с момента появления Homo sapiens. По-видимому, в качестве одного из первых факторов, вызвавших расширение представлений Homo sapiens о пространстве, следует рассматривать миграцию, приведшую наших предков из Африки сначала в Европу, Левант и Азию, а затем и во все другие уголки планеты. Однако исторические записи об этих первых героических экспедициях нашего рода сохранились лишь в виде долгосрочной биологической памяти наших предков, поскольку в то время еще не было изобретено никакого искусственного носителя, пригодного для того, чтобы вести дневник этих древнейших путешествий.

В эпоху верхнего палеолита использование людьми подземных пещер для выражения новообретенной творческой способности также способствовало значительному развитию ментального представления о пространстве, поскольку, по мнению некоторых специалистов, наши предки верили, что подземелья относились к совершенно иному пространственному измерению, встроенному в глубины их собственного разума для обустройства территории для загробной жизни.

Позднее, когда нашим главным вдохновителем стали небеса, человеческое представление о пространстве вышло за пределы поверхности Земли и достигло небесных тел, хотя в те времена никто не представлял себе форму нашей планеты и расположение ее гипотетических границ.

К моменту появления первых постоянных поселений людей в эпоху неолита пространство в виде земельных территорий стало восприниматься как способ установления социальных разграничений между сообществами, а позднее – как способ расширения владений королевств и королей. Территориальная экспансия за счет войн и захвата, а также интенсивное строительство, использование новых знаний придворных инженеров и архитекторов стало для древних цивилизаций способом достижения доминирующего положения над собственным народом и соседними владениями. Пространство стало достоянием – условной валютой, обеспечивавшей социальную, экономическую и государственную власть тем, кто его завоевывал, занимал и перекраивал.

Еще один важный сдвиг произошел тысячи лет спустя, когда пространство впервые начали описывать с помощью математических терминов. Этот невероятный ментальный подвиг был совершен благодаря изобретению геометрии («измерению земли» по-древнегречески) Эвклидом – греческим математиком, жившим в портовом городе Александрии, в Египте, где-то в конце IV и начале III столетия до н. э. Классический многотомный учебник геометрии Эвклида «Элементы», вероятно, созданный под влиянием вавилонских текстов, содержал математическую формулировку пространства, которая считалась единственно верной и возможной на протяжении последующих двенадцати столетий, покуда немецкий математик Георг Фридрих Бернхард Риман из Университета Гёттингена (это Мекка немецких математиков) в середине 1800-х годов не предложил свою версию неевклидовой геометрии. Риманова геометрия, оперирующая многомерными гладкими многообразиями, была извлечена из академического забытья примерно через полстолетия после того, как ее впервые описал не кто иной, как Альберт Эйнштейн, который использовал это новое видение многомерного пространства для формулировки общей теории относительности.

Но прежде чем мозг Эйнштейна дал жизнь вселенной, в которой пространство и время сливаются в пространственно-временной континуум, другие революции повлияли на представления людей о пространстве, расширив его диапазон и охват от крохотного до бесконечно большого.

Опять-таки важнейшую роль здесь сыграли изменения ментальных абстракций, направлявшие переход от Средневековья к эпохе Возрождения в Европе – на сей раз в процессе расширения и нового определения пространства. Это глубокое изменение, вновь поставившее человечество в центр доминирующих космологических взглядов, также изменило восприятие пространства простыми людьми и, как часто случается в истории, его отражение в искусстве, особенно в живописи. И вновь я обращаюсь к словам Льюиса Мамфорда, чтобы подчеркнуть, насколько важный сдвиг в представлении о пространстве произошел при этом переходе. «В Средние века пространственные отношения обычно выражали в виде символов и значений. Самым высоким предметом в городе был церковный шпиль, указывавший в небеса и возвышавшийся надо всеми более низкими строениями, поскольку церковь доминировала над надеждами и страхами. Пространство разделяли произвольно, чтобы представить семь добродетелей, или двенадцать апостолов, или десять заповедей, или Троицу. Без постоянного символического указания на сказки и мифы христианства смысл средневекового пространства распался бы».

Это объясняет, почему в средневековой живописи размер персонажей выбирали таким образом, чтобы отразить разные уровни социальной значимости в группе. Сегодня некоторые из этих картин производят странное впечатление: эквивалентные человеческие тела, которые следовало бы изобразить одинаковыми по размеру в одном и том же визуальном ракурсе, нарисованы совсем разными, если, к примеру, один из этих персонажей является святым или как-то еще напрямую относится к церкви. Сочетая в живописи сцены из жизни Христа, произошедшие сотни лет назад, с картинами собственной современности, средневековые художники не стеснялись объединять в одном пространстве многочисленные временные эпохи. В качестве примера этой тенденции Мамфорд приводит картину Боттичелли «Три чуда святого Зиновия», на которой в одной городской сцене соединены три момента времени. Обобщая это средневековое видение пространства, в котором предметы могут появляться и исчезать на сцене без какой-либо логики или изображаться в неуклюжем или даже физически невозможном состоянии, Мамфорд заключает: «В этом символическом мире пространства и времени все было либо таинственным, либо чудесным. Связующая нить между событиями была космического и религиозного порядка; истинный порядок пространства [устанавливали] небеса, а истинный порядок времени – вечность».

Мощный удар, потрясший эту художественную традицию изображения пространства, а также другие тысячелетние средневековые установки, стал непосредственным следствием триумфа новой ментальной абстракции, которую вполне можно привести в качестве еще одного примера важнейшей революции в истории человеческого разума. После первого краткого эпизода в Греции V века до н. э. следующее восхождение обычного человека в центр человеческой вселенной произошло в Европе в период от XIV до XVII веков н. э. Среди прочего это героическое возрождение человеческого существа (уже не нераскаявшегося грешника, а главного действующего лица в центре вселенной) подразумевало необходимость пространственного переформирования представлений о мире природы. С этого времени пространство перестало восприниматься и представляться просто в качестве довеска к божественному порядку. Вместо этого мир стали изображать с точки зрения человеческого глаза. В этом новом контексте открытие принципов перспективы и их применение в создании совершенно новой школы живописи в Италии дало начало визуальной проекции (в цветном выражении) нового мирового порядка – того, который воспринимается и заполняется человеческим мозгом. Теперь собственная точка зрения мозга направляла руку художника, использовавшего контрастные цвета и оттенки для создания аналогового изображения окружающего мира. После почти тысячелетнего заключения внутри человеческого мозга этот новый взгляд на вещи наконец-то был освобожден и распространился среди сотен или даже тысяч людских умов, синхронизировав их в мозгосети за счет объединяющей и коллективной творческой работы и смелости и дав начало явлению, которое мы называем итальянским Возрождением. По оценкам Мамфорда, «между четырнадцатым и семнадцатым веком в Западной Европе произошло революционное изменение в концепции пространства. Пространство в качестве иерархии ценностей было заменено пространством в качестве системы величин… Тела не существовали отдельно, как абсолютные величины: они были скоординированы с другими телами внутри одного и того же поля зрения и созданы в масштабе. Для достижения этого масштаба необходимо точное отображение самого объекта – абсолютное соответствие картины и ее изображения… Новый интерес к перспективе дал глубину картинам и расстояние уму».

В качестве нового центра мироздания люди перестроили мир вокруг себя и раскрасили его – вначале у себя в голове, а затем на полотнах, которыми мы восхищаемся до сих пор. Разглядывая некоторые шедевры этого периода, можно какое-то время просто смотреть и изумляться тому, на что были способны умы и руки гениев Возрождения.

Чтобы дополнительно подтвердить эту независимость от небес, давайте отвлечемся от обсуждения искусства Возрождения и сконцентрируем внимание на совершенно другом жанре – на картографии. Основываясь на работах греческих и мусульманских картографов прошлого, к 1496 году картографы уже чертили карты под влиянием нового представления о пространстве, зародившегося в эпоху Возрождения. После изобретения широты и долготы все известные места на Земле получили точную двумерную локализацию. Новое поколение карт и новые инструменты для навигации в открытом океане (астролябии, эфемериды, компас и посох Иакова – предшественник секстанта XVIII столетия) способствовали тому, что в XV и XVI веках первые португальские и испанские мореплаватели положили начало великой эпохе морских исследований, создав еще один стимул для распространения идей Возрождения о пространстве. Внезапно после столетий религиозного покаяния на твердой земле Западной Европы исследование широчайших и совершенно неизведанных тогда пространств и границ мировых океанов и скрытых в них богатств стало главной страстью европейских властелинов и авантюристов, чьи имена известны и по сей день (учитывая героический размах их путешествий, а также, как сказали бы некоторые, их преступлений). Иногда эти европейские экспедиции, посланные Богом и судьбой в неизведанные пространства Земли, становились причиной чудовищного геноцида местного населения в самых разных частях света. Однако, не забывая об этих ужасных и трагических событиях, следует сказать, что такие люди, как Колумб, Васко да Гама, Педру Алвариш Кабрал, Америго Веспуччи, Эрнан Кортес, Франсиско Писарро и Фердинанд Магеллан, своими свершениями произвели революцию в коллективном средневековом ментальном представлении о том, что в действительности представляло собой пространство Земли. Не стоит удивляться, что новые территории, которые открыли Веспуччи, Колумб и Педру Алвариш Кабрал, стали называть Новым Светом. Исчезли средневековые представления европейцев о Земле, а открытие Америк фактически было сродни обнаружению новой экзопланеты из далекой звездной системы в XXI веке.

Эти новые территории были настолько чуждыми нашим предкам, что европейские дворы были глубоко потрясены открытием невероятного разнообразия животных, растений и источников пищи Нового Света, не говоря уже о его обитателях и их культуре. Однако этот шок был скомпенсирован фантастическим количеством золота, серебра и драгоценных камней, которые их посланцы извлекали из новых владений и доставляли своим королям и королевам.

Для королевств XVI столетия деньгами было пространство Нового Света, а не время.

Если говорить о человеческом восприятии пространства, две сотни лет от середины XV до середины XVII столетия можно назвать довольно беспокойными. Если открытие Нового Света – недостаточно удивительное событие, то уж мозгосети, возникшие за счет синхронизации идей и открытий, сделанных благодаря уникальным умам Николая Коперника, Иоганна Кеплера, Галилео Галилея, Исаака Ньютона, Роберта Гука и Антони ван Левенгука, среди многих других, почти наверняка внесли вклад в один из самых мощных взрывов сверхновых звезд в концепции пространства за всю историю человечества. Вообще говоря, соперничать с ним может только расширение пространства между концом XIX и серединой XX века, вызванное появлением общей теории относительности Эйнштейна и квантовой механики.

Вклад этих мозгосетей XV–XVII веков начал материализовываться, когда Николай Коперник (1473–1543) переехал из своей родной Польши в Италию и стал работать в Университете Болоньи, где – в результате одного из самых забавных поворотов истории – позднее был удостоен докторской степени по, как ни уморительно, каноническому праву. В первые десятилетия своей жизни Коперник вел астрономические наблюдения. Анализируя собственные данные и активно изучая труды греческих и арабских астрономов, Коперник начал находить серьезные дефекты в классической модели Солнечной системы, предложенной Птолемеем около 100 года н. э., в рамках которой неподвижная Земля занимала центральное положение не только в Солнечной системе, но и во всей Вселенной. Хотя обычно автором этой геоцентрической модели считают именно Птолемея, на самом деле она представляет собой усовершенствованную версию аналогичной модели, созданной в Греции астрономами, жившими несколькими столетиями ранее. Несмотря на кажущийся консенсус, другие греческие астрономы, такие как великий Аристарх из Александрии, оспаривали идею о центральном положении Земли во Вселенной. Эти сомнения отразились в записях и, вероятно, дожили до времен Коперника.

В геоцентрической модели Птолемея все звезды, планеты Солнечной системы, Луна и само Солнце вращаются вокруг неподвижной Земли. Пять столетий назад дискуссия об истинном положении Земли во Вселенной несла глубокий политический и религиозный подтекст, особенно для тех организаций, чье выживание зависело от постоянного и неоспоримого господства главных ментальных абстракций, давших начало Средневековью. Дело в том, что для средневекового общества Западной Европы особое пространственное положение Земли в эпицентре Вселенной было больше чем абстрактным астрономическим или научным вопросом; оно составляло однозначное доказательство справедливости двух самых заветных догм того времени: уникальности человечества в качестве любимого творения Бога и неоспоримой заявки католической церкви (а также ее представителей – армии кардиналов, епископов, монахов и священников) на роль единственного истинного представителя Бога на земле. В этом контексте геоцентрическая модель Вселенной, предложенная Птолемеем, для католической церкви являлась очень мощным инструментом власти, которую она упорно и жестко защищала до последнего, вне зависимости от того, сколько человеческих страданий и даже смертей это вызывало.

Сегодня нам легко с пренебрежением относиться к этому провинциальному геоцентрическому представлению о Вселенной, но нужно понимать, что на протяжении большей части временного отрезка длительностью в пятнадцать столетий моделью Птолемея постоянно пользовались для создания множества удивительно точных астрономических предсказаний движения планет. Как пишет физик Ли Смолин в книге «Возвращение времени. От античной космогонии к космологии будущего», принимая концепцию эпициклов и используя некоторые усовершенствования, введенные арабскими астрономами, на основании модели Птолемея удавалось предсказать расположение планет, Солнца и Луны с минимальной ошибкой порядка 0,1 % – один к тысяче!

Примерно на сорока страницах своей монографии, озаглавленной Commentariolus («Небольшие комментарии»), которая никогда не была издана официально, но была известна среди широкого круга ученых в начале XVI столетия, Коперник изложил некую преамбулу к тому, что впоследствии стало его главным и долгосрочным вкладом в науку – к трактату De revolutionibus orbium coelestium («Об обращении небесных сфер»), опубликованному незадолго до его смерти в 1543 году. В этой работе в одном гениальном порыве, основанном на полувековых исследованиях, Коперник вытеснил из центра вселенной Землю со всеми живущими на ней людьми, животными, горами, океанами, пустынями, Старым и Новым Светом, а также с католической церковью и ее бюрократией. На ее место Коперник поместил Солнце, вблизи которого он расположил новый центр мироздания. В этой новой конфигурации Земля совершала полный оборот вокруг Солнца примерно за год по григорианскому календарю. Суточное вращение Земли определяло переживаемую всеми нами смену дня и ночи. Также Коперник установил, что по сравнению с расстоянием от Земли до звезд ее расстояние до Солнца является микроскопическим.

Коперник не дожил до того, чтобы узнать, насколько глубоким и всепроникающим окажется влияние его гелиоцентрической модели и сколь жесткой будет реакция на нее со стороны католической церкви. Обобщая потрясение, вызванное трудами Коперника и его последователей, Джозеф Кэмпбелл писал: «Коперник предложил вселенную, которую обычным глазом не увидеть и можно созерцать только мысленным взором, – математическая, совершенно незримая конструкция, способная заинтересовать разве что астрономов. Для прочих представителей рода человеческого, чье зрение и чувства по-прежнему были прикованы к Земле, такое мироздание оставалось невидимым и неосязаемым».

И все же гелиоцентрическая модель победила, несмотря на страшную жертву, принесенную многими из тех, кто отстаивал ее перед лицом геоцентрической догмы, принятой церковью. Судьба итальянского монаха доминиканского ордена и последователя Коперника Джордано Бруно, осмелившегося предположить, что звезды – это далекие солнца, вокруг которых вращались планеты, подобные Земле, представляет собой самый известный пример реакции церкви на новую космологическую модель Коперника. За все свои «ереси» Бруно подвергся пыткам святой инквизиции и был приговорен к смерти. В 1600 году, в период самого расцвета итальянского Возрождения, он был сожжен на костре заживо в наказание за свои «преступления».

Перехвативший эстафетную палочку у Коперника немецкий астроном Иоганн Кеплер внес следующий важный вклад в расширение человеческих представлений о пространстве. Используя методичные наблюдения, тщательно проделанные последним великим астрономом в человеческой истории до появления телескопов датчанином Тихо Браге, Кеплер приложил все свои силы, чтобы учесть небольшие расхождения, возникающие при использовании модели Птолемея для расчета орбиты Марса. Из этой небольшой ошибки в предсказаниях модели Птолемея Кеплер смог вывести совершенно новую ментальную абстракцию о вращении планет вокруг Солнца, сформулированную математическим языком. На основании им же сформулированных законов движения планет он показал, что все планеты Солнечной системы движутся вокруг Солнца по эллиптическим (а не круговым) орбитам.

Но вклад Кеплера гораздо глубже, чем может показаться. Своей работой он распространил самую успешную ментальную абстракцию пространства своего времени – эвклидову геометрию – на небеса. А это, в свою очередь, наделило гелиоцентрическую модель Коперника гораздо большей степенью математической точности, чем у самого Коперника, который для учета недостаточной кругообразности орбиты Марса использовал эпициклы. Элегантное решение Кеплера также послужило опорой для работ двух других гениев – Галилео Галилея и Исаака Ньютона.

Галилео Галилея считают создателем многих областей экспериментальной физики, включая инструментальную наблюдательную астрономию. Его же разум породил основу метода исследований, который и по сей день определяет процедуру научного поиска – так называемого научного метода. Его прорывные исследования Млечного Пути, природных спутников Юпитера, фаз Венеры, солнечных пятен, кратеров и гор на Луне стали возможны благодаря использованию телескопа – одного из двух мощнейших новых инструментов для освоения пространства, созданных в эпоху Возрождения. Как и его аналог микроскоп (1595), телескоп (1608) был введен в употребление благодаря усовершенствованию производства линз. Как и многие другие примеры в истории технологии, производство линз оказалось подстегнуто успехами предыдущих столетий: речь идет о значительном увеличении объемов выпуска стекла в XII и XIII веках из-за неснижавшегося спроса на цветные витражи для украшения всех европейских церквей. С организацией в XIII веке стекольных работ в Мурано, неподалеку от Венеции, итальянское Возрождение поспособствовало развитию технологии, навсегда изменившей исследования в разных пространственных масштабах: от очень крупных и далеких объектов до очень маленьких и близких – никогда ранее не исследованное пространство стало доступным для наблюдения, осмысления и удивления.

Появление микроскопа расширило пределы видимого пространства до микрометрового диапазона (1 мкм = 10–6 м). В этом микроскопическом мире Роберт Гук обнаружил, идентифицировал и назвал ключевую функциональную единицу тканей животных и растений – клетку. В 1665 году Роберт Гук описал это и другие открытия в работе «Микрография». Прочитав книгу Гука, голландский торговец без школьного и формального научного образования Антони ван Левенгук решил научиться делать линзы и смастерить собственный микроскоп. В результате этих усилий, подгоняемый исключительно интеллектуальным любопытством, с помощью своих микроскопов Левенгук открыл бактерии, обнаружив их в образце собственной слюны, а также большое разнообразие микроскопических паразитов и других форм жизни.

К изумлению всех своих современников, Гук, Левенгук и другие микроскописты вскоре доказали существование широчайшего микромира, такого же богатого и разнообразного, как и тот, что мы видим невооруженным глазом. А вскоре выяснилось, что мозг человека образован миллиардами микроскопических клеток, которые назвали нейронами.

Глядя в противоположном направлении – в небеса, Галилео использовал телескоп для астрономических наблюдений за планетами, Солнцем и далекими звездами, и его поддержка идеи Джордано Бруно о том, что эти звезды и впрямь похожи на наше Солнце (все они – примеры небесных «топок»), еще больше расширила человеческие представления о небесном пространстве – до тех пределов, которых достигал вооруженный телескопом человеческий глаз. Современник Галилео Кеплер и сам Галилей говорили о том, что постижение вселенной доступно для человека, особенно с помощью возникшей к XVII веку ментальной абстракции, на которую полагался Кеплер, т. е. математики – шифрованного символического языка, который с тех пор используется для описания всего, что существует вокруг и внутри нас.

Показав, что все предметы вне зависимости от того, легкие они или тяжелые, падают на землю с одинаковым ускорением по одной и той же кривой – параболе, которую можно описать простым математическим уравнением, Галилео выдвинул предположение о том, что законы, выведенные на поверхности Земли с помощью абстрактного математического мышления и изобретательности, применимы и к гораздо более обширным пространствам вселенной. Большинство людей этого не осознавали, но тогда космос расширился на много порядков, по крайней мере в представлениях Галилео.

В день смерти Галилео родился человек, которому предстояло сделать решающий шаг в выполнении одного важного аспекта исходной исследовательской программы Галилея, а именно – трансформировать математические абстракции и объекты, выведенные исключительно за счет внутренней электромагнитной динамики человеческого мозга, в законы, применимые ко всему космическому пространству. Исаак Ньютон – еще один выдающийся представитель этой мозгосети, навсегда изменившей человеческое ощущение пространства, который вывел человеческий разум на ранее невиданные просторы, в широчайшее царство известной и неизвестной вселенной со скрытыми и по сей день пределами, и сделал он это с помощью понятия гравитации.

Трудно определить истинный масштаб интеллектуальных достижений Ньютона. На протяжении двух столетий после формулировки Ньютоном теории гравитации она оставалась первым и единственным описанием фундаментальной силы природы, способной действовать на расстоянии, всегда и везде следуя одному и тому же принципу. Тот факт, что такое потрясающее открытие было выражено одной простой формулой, стал для многих поколений первым примером героического триумфа человеческого рационального мышления над мистицизмом. В то время физика Ньютона стала этакой самодвижущейся ракетой, выведшей своей тягой материализм на доминирующую философскую позицию, которую он и поныне занимает в науке.

Одна из великих догадок Ньютона, а также его достижения в значительном развитии идей Галилея основаны на понимании того, что «движение по орбите есть форма падения». Поняв этот принцип, Ньютон преуспел в обобщении наблюдений Галилея относительно падения предметов на Земле и законов Кеплера о движении планет в единую элегантную теорию гравитации.

Но модель Ньютона выдала намного больше предсказаний и даже условий относительно поведения вселенной. Для начала во вселенной Ньютона пространство было абсолютной заданной сущностью, не требовавшей объяснения в плане происхождения, природы или поведения; оно просто существовало как некое свойство космоса и всего, что в нем содержится, включая нас. Такой подход также подразумевал, что пространство было не меньшим благом для математиков, хотя они, согласно Ньютону, могли вообще не обращать на него внимания. Пространство существовало, чтобы поддерживать изумительную картину сил, действующих на предметы и вызывающих конкретное движение. И в таком случае нам следует просто дать ему возможность делать свое дело спокойно и анонимно, не создавая нам каких-либо ненужных и раздражающих математических трудностей.

Возможно, еще более удивительным, чем вторичная значимость пространства, в представлениях Ньютона о вселенной было то, что и время вовсе не получило билет на небесное шоу. Все события, происходившие в космическом театре вселенной Ньютона, были полностью детерминистическими. Таким образом, зная начальные условия в системе и действующие на тело силы, с помощью законов движения Ньютона можно сразу предсказать все характеристики движения этого тела в будущем с помощью таких параметров, как ускорение, направление движения и общая траектория. Иными словами, если знать начальные условия в системе и силы и применить законы движения Ньютона, можно рассчитать следующее положение тела еще до того, как это тело туда попадет. Вот почему во вселенной Ньютона не бывает никаких сюрпризов; в ней нет места случайности; каждый шаг в будущее точно предсказан загодя, еще до наступления этого будущего. Используя вычислительную аналогию, которую я приводил в главе 6, можно сказать, что вселенная Ньютона похожа на машину Тьюринга – цифровой компьютер. Задайте входные данные и программу расчетов, и вы всегда будете получать один и тот же результат, и время на этот результат не влияет, поскольку его течение не меняет ни компьютерную программу, ни способ считывания компьютером исходных данных. Кроме того, как и в цифровом компьютере, во вселенной Ньютона можно обратить время вспять так же легко, как развернуться в другую сторону самому; исходя из определенного результата движения, путем обращения его направления и применения законов динамики, можно восстановить начальные условия, которые привели к этому конкретному перемещению.

Ньютоновское видение мира стали называть детерминизмом – убеждением, что все природные явления, включая наши человеческие намерения, задаются какой-то четко определенной причиной. Никто так не преуспел в выведении следствий из детерминистской философской ментальной схемы, основанной на главных аксиомах ньютоновской вселенной, как гениальный французский математик Пьер-Симон Лаплас, утверждавший, что «если бы [кто-то] знал точное положение и скорость всех атомов во вселенной, а также точное описание действующих на них сил, он мог бы совершенно однозначно предсказать будущее вселенной».

Ньютон был не одинок в таком подходе: модели вселенной Коперника, Кеплера и Галилея, по сути, исходили из одинаковых представлений об абсолютном пространстве и отсутствии времени.

Таким образом, во вселенной Ньютона наблюдателю не отводилось никакой роли. События происходили вне зависимости от того, наблюдали ли мы (или кто-то другой) за ними или нет.

В конце XIX века и на протяжении двух первых десятилетий XX века человечество пережило следующее расширение и обновление понятия пространства. Как и в XVII веке, понятие пространства вновь расширилось в двух основных направлениях: в сторону очень-очень больших величин (размер Вселенной описывается миллиардами световых лет) и, напротив, в сторону очень-очень маленьких (атомный мир описывается в нанометрах, 10–9 м, и ангстремах, 10–10 м). Для начала давайте кратко поговорим о расширении в сторону очень больших величин.

На протяжении двух первых десятилетий XX века революционные ментальные абстракции Альберта Эйнштейна легко вытеснили доминировавшее представление об относительном движении, пространстве и гравитации и при этом создали такую вселенную, которая совершенно очевидным образом отличалась от вселенной Исаака Ньютона. В опубликованной в 1905 году статье о специальной теории относительности Эйнштейн поместил в центр сцены наблюдателя с его точкой зрения. Он задался вопросом о том, могут ли два наблюдателя, находящиеся вдалеке друг от друга и движущиеся с определенными скоростями по отношению друг к другу, согласиться в одновременности двух событий, разделенных большим расстоянием. Поднимая этот вопрос, Эйнштейн в значительной степени находился под влиянием известного австрийского физика Эрнста Маха, который считал, что любое происходящее во вселенной движение является относительным. Иными словами, предметы движутся относительно друг друга, а не сами по себе. Гениальность Эйнштейна заключалась в осознании того, что при объединении представлений Маха об относительности движения с другим фундаментальным предположением – о постоянстве скорости света (постоянство скорости света подразумевает, что два наблюдателя, вне зависимости от разделяющего их расстояния, при измерении этой скорости получают одинаковое значение 186 282 миль/с, или 299 792 км/с) – ни время, ни расстояние нельзя более рассматривать в качестве абсолютных величин. Эта дилемма Эйнштейна вовсе не смутила: он просто отказался от ньютоновских представлений о времени и пространстве и предложил то, что Пол Хэлперн в книге «Играют ли коты в кости?» назвал «более пластичными версиями» этих исходных концепций. При этом Эйнштейн показал, что время и само суждение об одновременности событий, происходящих вдалеке друг от друга, являются относительными и неоднозначными.

Классический пример для иллюстрации специальной теории относительности Эйнштейна основан на взаимодействии двух наблюдателей, в роли которых выступают братья-близнецы. Один находится на борту космического корабля, движущегося почти со скоростью света вдалеке от Земли, где второй брат ожидает его возвращения. У обоих братьев есть часы, с помощью которых они могут отмечать истекшее время. В этих условиях, если бы оставшийся на Земле брат мог взглянуть на часы брата, находящегося внутри далекого и быстро движущегося корабля, он бы убедился, что там время идет медленнее, чем показывают его собственные часы на Земле. Такая «растяжимость времени», как стали называть это явление, означает, что вернувшийся на Землю космонавт обнаружит, что его брат на Земле состарился гораздо сильнее, чем он сам. Интересно, что с точки зрения мозга каждого из них время шло так же, как обычно, хотя один оставался на Земле, а второй путешествовал на космическом корабле.

Аналогичным образом, если бы оставшийся на Земле брат мог использовать чрезвычайно мощный телескоп и определить размер космического корабля второго брата, он бы обнаружил, что при перемещении со скоростью около скорости света его размер слегка уменьшился. Такое сокращение размера означает, что при приближении к скорости света сжимается само пространство!

Иными словами, специальная теория относительности Эйнштейна показывает, что определение одновременности двух событий – дело нетривиальное, поскольку два находящихся друг от друга на большом расстоянии наблюдателя, движущихся с разными скоростями, будут расходиться в оценках. Эта загадка не просто ставила под сомнение синхронность часов братьев-близнецов, но полностью разрушала идею о существовании во вселенной абсолютного времени. Еще большее беспокойство вызывало то, что специальная теория относительности Эйнштейна поднимала вопрос о возможности объективно оценить, имеют ли два события, происходящие вдалеке друг от друга, какую-либо причинную связь, т. е. приводит ли одно событие к другому. Вот как пишет Ли Смолин: «Следовательно, в той степени, в которой [специальная теория относительности] основана на истинных законах мироздания, Вселенная не обладает временем. Время не играет никакой роли по двум причинам: нет ничего соответствующего переживанию момента, и наиболее полным описанием истории является одновременное представление всех причинно-следственных связей. Эта картина истории на языке причинно-следственных связей созвучна представлениям Лейбница о Вселенной, согласно которым время полностью определяется соотношением между событиями. Причинно-следственные отношения – вот единственная реальность, соответствующая времени»[23].

Путем введения концепции вселенной без времени Эйнштейн завершил «государственный переворот», начатый его товарищами по мозгосети Галилеем и Ньютоном, предложив так называемую блок-вселенную, в которой время фактически рассматривается в качестве еще одного пространственного измерения. Этот переворот стал еще более ощутимым, когда в 1909 году, всего через четыре года после опубликования Эйнштейном своей теории, один из его бывших профессоров из Цюриха математик Герман Минковский предложил геометрическую формулировку специальной теории относительности Эйнштейна. Для этого Минковский соединил три традиционных измерения пространства со временем, создав четырехмерный пространственно-временной континуум, отвечающий за все перемещения во вселенной в геометрических терминах.

В мгновение ока одного математика швейцарская ментальная абстракция – пространственно-временной континуум – полностью удалила время из вселенной.

Ли Смолин приводит еще одну прекрасную метафору для описания произошедшего в общем контексте, цитируя знаменитого математика Германа Вейля, который так выразился о значении достижений Эйнштейна: «Объективный мир просто есть, в нем ничего не происходит. Лишь в моем сознании, движущемся параллельно с моим телом, фрагмент мира оживает как мимолетный образ в пространстве, постоянно изменяющийся во времени».

Наверное, теперь вы поняли, почему я, нейробиолог, предложил вам путешествие в глубины умственных построений, подвигнувших Эйнштейна совершить революцию. Сохраните слова Вейля в своей долгосрочной памяти, поскольку я вернусь к ним через некоторое время.

Если еще существовали препятствия, сдерживавшие Эйнштейна в применении более глубокого математического описания вселенной, особенно такого, которое включало в себя новое представление о гравитации, вероятно, широкое распространение и принятие специальной теории относительности в математической формулировке Минковского заставило Эйнштейна идти до конца.

На протяжении следующего десятилетия Эйнштейн одержимо искал новое геометрическое описание вселенной. Конечный результат этого героического поиска стал известен как общая теория относительности. С помощью математического аппарата для описания поведения многомерных кривых, или многообразий, также называемого геометрией Римана, Эйнштейн делал все новые и новые открытия. Первой важной революцией, ставшей результатом его ментальной абстракции, было введение понятия о том, что основание вселенной – пространственно-временной континуум Минковского – является не жестким и фиксированным, а скорее динамическим. Это означает, что оно может изгибаться и складываться, способствуя распространению волн.

Но каков источник волн, проходящих через пространственно-временной континуум вселенной? Ответ на этот вопрос, немедленно подорвавший ньютоновскую вселенную изнутри, оказался самым невероятным: гравитация!

Продвигаясь в генерализации концепции падающих тел, Эйнштейн предположил, что гравитация проявляется во вселенной не в качестве действующей на расстоянии силы (как в классической модели Ньютона), а скорее в качестве искривления пространственно-временного континуума, вызванного массой планет и звезд. В соответствии с очень симпатичным описанием Ли Смолина, «планеты вращаются вокруг Солнца не потому, что Солнце их притягивает, а потому что оно своей огромной массой искривило геометрию пространства-времени и геодезические [линии] замкнулись в орбиты».

Во вселенной Эйнштейна гравитационные волны создаются движением массивных небесных тел по всему космосу и несут в себе информацию о мельчайших подробностях этого небесного танца. Еще интереснее то, что, поскольку гравитационные волны начали возникать с момента рождения нашей Вселенной в результате Большого взрыва, новые способы их обнаружения могут дать нам уникальную информацию о космических событиях до момента отщепления фотонов – в так называемую эпоху рекомбинации, когда фотоны выделялись и испускались в форме света, не успевая захватываться другими частицами. В таком контексте пространственно-временной континуум можно сравнить с гигантским вибрирующим набором струн, непрекращающиеся колебания которых несут в себе все подъемы и спуски в истории волновых колебаний космоса. Именно эти колебания пространственно-временного континуума в форме крохотных гравитационных волн недавно были впервые измерены в Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), и это достижение еще раз подтвердило справедливость общей теории относительности Эйнштейна, а в 2017 году три участника этого проекта были удостоены Нобелевской премии по физике.

Радикализацию хода мыслей Эйнштейна можно оценить с помощью еще одной подходящей цитаты из книги Ли Смолина: «Материя влияет на изменения в геометрии точно так же, как геометрия влияет на движение материи. Геометрия становится аспектом физики, как и электромагнитное поле… Гипотеза о том, что геометрия пространства динамична и зависит от распределения материи, подтверждает мысль Лейбница об относительности пространства и времени».

Как и в предыдущем случае, применяя общую теорию относительности Эйнштейна, физики улучшали предсказания относительно движения планет вокруг Солнца, особенно в отношении Меркурия. Однако некоторые другие глубокие выводы, заключенные в новой модели Эйнштейна, застали физиков врасплох. Например, если уравнения общей теории относительности обратить во времени, в конечном итоге они приводят к точке, в которой более не существует ни времени, ни пространства; в этой точке уравнение дает только бесконечные значения и не может быть решено аналитическим путем. Этот гипотетический предел получил название сингулярности. Используя то же сравнение с машиной Тьюринга, которое я приводил для описания вселенной Ньютона, можно сказать, что «компьютер Эйнштейна» никогда не остановится. В этом конкретном случае гипотетическая сингулярность отмечает момент, который многие считают началом нашей Вселенной – исходным Большим взрывом.

Следствия из ментальных абстракций Эйнштейна для описания всего космоса изменили статус математики и математических объектов, сделав их вершиной официального научного языка и всего творческого процесса.

В конечном итоге наука дотянулась до божественного и увидела лицо своего Бога и его заповеди, написанные элегантным языком математики и опирающиеся на понятия пространства и времени.

Но откуда взялись пространство и время?

Учитывая долгую историческую дискуссию по этому вопросу, ответ, который я собираюсь дать, некоторым может показаться наиболее спорным утверждением во всей книге. Однако, как я уже упомянул в предыдущей главе при описании рисунка 8.1, релятивистская теория мозга предлагает очень прямой ответ относительно тайны происхождения времени и пространства: они оба являются порождением человеческого мозга.

Каким бы странным это ни казалось поначалу, теперь я готов объяснить, почему в рамках релятивистской теории мозга время аналогично боли, а пространство аналогично ощущению самого себя. Под этим утверждением я подразумеваю, что, по сути, базовые понятия времени и пространства – тоже ментальные абстракции, созданные человеческим мозгом для сокращения размерности сложной потенциальной информации, поступающей из внешнего мира. Более того, я предполагаю, что в качестве базовых ментальных абстракций время и пространство возникают в результате процесса естественного отбора (т. е. в процессе взаимодействия с внешним миром) как способ эволюционной адаптации. Иными словами, заполняя человеческую вселенную протяженными опорами, состоящими из времени и пространства, наш мозг повышает наши шансы на выживание в условиях окружающей среды, в которой мы оказались с момента происхождения нашего вида.

Мое доказательство в поддержку ментального происхождения понятий времени и пространства незамысловато. Во внешнем мире не существует физических проявлений времени или пространства, о которых мы могли бы говорить. На самом деле, как мы видели ранее, в большинстве космологических моделей, выдвинутых на всем протяжении истории, время и пространство либо рассматривались в качестве абсолютных величин (как во вселенной Ньютона), либо сводились к геометрическому описанию (как в теории относительности). Никто и никогда не предполагал существования «базовой частицы» времени или пространства, или бозона времени или пространства, которая служила бы в качестве физической единицы, ответственной за существование и свойства этих двух основополагающих параметров. Это мой первый аргумент в пользу гипотезы о том, что ни время, ни пространство сами по себе не существуют во внешнем мире. Вместо этого оба они представляют собой рождающиеся в мозге ментальные абстракции, позволяющие нам осмысливать непрерывные изменения физических состояний и тел из окружающего мира (которые мы воспринимаем как результат течения времени) или материи, существующей между индивидуализируемыми нами предметами (которую мы называем пространством). Это вполне согласуется с тем фактом, что мы обычно измеряем не время как таковое, а лишь течение времени, «дельту времени».

После этого краткого введения теперь я могу объяснить, почему время подобно боли. Если говорить коротко, дело в том, что ни то ни другое не существует во внешнем мире само по себе. Ни время, ни боль нельзя напрямую измерить или зарегистрировать никаким периферическим сенсорным аппаратом. Время и боль возникают из-за того, что мозг объединяет разнообразную поступающую из внешнего мира информацию. Как только эта информация интегрируется и соотносится с собственной точкой зрения мозга, она переживается каждым из нас как базовое ощущение времени и боли. Важно, что в соответствии с релятивистской теорией мозга время является проявлением эмерджентного свойства мозга.

Возможно, вы помните, что в начале главы я писал о том, что до появления искусственных способов отсчета времени, таких как монастырские колокола или механические часы, время воспринималось непрерывно и определялось лишь исходя из последовательного и плавного перехода от дневного света к ночи в течение суток, а также постепенной смены сезонов в течение года. На протяжении многих десятилетий влияние таких внешних явлений на организм было в центре внимания в исследованиях происхождения циркадных ритмов, т. е. внутренних биологических процессов с циклом колебаний около 24 часов. Биологические циркадные ритмы, существующие у всех форм живых организмов от бактерий до растений, животных и человека, скорее всего, возникли на ранних этапах эволюции как способ синхронизации ключевых биологических процессов с 24-часовым колебанием жизненно важных параметров, таких как уровень кислорода во внешней среде. Таким образом, для повышения вероятности выживания организмы должны были включить в свою биологическую рутину органические часы с 24-часовой шкалой. Учитывая важную роль в адаптации биологических процессов к 24-часовому циклу, сигналы внешней среды, изменяющиеся по циркадному ритму, называют специальным немецким термином Zeitgebers (датчики времени, или синхронизаторы). Основополагающая роль циркадных ритмов в контроле биологических процессов была признана недавно, в 2017 году, когда Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг получили Нобелевскую премию по медицине и физиологии за изучение нейронных сетей и генов, задействованных в формировании циркадного ритма у фруктовой мухи Drosophila melanogaster.

У таких млекопитающих, как мы, циркадному ритму подчиняются многие физиологические процессы. К ним относятся, среди многих других, цикл сна и выделение гормонов. Поддержание таких циркадных колебаний определяется мозговыми часами – крохотным кластером нейронов гипоталамуса, называемым супрахиазматическим ядром, который создает и распространяет циркадные сигналы, в конечном итоге достигающие всего мозга и тела. Нейроны супрахиазматического ядра способны выполнять эту задачу, поскольку напрямую связаны с отростками клеток сетчатки животных, которые сообщают о наличии света в окружающей среде. Кроме того, некоторым нейронам супрахиазматического ядра свойствен 24-часовой цикл активности, который продолжается в полной темноте. В таком качестве супрахиазматические ядра и сети нейронов, получающие от них сигналы, вероятно, играли важную роль в возникновении представления о времени у наших предков. Однако тогда время считали непрерывным и менявшимся постепенно в соответствии с уровнем освещенности внешнего мира.

Существование в мозге этих древнейших циркадных часов – хороший пример для иллюстрации того, как сигналы из внешней среды (в данном случае вариации интенсивности солнечного света) могли использоваться человеческим мозгом для создания ощущения проходящего времени, которое нам всем так хорошо известно. На самом деле ощущение течения времени может создаваться нашим мозгом из любого постоянно меняющегося процесса – как во внешнем мире, так и у нас в голове. В последнем случае течение времени естественным образом воспринимается как непрерывное явление, поскольку связано в первую очередь с ментальными явлениями, требующими передачи гёделевской информации. К ним относятся наши эмоции и чувства, которые могут проявляться в ритме, в котором мы поем какую-то песню или читаем стихи. Это последнее проявление диктуется еще одной ментальной абстракцией – нашим эстетическим чувством. Поэтому не стоит удивляться тому, что время всегда занимает ключевое, хотя и непонятное место в большинстве наших научных теорий, созданных для объяснения событий, происходящих во внешнем мире.

История возникновения циркадных ритмов также помогает мне придать смысл всем историческим данным, описанным в начале главы, поскольку позволяет сказать, что часы и все другие искусственные инструменты отсчета времени могут влиять на нервную ткань, незаметно создавая у нас в голове ощущение течения времени. На самом деле, поскольку на протяжении столетий мы как вид жили под влиянием искусственных концепций секунд, минут или часов, каждый из нас способен почувствовать, что означает каждый из этих отрезков времени, хотя мы не осознаем, что это искусственные рамки, созданные человеческими технологиями и ментальными абстракциями, как мы обсуждали выше.

Как понятие времени было создано мозгом, так и создание представления о пространстве тоже можно приписать Истинному творцу всего. Говоря попросту, наше ощущение пространства – не что иное, как умозаключение мозга о том, что находится между предметами, которые мы идентифицируем и отделяем от фона в окружающем нас мире. В этом смысле нейрофизиологические механизмы формирования понятия пространства очень близки к тем, которые дают нашему мозгу способность собирать разнообразные сенсорные стимулы (тактильные, проприоцептивные, зрительные и т. д.) для создания ощущения самих себя и живого опыта нахождения в собственном теле, отделенном от окружающего мира.

Позвольте привести простой пример, который помогает выдвинуть гипотезу о том, каким образом человеческий мозг создает наше общее представление о пространстве. Пока я пишу эти строки, с помощью периферического зрения я вижу стоящий на столе стакан воды. Благодаря прорывным исследованиям, проведенным Гансом Гейгером и Эрнстом Марсденом в 1908–1913 годах в лаборатории новозеландского физика и лауреата Нобелевской премии Эрнеста Резерфорда в Университете Манчестера, мы знаем, что атомы в составе стекла и воды, которые я воспринимаю в виде раздельных и непрерывных сущностей, на самом деле образованы из крохотных тяжелых ядер, электронного облака и огромного количества пустого пространства. Это означает, что большая часть объема, занимаемого атомом, фактически не занята ничем. Классические эксперименты Гейгера – Марсдена выявили эту основополагающую структуру атомов, продемонстрировав, что при бомбардировке очень тонкой золотой фольги пучком альфа-частиц (ядер гелия, образованных двумя протонами и двумя нейтронами) большинство частиц проходят сквозь металл. Однако вы, я, а также все люди на Земле и все другие земные животные чувствуют, что стекло и вода занимают во внешнем мире определенное непрерывное трехмерное пространство. Когда мы смотрим на них, как я сейчас, мы не видим никаких признаков пустоты; мы видим лишь сплошную структуру, несмотря на гигантские пустоты в их строении на атомном уровне.

В рамках релятивистской теории мозга то, что мы называем пространством, по сути, является продуктом активности нашего мозга – ментальной абстракцией, созданной сетями нейронов, чтобы позволить нам осмыслить все то, что мы видим перед собой, в частности, расположение отдельных предметов по отношению друг к другу. Эмерджентное понятие пространства воспринимается легче, если мы способны признать, что на макроскопическом уровне конкретные ощущаемые нами свойства стекла и воды (т. е. жидкое состояние воды или гладкость поверхности стекла) нельзя распознать на основании свойств отдельных атомов или даже небольших групп атомов, образующих воду или стекло. Иными словами, при проекции атомных структур, существующих в их естественном нанометровом диапазоне, на макроскопический мир, в котором мы живем и чувствуем, мы воспринимаем свойства предметов (такие как «жидкое состояние» воды или «гладкость» стекла), которые невозможно вывести на основании даже самого тщательного описания индивидуальных атомов. Системы, в которых возникают такие эффекты, называют сложными, а структуры, возникающие в результате взаимодействия составляющих их элементов, называют эмерджентными свойствами. Поскольку наш мозг склонен создавать абстракции, он постоянно производит эмерджентные свойства, такие как жидкое состояние воды и гладкость стекла. Поэтому все то, что мы переживаем и испытываем в каждодневной жизни, является результатом или зависит от эмерджентных свойств, возникающих при интерпретации нашим мозгом потенциальной информации, поступающей к нам из таких сложных систем.

До сих пор мы говорили об общепринятых понятиях, таких как сложные системы и эмерджентные свойства, которые в 2019 году уже не вызывают серьезных разногласий, хотя, безусловно, не были такими общепринятыми еще в совсем недавнем прошлом. Глубоко и тщательно обдумав этот вопрос, я осознал, что наш мозг постоянно занят созданием эмерджентных свойств для построения непрерывной картины внешнего мира, которая была бы для нас осмысленной. Рассуждая на эту тему, я задумался о том, как эмерджентные свойства могли быть пережиты впервые без таких наблюдателей, как мы, мозг которых активно пытается придать смысл внешнему миру, чтобы повысить шансы на выживание. Давайте воспользуемся метафорой, исходно предложенной физиком Джулианом Барбуром в книге «Конец времени» для иллюстрации центральной идеи его теории космологии без времени, и рассмотрим еще один конкретный пример – кошку. На квантовом уровне кошка есть не что иное, как огромный набор атомов, расположенных в определенном и довольно сложном молекулярном порядке. Время от времени этот гигантский набор атомов принимает разные состояния или конфигурации, которые в атомном масштабе не имеют большого смысла. Однако для нас в качестве наблюдателей (и, вероятно, для несчастной мыши) кошка – совершенно определенное существо: живой и дышащий организм, который мы воспринимаем в качестве непрерывной сущности, способной прыгать, бегать, царапаться, а иногда спокойно сидеть у нас на коленях и одаривать нас невероятной привилегией ее гладить. Это при условии, если мы хорошо себя ведем.

Подумав об этой метафоре, сначала я решил, что объяснить, почему мы не ощущаем пустого пространства, когда смотрим на массу атомов, образующих стакан воды или кошку, а воспринимаем предметы непрерывными на макроскопическом уровне, можно на примере гипотетического механизма, посредством которого человеческий мозг, особенно наша зрительная система, реагирует на неожиданную прерывистость в объектах внешнего мира. Общее нейрофизиологическое явление, связанное с этой непрерывностью восприятия, называют зрительным заполнением. Чтобы понять, что это такое, вспомним мой любимый афоризм: мы видим до того, как смотрим. Я имею в виду, что для предсказания того, что мы увидим в следующий момент, наш релятивистский мозг всегда основывается на своей внутренней модели мира. Феномен зрительного заполнения (рис. 9.1) прекрасно иллюстрирует это фундаментальное свойство. Хотя на рисунке 9.1 не нарисован белый треугольник, наш мозг создает соответствующий ему образ, объединяя пустое пространство, образованное в результате специфического расположения разомкнутых кругов и черных треугольников. У пациентов с повреждениями сетчатки реализуется аналогичный феномен заполнения. Это объясняет, почему иногда они совершенно не осознают наличия у себя даже значительного зрительного дефицита, пока не пройдут осмотр у офтальмолога, не врежутся в дверной косяк или не побьют машину, пытаясь заехать в гараж. В этом суть заполнения; мозг фактически заполняет пустое пространство (так называемую скотому, вызванную повреждением сетчатки) с помощью соседних элементов.

Рис. 9.1. Явление зрительного заполнения (рисунок Кустодио Роса).

Заполнение также происходит и в других сенсорных путях, что означает, что это общая стратегия мозга для осмысления сценариев, в которых ему недостает некоторой информации. Таким образом, по той же причине, по которой для нашего мозга в мире не должно быть «дыры» от слепого пятна, мы также «восполняем» слова в разговоре, когда слышим лишь частичные или прерванные фразы. Благодаря тому же механизму последовательности отдельных тактильных возбуждений кожи, происходящих с определенной частотой, могут восприниматься как непрерывное прикосновение к руке. В рамках релятивистской теории мозга явление заполнения, которое, по-видимому, происходит на уровне коры, представляет собой еще один пример способности электромагнитных полей нейронов вызывать массивную синхронизацию нейронов, создающую непрерывное аналоговое описание внешнего мира.

Из всего этого следует, что генерализация явления заполнения в мозге дает эволюционное преимущество за счет обеспечения оптимального восприятия внешнего мира при наличии локальных «дыр» в информации, поставляемой рецепторами с периферии тела. Случайно, как раз в тот момент, когда я печатал этот абзац, я наблюдал на собственном примере яркую демонстрацию возможной роли зрительного заполнения. Поскольку мой взгляд был сосредоточен на экране компьютера, я лишь периферическим зрением левого глаза различал стоявший на подставке рядом на столе айпад. Вдруг я подпрыгнул в кресле, поскольку абсолютно отчетливо почувствовал, что ко мне по столу приближается таракан. Выяснилось, что мнимым тараканом оказалось не что иное, как коричневая сфера, двигавшаяся в горизонтальном направлении на рекламной полосе, вспыхнувшей на экране планшета. Благодаря явлению заполнения мой мозг превратил эту бессмысленную коричневую сферу в потенциальную угрозу – таракана Северной Каролины – и заставил меня отскочить с его пути.

Я предполагаю, что зрительное заполнение имеет отношение к тому, каким образом мы на макроскопическом уровне воспринимаем непрерывными вещи, являющиеся прерывистыми на квантовом. Иными словами, если бы не наш мозг, проекции квантового мира в нашем мире не воспринимались бы в виде непрерывных предметов. Однако, чтобы полностью разъяснить, как именно это происходит, нужно предложить механизм, с помощью которого зрительная система обучается анализировать непрерывность предметов (и использовать полученные данные в качестве основного эталона или обычного стандарта) и затем старается воспроизводить его на протяжении всей жизни вне зависимости от уровня прерывистости той или иной сцены или предмета. Я считаю, что эта способность нашего мозга сформировалась в целом в ходе долгого пройденного нами эволюционного пути, но также что она формируется у каждого конкретного человека в процессе длительного постнатального развития. Я предполагаю, что в последнем случае для калибровки нашего зрительного восприятия используются другие сенсорные возможности, особенно тактильные (и наоборот), так что в результате перебора наш мозг приходит к окончательному решению воспринимать предметы непрерывными. В этом контексте уместно напомнить, что на самом деле мы никогда ни до чего не дотрагиваемся. Согласно принципу запрета Паули и из-за того, что электроны на поверхности любого предмета отталкивают электроны на поверхности нашего тела (отрицательные заряды отталкиваются), кончики наших пальцев приближаются к поверхности любого предмета на микроскопически малое расстояние, но никогда ее не касаются. Возможно, одна из самых забавных сторон сенсорной нейробиологии заключается в том, что все наши тактильные ощущения – лишь результат электромагнитного отталкивания.

В ходе раннего постнатального развития наш мозг, помимо мультимодальной калибровки, вероятно, также подвергается влиянию множества социальных воздействий, помогающих каждому из нас обучаться согласованной модели ожидания в восприятии внешнего мира. Разговаривая с маленькими детьми и обучая их разным аспектам жизни («Осторожнее с горячей водой», «Не бери нож за лезвие»), матери, вероятно, помогают мозгу ребенка консолидировать определенную модель восприятия различных предметов. В совокупности все эти механизмы (эволюция, мультимодальная калибровка и постнатальный социальный консенсус), вероятно, отвечают за то, как наш мозг генерирует такие эмерджентные свойства, которые позволяют нам ощущать твердыми и непрерывными предметы, которые на атомарном уровне в основном состоят из пустоты.

Если развить эту гипотезу чуть дальше, не так уж сложно представить себе, что самые примитивные представления о пространстве и времени, какими мы их ощущаем, также можно считать эмерджентными свойствами, производимыми нашим мозгом с помощью аналогичной, но несколько расширенной версии явления заполнения. На сегодняшний день наилучшие подтверждения данной гипотезы получены от людей, находившихся под влиянием галлюциногенных веществ. Так, хорошо известно, что некоторые люди под воздействием ЛСД заявляют, что окружающее их пространство внезапно становится каким-то жидким. Мой любимый классический пример я впервые услышал много лет назад, когда учился на медицинском факультете. Это был рассказ об одном человеке, который через несколько минут после употребления ЛСД внезапно решил нырнуть в довольно твердый бетонный тротуар, приняв его за бассейн. В своей книге «Двери восприятия» Олдос Хаксли подробно описывает, что он почувствовал через полчаса после приема небольшой дозы мескалина[24]. Когда его спросили, как он воспринимал окружавшее его пространство, Хаксли сообщил: «На это было трудно ответить. Да, перспектива выглядела довольно странно, и стены комнаты, казалось, уже не смыкались под прямыми углами. Но эти факты были на самом деле не важны. В действительности важным фактом было то, что пространственные отношения перестали иметь большое значение и что мой ум воспринимал мир в иных категориях, нежели пространственные. В обычное время глаз занимает себя такими проблемами, как: Где? – Насколько далеко? – Как и относительно чего располагается? Под воздействием мескалина подразумеваемые вопросы, на которые отвечает глаз, – иного порядка. Место и расстояние прекращают представлять какой-либо интерес»[25].

Когда Хаксли попросили описать мебель в комнате, вот как он рассказал о пространственных связях между столиком для печатной машинки, плетеным креслом и стоящим за креслом рабочим столом: «Три эти предмета образовывали причудливый узор горизонталей, вертикалей и диагоналей – узор тем более интересный, что его нельзя было передать терминами пространственных отношений. Столик и письменный стол объединялись в композицию, напоминавшую что-то из Брака [а также Пабло Пикассо, одного из создателей кубизма] или Хуана Гриса, – натюрморт, узнаваемо соотносимый с объективным миром, но переданный без глубины, без какой бы то ни было претензии на фотографический реализм».

Когда Хаксли спросили о восприятии времени, он был еще более категоричен: «Его, кажется, очень много… Много, но сколько точно – совершенно неважно. Я, конечно, мог бы посмотреть на часы; но я знал, что мои часы находятся в другой вселенной. В действительности и до того, и в тот момент я воспринимал или неопределенную длительность, или нескончаемое настоящее, сделанные из одного, непрерывно меняющегося, апокалипсиса».

Позднее, вспоминая о своем очень необычном опыте, Хаксли заключал: «Однако поскольку мы – животные, наша задача – во что бы то ни стало выжить. Для того чтобы сделать биологическое выживание возможным, поток Всего Разума должен быть направлен через редуцирующий клапан мозга и нервной системы. То, что выходит с другого конца, – жалкий ручеек того сознания, которое поможет нам остаться в живых на поверхности данной планеты».

Большинство людей на основании такой информации, как свидетельства Хаксли, делают вывод, что при объяснении пространства и времени с учетом роли мозга мы лишь меняем способ восприятия, подразумевая при этом, что пространство и время – все же некие реальные сущности из окружающего мира. Такова на сегодняшний день основная общепринятая точка зрения. Я готов поспорить с такой интерпретацией. По сути, моя гипотеза предполагает, что пространство и время, напротив, являются как раз таки ментальными абстракциями, созданными нашим мозгом посредством нейрофизиологических механизмов, к числу которых относится заполнение. Это в значительной степени напоминает идею, впервые выдвинутую немецким эрудитом Готфридом Вильгельмом Лейбницом (главным соперником Исаака Ньютона), который еще в XVII веке утверждал, что пространство следует рассматривать не как сущность, но как эмерджентное свойство, вытекающее из установившихся между предметами взаимосвязей. Некоторые философы предлагали в аналогичном ключе рассматривать и понятие времени, о чем писал в своей книге Ли Смолин.

Я считаю, что особые ощущения времени и пространства входят в состав «набора», который должен создавать наш мозг, чтобы оптимизировать наши шансы на выживание. Однако, как свидетельствует Хаксли и многие другие, тонкая структура этого сформированного мозгом пространственно-временного континуума очень легко разрушается.

Я подозреваю, что теперь вы задаете себе вопрос, что же в таком случае можно сказать о стреле времени Пригожина или о том, что природа, неотступно соблюдая второй закон термодинамики, обеспечивает направляющий сигнал, из которого возникает время? Однако одно дело иметь потенциальные природные часы, и совсем другое дело – извлекать из них время. Я считаю, что для материализации и восприятия времени требуется наблюдатель (точнее, мозг наблюдателя). Более того, согласно знаменитой теореме Анри Пуанкаре о возвращении, через какой-то очень длительный, но конечный отрезок времени динамическая система, принявшая некую специфическую конфигурацию, может вернуться в исходное состояние. В таком контексте через очень-очень большой отрезок времени, когда система вернется в исходное состояние, потенциальная стрела времени Пригожина может просто исчезнуть.

Глава 10

Истинное происхождение математического описания Вселенной

Представив свои гипотезы о формировании понятий пространства и времени на основании активности мозга, я могу теперь двинуться дальше и описать еще одну важную ментальную абстракцию, использованную Истинным творцом всего для построения ясного описания реальности и внешнего мира. Чтобы приступить к рассказу, я должен поставить фундаментальный вопрос: откуда взялась математика?

Вообще говоря, этот вопрос находится в центре еще одного знаменитого исследования, которое занимало не только Альберта Эйнштейна, но и нескольких лучших математиков XX столетия. Например, в докладе в цикле лекций Рихарда Куранта по математическим наукам в Университете Нью-Йорка математик и лауреат Нобелевской премии по физике Юджин Вигнер упомянул о «необоснованной эффективности» математики в объяснении внешнего мира. В корне этой проблемы – повторяющееся на протяжении четырех с лишним последних столетий подтверждение того факта, что математические задачи и формулировки, как мы видели выше, с высокой точностью описывают природные явления в окружающем нас мире. Многократные проверки этого заявления вызывали удивление многих самых блестящих умов, внесших вклад в квантовую революцию, о чем свидетельствует еще одно замечательное выражение Вигнера, упомянутое Марио Ливио в книге «Был ли Бог математиком?»: «Математический язык удивительно хорошо приспособлен для формулировки физических законов. Это чудесный дар, который мы не понимаем и которого не заслуживаем. Нам остается лишь благодарить за него судьбу и надеяться, что и в своих будущих исследованиях мы сможем по-прежнему пользоваться им. Мы думаем, что сфера его применимости (хорошо это или плохо) будет непрерывно возрастать, принося нам не только радость, но и новые головоломные проблемы»[26].

В рамках мозгоцентрической космологии, чтобы разрешить эту загадку, нужно начать с идентификации истинного творца математики – «языка», созданного, взращенного и представленного в качестве самой лучшей грамматики для полного и точного описания космоса силами множества человеческих мозгосетей.

Ни для кого не секрет, что большинство профессиональных математиков верят в то, что математика существует во вселенной сама по себе, т. е. совершенно не зависит от человеческого мозга и разума. Математики поддерживают эту теорию главным образом из соображений профессиональной целесообразности, поскольку она позволяет им лучше контролировать их сферу деятельности. Однако возведенная в абсолют, эта точка зрения фактически подразумевает, что вся известная нам математика просто была открыта теми, кто ее практиковал. Представителей этого интеллектуального лагеря обычно называют платониками, поскольку они защищают существование математики Платона. Платоники не сомневаются в том, что Бог (если он существует) тоже принадлежит к их братству. Как это ни забавно, Курт Гёдель, продемонстрировавший внутреннюю неполноту аксиоматических формальных систем, тоже был ярым платоником.

На другой стороне этого спектра находятся специалисты в области когнитивной нейробиологии и психологи, такие как Джордж Лакофф и Рафаэль Нуньес, которые почти единогласно отвергают платоновское видение математики. Вместо этого они уверенно и на большом количестве экспериментального материала доказывают, что математика – лишь очередное порождение человеческого ума. Они считают, что вся математика зародилась в нашем разуме и лишь затем стала использоваться для описания природных явлений, происходящих в окружающем мире, и даже для предсказания будущих событий. Во вступлении к книге «Откуда пришла математика. Как воплощенный разум воплощает математику в жизнь» Лакофф и Нуньес пишут: «Человеческое существо может понять математику только в терминах, постижимых для человеческого мозга и разума. Единственное возможное для нас осмысление математики – это человеческое осмысление. Следовательно, математика в том виде, в котором мы ее знаем и преподаем, может быть только созданной человеком и осмысленной человеком математикой». Они продолжают: «Если вы изучаете природу математики в качестве научной проблемы, тогда математика – это математика, осмысленная человеческими существами с помощью когнитивных механизмов мозга».

Поэтому, задавшись важнейшим вопросом о том, почему математикам и физикам во все времена удавалось использовать математику для формулировки понятных и точных теорий о вселенной, Лакофф и Нуньес, не колеблясь, отвечают: «Любое совпадение между математикой и природой имеет место в головах ученых, которые пристально анализировали мир, хорошо изучили (или изобрели) соответствующую математику и сопоставили их (часто удачно) с помощью своего человеческого разума и мозга». В соответствии с такой точкой зрения нет сомнений в источнике происхождения математики: математика происходит от нас, точнее, от того типа мозга и разума, которым мы обладаем.

Как обсуждал Марио Ливио в книге «Был ли Бог математиком?», со временем многие видные математики вышли из рядов своего братства, чтобы публично заявить о том, что математика – творение человека, сваренное и упакованное внутри нашего мозга. Например, известный британско-египетский математик Майкл Атья, удостоенный Филдсовской премии и медали Копли, писал: «Если рассмотреть мозг в эволюционном контексте, удивительная успешность математики в физических науках хотя бы отчасти объясняется. Мозг эволюционировал, чтобы общаться с физическим миром, поэтому не стоит сильно удивляться, что он изобрел язык математики, который хорошо подходит для этой цели». Атья не боялся открыто признавать, что «даже такие базовые понятия, как натуральные числа, были созданы людьми путем отвлеченного анализа элементов физического мира».

Интересно, что точка зрения, защищающая идею зарождения математики в человеческом мозге, прямо противоречит знаменитому изречению Альберта Эйнштейна: «Самое удивительное во вселенной – это то, что она познаваема». Если исходить из того, что математика создана человеческим мозгом в ходе эволюции, получается, что Эйнштейн удивлялся зря. На самом деле, как указывает специалист по компьютерным наукам Джеф Раскин, «основы математики были заложены нашими предками давным-давно, вероятно, за миллионы поколений до нас».

Как сказано в книге Ливио, Раскин полагал, что математика была призвана согласовываться с физическим миром и в таком качестве является созданным человеком инструментом для описания вселенной, существующей за пределами нашего мозга. Следовательно, нет ничего загадочного в том, что математика так хорошо описывает окружающий мир: просто именно этот мир и все его особенности привели к встраиванию в наш мозг базовых понятий, из которых уже позднее появились математика и логика.

Эволюционную природу математики подкрепляют наблюдения за другими животными, включая позвоночных, млекопитающих и наших ближайших родственников обезьян и человекообразных обезьян, которые также демонстрируют рудиментарные способности к математике, особенно к основам арифметики. Лакофф и Нуньес приводят ряд удивительных примеров, накопленных за шесть последних десятилетий. Например, крыс можно научить нажимать на рычаг определенное число раз, чтобы получить в награду лакомство. Грызуны также обучаются распознавать небольшое количество сигналов, воспринимаемых как последовательность звуков или световых импульсов, что указывает на не зависящую от сенсорной модальности общую способность их мозга оценивать количество.

Экспериментальные данные показывают, что приматы обладают лучшими способностями к математике, чем грызуны. Например, дикие макаки-резусы, по-видимому, обладают уровнем арифметических способностей, сопоставимым с уровнем маленьких детей. В других исследованиях выяснилось, что шимпанзе могут выполнять операцию сложения с использованием долей, таких как четверть, половина и три четверти; если им показать четверть фрукта (яблока) и стакан, наполовину заполненный окрашенной жидкостью, в качестве ответа на эту математическую задачку шимпанзе неизменно выбирают три четверти.

Но в целом все сходятся во мнении, что мозг грызунов и приматов, в отличие от мозга человека, не предназначен для проявления математических навыков, выходящих за рамки некоторых элементарных действий. И по этой причине они не могут создавать абстрактного описания мира природы так, как это делаем мы.

Уже более половины столетия назад нейробиологи осознали, что отдельные нейроны в первичной зрительной коре млекопитающих и приматов обладают удивительным свойством достигать максимального возбуждения, когда в рецептивное поле зрительного нейрона попадают по-разному ориентированные линии света или движущиеся полосы. Как мне кажется, это явно указывает на то, что базовые понятия геометрии, такие как прямые линии, были встроены в мозг животных в ходе эволюционного процесса в результате взаимодействия с внешним миром. И поскольку это свойство дало значительное эволюционное преимущество, оно передавалось от поколения к поколению и от вида к виду, пока не укоренилось в глубинах зрительной коры человеческого мозга.

До сих пор я говорил о млекопитающих и приматах. Однако несколько лет назад Рональд Сикурел попросил меня обратить внимание на одно видео, которое ему показали во время научной конференции. На видео был заснят брачный ритуал, который самцы рыбы фугу исполняют на дне океана для привлечения самок. Эти небольшие рыбы, обычно почти невидимые в голубоватой океанской воде, целую неделю готовятся к единственному свиданию, без перерыва работая в режиме 24/7, чтобы сотворить свой геометрический шедевр. Используя шаблон, отпечатанный эволюцией в их примитивном мозге, с помощью плавников эти рыбы роют морское дно, создавая из морского песка и математического инстинкта великолепные трехмерные «призывные сигналы спаривания». Как сказал британский натуралист и комментатор Дэвид Аттенборо, если уж рыбы фугу не смогут убедить вас в том, что основы математики и геометрии были встроены в мозг животных, включая нас, давным-давно в ходе эволюции за счет взаимодействия с окружающим миром, убедить вас в этом не сможет уже ничто. Действительно, комментируя это видео про рыб фугу, Рональд прямо указал на важнейший момент: «Эволюция отбирала нас не для того, чтобы наблюдать или испытывать реальность, но чтобы максимально повысить возможность выживания в большинстве ситуаций, возникающих в окружающем нас мире. Это разные вещи. Ощущение реальности такой, какая она есть, вовсе не гарантирует адаптации к ней; оно даже может быть недостатком. Поэтому нашему мозгу для объяснения мира не нужно быть „реалистом“. Его функция заключается в том, чтобы предвидеть и сглаживать возможный риск, с которым может быть сопряжено наше внедрение в этот мир, даже если мы никогда не переживаем его в реальности, но лишь с точки зрения, созданной и предлагаемой нашим мозгом».

Лакофф и Нуньес поддерживают эту идею, представляя длинный список исследований, показывающих, что некоторые наши математические способности являются врожденными и проявляются у маленьких детей на очень ранних постнатальных фазах развития. Авторы подчеркивают, что все люди, вне зависимости от уровня культуры или образования, способны сообщить, видят ли они один, два или три предмета. Все экспериментальные доказательства показывают, что эта способность, называемая субитизацией, является врожденной. Некоторые базовые арифметические операции, такие как группировка, сложение и вычитание, а также некоторые простейшие геометрические понятия также являются врожденными, если речь идет о человеке.

В последние годы методы нейрофизиологии и визуализации помогли установить, какие отделы мозга вовлечены в математические вычисления. Одно из самых необычных открытий в этом направлении исследований заключалось в том, что нейрофизиологам удалось обнаружить несколько пациентов, у которых эпилептические приступы начинались в тот момент, когда они делали арифметические вычисления. Эти эпилептические приступы, получившие название epilepsia arithmetices, зарождаются в нижнем отделе теменной коры. Дальнейшие исследования с применением методов визуализации показали, что в осуществлении более сложных арифметических действий участвует префронтальная кора. Интересно, что механическая память, которую мы используем, например, для заучивания таблицы умножения, требует вовлечения субкортикальных структур, таких как базальные ганглии. Аналогичным образом алгебраические упражнения, по-видимому, требуют вовлечения иных мозговых цепей, чем те, что задействованы в арифметических вычислениях.

Лакофф и Нуньес выдвигают идею о том, что ключевая причина, позволившая людям расширить врожденные математические способности, заключается в нашем умении строить то, что мы называем «концептуальными метафорами». Эта концепция очень напоминает мое представление о математике как о еще одном типе сложной человеческой ментальной абстракции. Лакофф и Нуньес считают исключительной ментальной способностью нашего вида умение превращать то, что изначально было лишь абстрактной концепцией, в гораздо более ощутимую проекцию. В поддержку этой идеи авторы высказывают мнение о том, что ментальные корни арифметики, ставшей реальным инструментом в жизни людей, кроются в аналогии со сбором предметов. Рассуждая в том же ключе, они предполагают, что более абстрактная алгебра, характеризующая логику Буля, могла возникнуть из метафоры, связывающей классы с числами.

Завершая эту часть рассуждений, я считаю, что будет справедливо дать Лакоффу и Нуньесу заключительное слово для отражения точки зрения, в соответствии с которой Истинному творцу всего принадлежат все авторские права на математику и все математические инструменты, когда-либо созданные для описания природных явлений в человеческой вселенной. «Математика – естественная часть человеческого существования. Она возникает из наших тел, нашего мозга и нашего каждодневного опыта в этом мире. Математика – это система человеческих представлений, делающая обычные инструменты человеческого познания невероятно полезными… За создание математики ответственны человеческие существа, и мы продолжаем отвечать за ее поддержание и расширение. Портрет математики имеет человеческое лицо».

Все главные аргументы исчерпаны, но остается еще одно замечание, отрицать которое не могут даже платоники. Если в один прекрасный день они найдут подтверждение своей точки зрения, это подтверждение возникнет в человеческом мозге, как и все прочие подтверждения, которые были получены за всю историю развития этой науки.

От Истинного творца всего никуда не денешься.

Я готов утверждать, что признание математики в качестве продукта активности мозга имеет далекоидущие последствия. Если согласиться с эволюционным происхождением математики, ни человеческую логику, ни математику нельзя считать универсальными. Это означает, что теории, созданные с помощью человеческой математики, нельзя считать единственно истинным описанием космоса. Резонно предположить, что, если во Вселенной существуют другие разумные формы жизни и когда-нибудь мы сможем установить с ними контакт и общаться, особенно с теми из них, кто эволюционировал в другой части Вселенной в совершенно иных естественных условиях, скажем, на планете, вращающейся вокруг двойных звезд, наша логика и математика для них могут оказаться совершенно бессмысленными. Вместо этого они могут предложить альтернативное объяснение вселенной, которое будет совершенно чуждым для нас. Главным образом это означает, что все космологические теории о Вселенной могут рассматриваться исключительно в качестве «релятивистских», поскольку разные разумные формы жизни, вероятно выработавшие разные биологические субстраты для своего разума, скорее всего, будут иметь разные взгляды на космос. В частности, это означает, что концепция Эрнста Маха об относительности движения, вдохновившая Альберта Эйнштейна на создание специальной теории относительности, должна быть расширена от узкого анализа движения до новых рамок для описания совершенно нового космологического видения Вселенной. Именно на это и нацелена моя мозгоцентрическая космология.

Эту идею можно проиллюстрировать на примере очень упрощенной математической аналогии, позаимствованной у математика Эдуарда Френкеля. В соответствии с этой аналогией попытаемся описать один и тот же простой вектор в двух системах отсчета, или координат. В зависимости от того, какую систему отсчета выбрать, один и тот же вектор определяется разными парами чисел. Именно это я и имею в виду, когда говорю, что космологическое описание может быть только релятивистским: как и в случае вектора, в зависимости от системы отсчета, использованной разными разумными формами жизни, обитающими в разных уголках Вселенной, один и тот же космос будет описываться совершенно по-разному.

В соответствии с релятивистской теорией мозга нелинейная природа электромагнитных взаимодействий нейронов, характеризующая гибридное аналогово-цифровое устройство человеческого мозга, позволяет внутри одного мозга создавать ментальные абстракции высокого порядка, такие как математика. Впоследствии благодаря социальному общению одних математиков с другими на протяжении многих поколений математические понятия и предметы могут эволюционировать естественным путем. По сути, внутренняя нелинейная динамика индивидуального человеческого мозга и обширных человеческих мозгосетей создает еще один тип непредсказуемого поведения, которое французский математический гений Анри Пуанкаре наблюдал в своих нелинейных уравнениях, когда слегка менял начальные условия, и проявления которого Илья Пригожин обнаружил в виде сложных пространственно-временных структур, возникавших в ходе некоторых химических реакций (см. главу 3). Благодаря способности создавать плодотворные динамические взаимодействия и сочетания долгосрочная активность мозгосетей математиков на протяжении сотен поколений, безусловно, внесла вклад в возникновение всех оттенков и уровней математической сложности, начиная с простейших истоков, зародившихся при отпечатывании примитивных математических и геометрических элементов в мозге наших предков среди животных и гоминидов. Следовательно, всю совокупность накопленных математических знаний можно рассматривать в качестве еще одного эмерджентного свойства, произведенного человеческими мозгосетями, распределенными во времени и пространстве на протяжении всей истории человечества.

Но почему эта тема так важна? Речь идет о двух концепциях, которых большинство ученых, особенно физиков, придерживались на протяжении достаточного длительного периода времени, поскольку, как очень хорошо подметил Шрёдингер в книге «Что такое жизнь?», они служат основой науки такого типа, которой мы занимаемся со времен Галилея. Без них очень многое изменилось бы в нашем подходе к изучению мира или, по крайней мере, в нашей интерпретации наблюдений. Эти две основополагающие концепции – существование объективной реальности, не зависящей от человеческого разума, и причинность. Как вы, возможно, уже заметили, предлагаемая мной мозгоцентрическая космология ставит под сомнение возможность обсуждения объективной реальности без учета влияния нашего мозга на описание всего сущего во вселенной. Хотя эти споры продолжаются уже какое-то время, к счастью для меня, в прошлом некоторые очень известные мыслители поддерживали изложенную здесь мозгоцентрическую точку зрения, хотя никогда не использовали этот термин. Моя задача в заключительной части главы состоит в том, чтобы вывести на передний план некоторых из этих физиков, ученых, писателей и философов, заложивших основы представленной в книге мозгоцентрической космологии.

Вполне справедливо утверждать, что первой перестрелкой в современной битве за истинную природу реальности стала активная дискуссия между знаменитыми австрийскими физиками Эрнстом Махом и Людвигом Больцманом, происходившая в Вене в последние десятилетия XIX века, однако я хочу проиллюстрировать раскол между двумя противоборствующими мнениями на примере другой встречи. Я говорю о беседе, которую можно назвать одной из величайших интеллектуальных дуэлей XX века. Это знаменитое столкновение взглядов на жизнь началось 14 июля 1930 года, когда лауреат Нобелевской премии бенгальский поэт, брахман и философ Рабиндранат Тагор заглянул в Берлине в гости к Альберту Эйнштейну. Во время этой первой встречи между ними произошел следующий диалог:

Эйнштейн: Существуют две разные концепции относительно природы вселенной: (1) Мир – это нечто, зависящее от человека. (2) Мир – это независимая от человеческого фактора реальность.

Тагор: Когда наша вселенная находится в гармонии с Человеком. Она вечная, мы называем ее Истиной и ощущаем как красоту.

Эйнштейн: Это чисто человеческое понимание вселенной.

Тагор: Другого понимания быть не может. Этот мир – человеческий мир, и научные взгляды на него – это взгляды ученого человека. Существует некий стандарт смысла и радости, который определяет Истину, стандарт Вечного Человека, чей опыт исходит из нашего опыта.

Эйнштейн: Это осознание человеческой сущности.

Тагор: Да, вечной сущности. Мы должны осознавать ее через наши эмоции и поступки. Мы осознаем Высшего Человека, который не имеет индивидуальных ограничений, как наши ограничения. Наука занимается тем, что не ограничено индивидуумами; это обезличенный человеческий мир Истин. Религия осознает эти Истины и связывает их с нашими глубочайшими нуждами; наше индивидуальное осознание Истины получает универсальное значение. Религия дает Истине ценность, а мы познаем ценность этой Истины через нашу гармонию с ней.

Эйнштейн: Тогда Истина или Красота не независимы от Человека?

Тагор: Нет.

Эйнштейн: Если бы больше не существовало людей, Аполлон Бельведерский больше не был бы прекрасен.

Тагор: Нет.

Эйнштейн: Я согласен в отношении понятия красоты, но не в отношении Истины.

Тагор: Почему? Истина осознается человеком.

Эйнштейн: Я не могу доказать, что моя концепция верна, но это моя религия.

Тагор: Красота – это идеал истинной гармонии, являющейся Универсальной Сущностью; Истина – идеальное представление Универсального Разума. Мы, индивидуумы, приближаемся к ней через свои промахи и ошибки, через наш накапливающийся опыт, через наше просветленное сознание: как иначе мы можем познать Истину?

Эйнштейн: Я не могу доказать научным путем, что Истина должна восприниматься как Истина, ценность которой не зависит от человека; но я в это твердо верю. Я верю, в частности, в то, что постулаты теоремы Пифагора в геометрии – есть нечто практически истинное, вне зависимости от существования человека. В любом случае, если есть независимая от человека реальность, должна существовать и Истина, относящаяся к этой реальности; и аналогичным образом отрицание первого влечет за собой отрицание существования последнего.

Тагор: Истина, которая тождественна Универсальной Сущности, должна быть человеческой, иначе то, что мы, индивидуумы, считаем истинным, нельзя было бы назвать таковым, по крайней мере Истиной, которая соответствует научному определению и которая достижима только процессом логики, иными словами, с помощью органа мысли [мозга], который является человеческим. В соответствии с индийской философией существует Брахма, Абсолютная Истина, которую нельзя понять путем отделения индивидуального разума или описать словами, но можно осознать лишь через полное растворение индивидуального в его бесконечности. Но такая Истина не может принадлежать Науке. Природа Истины, которую мы обсуждаем, кажущаяся, т. е. она кажется истинной человеческому разуму и, следовательно, человеку и может быть названа майей[27] или иллюзией.

Эйнштейн: Таким образом, в соответствии с вашей концепцией, возможно индийской концепцией в целом, это не индивидуальная иллюзия, но иллюзия всего человечества.

Тагор: Виды тоже принадлежат к единой сущности, к человечеству. Поэтому единый человеческий разум осознает Истину; индийский и европейский разум сливаются в общем осознании.

Эйнштейн: Слово «вид» в немецком языке относится ко всем людям, и тем же словом описываются человекообразные обезьяны и лягушки.

Тагор: В науке мы продвигаемся путем уничтожения личных ограничений нашего индивидуального разума и тем самым достигаем понимания истины, являющейся разумом Универсального Человека.

Эйнштейн: Проблема возникает в том случае, если Истина не зависит от нашего сознания.

Тагор: То, что мы называем истиной, находится в рациональной гармонии между субъективными и объективными аспектами реальности, которые относятся к сверхличности.

Эйнштейн: Даже в повседневной жизни мы чувствуем потребность придать независимую от человека реальность тем предметам, которыми мы пользуемся. Мы делаем это для того, чтобы связать наши чувственные ощущения разумным путем. В частности, даже если в этом доме никого нет, стол все равно остается там, где он есть.

Тагор: Да, он остается за пределами индивидуального разума, но не универсального. Стол, который я воспринимаю, ощутим тем типом сознания, которым я обладаю.

Эйнштейн: Если в доме никого нет, стол все равно будет таким же, но с вашей точки зрения это уже ложно, поскольку мы не можем объяснить, что означает, что стол здесь, вне зависимости от нас. Наша естественная точка зрения в отношении существования отделенной от человечества истины не может быть объяснена или доказана, но это убеждение, которое никто не может потерять, даже приматы. Мы приписываем истине сверхчеловеческую объективность; она нам необходима, это реальность, которая не зависит от нашего существования и нашего опыта, а также от нашего разума, хотя мы и не можем сказать, что это означает.

Тагор: Наука доказала, что стол как твердый предмет – это лишь видимость, и, следовательно, то, что человеческий разум воспринимает как стол, не могло бы существовать, если бы не было разума. В то же время необходимо признать факт, что конечная физическая реальность – лишь множество отдельных вращающихся центров электрической силы и она тоже принадлежит человеческому разуму. При осознании Истины существует извечный конфликт между универсальным разумом и тем же разумом, заключенным в индивидууме. В нашей науке, философии и в нашей этике происходит бесконечный процесс согласования. В любом случае, если и есть какая-то Истина, абсолютно не связанная с человеком, для нас она абсолютно призрачна и бесплотна. Нетрудно представить себе разум, для которого последовательность событий происходит не в пространстве, а только во времени, как последовательность нот в музыке. Для такого разума подобная концепция реальности сравнима с музыкальной реальностью, в которой геометрия Пифагора не имеет смысла. Есть реальность бумаги, бесконечно далекая от реальности литературы. Для такого разума, как у моли, которая ест бумагу, литературы не существует, тогда как для человеческого разума литература имеет более высокую степень Истины, чем сама бумага. Аналогичным образом, если бы существовала какая-то Истина, которая не имела бы чувственного или рационального отношения к человеческому разуму, она оставалась бы ничем столь же долго, сколько мы оставались бы людьми.

Эйнштейн: По этой логике я получаюсь более религиозным, чем вы!

Тагор: Моя религия заключается в согласовании сверхличностного Человека, универсального человеческого духа, с моим собственным индивидуальным существованием.

Этот диалог продолжился во время второй встречи в августе 1930 года.

Тагор: Я обсуждал… сегодня новые математические открытия, которые говорят о том, что в мире бесконечно малых атомов определенную роль играет вероятность; картина существования не является полностью предопределенной.

Эйнштейн: Факты, которые заставляют науку склоняться к этой точке зрения, вовсе не отрицают причинности.

Тагор: Возможно, нет; однако, кажется, идея причинности не заложена в элементах, и какая-то другая сила строит из них организованную вселенную.

Эйнштейн: Мы пытаемся понять, как организован порядок на более высоком уровне. Существует порядок, в соответствии с которым крупные элементы соединяются и направляют существование; однако в мелких элементах этот порядок не ощущается.

Тагор: Этот дуализм заложен в глубинах существования – противоречие свободного импульса и действующего на него приказа, приводящего к эволюции упорядоченной схемы событий.

Эйнштейн: Современные физики не считают, что они противоречат друг другу. Облака выглядят одним [образом] на расстоянии, но если вы посмотрите на них вблизи, они представляются разупорядоченными каплями воды.

Тагор: Я нахожу параллель в человеческой психологии. Наши страсти и желания не упорядочены, но наш характер подчиняет эти элементы и приводит в гармоничную целостность. Являются ли элементы мятежными, динамическими и обладают ли собственными стремлениями? И есть ли в физическом мире принцип, который покоряет их и придает им упорядоченную организацию?

Эйнштейн: Даже элементы не обходятся без статистического порядка: элементы радия будут всегда сохранять свой специфический порядок сейчас и всегда, как они делали это и раньше. Следовательно, у элементов существует статистический порядок.

Тагор: В противном случае картина существования была бы слишком беспорядочной. Есть постоянная гармония случайности и определенности, которая делает ее бесконечно новой и живой.

Эйнштейн: Я считаю, что все то, что мы делаем и для чего живем, имеет свою причину; и это хорошо, хотя мы и не можем этого увидеть.

[Gosling D. L. Science and the Indian tradition: When Einstein Met Tagore.]

Если бы пять лет назад меня спросили, кто выиграл в этом споре, я незамедлительно ответил бы, что верх одержал Эйнштейн. Но сегодня я готов признать, что в этом обмене мнениями честно победил поэт Тагор, который в конце концов заставил Эйнштейна признать, что независимая от человека объективная реальность, существование которой тот всю жизнь отчаянно защищал, есть не что иное, как продукт его собственных религиозных представлений, если не сказать личных интеллектуальных пристрастий. И поэтому именно Тагор, обладающий данными лишь поэтам от бога способностями, самым удачным образом подытоживает те доводы, которые я пытался представить в двух последних главах. Если вы перечитаете этот диалог несколько раз, чтобы привыкнуть к лексике и манере речи Тагора, вы легко обнаружите в его речи ключевые концепции обсуждаемой нами мозгоцентрической космологии: такие понятия, как гёделевская информация, гёделевские операторы (такие как вера), мысленные абстракции для объяснения внешнего мира и неизбежное осознание того, что, какое бы научное объяснение мы ни дали вселенной, пусть даже прекрасно подтвержденное экспериментальным путем, оно всегда будет ограничено нейробиологическими свойствами человеческого мозга, поскольку, в конце концов, единственная доступная нам реальность – это реальность, созданная нашим мозгом. А это означает, что в навязчивом желании осмыслить космос наша самая «человеческая» способность одновременно является и даром, и ограничением.

Философская позиция Тагора помогает мне вкратце коснуться еще одной важной темы – причинности. В соответствии с релятивистской теорией мозга наш мозг создает внутри себя обширную карту причинно-следственных связей, которые он извлекает из информации, поступающей из внешнего мира. Подобно времени, пространству и математике, эта созданная мозгом база данных причинно-следственных связей чрезвычайно важна для нашего выживания и поэтому поддерживалась естественным отбором в качестве способа повышения нашей приспособленности. По моему мнению, как и в отношении восприятия, созданная мозгом причинность определяется множеством поступающих исходных сигналов и собственной точкой зрения мозга. В рамках этого процесса мозг концентрируется на создании краткосрочных причинно-следственных связей, которые имеют смысл в рамках нашей обыденной временной шкалы. Поэтому гораздо более сложные и долгосрочные причинные схемы, возможно лежащие в основе естественных явлений, могут вовсе не учитываться в базах данных причинно-следственных связей мозга. Такой взгляд на причинность отчасти сродни представлениям шотландского философа XVIII века Дэвида Юма, считавшего, что все мысленные построения (или идеи, в его терминологии) и связи между ними, создаваемые нашим мозгом, диктуются нашими органами чувств, опытом и размышлениями.

Понятное дело, большинство физиков, подобно Эйнштейну, не признают мозгоцентрический подход Тагора или кого бы то ни было еще. Как и сторонники математического платонизма, большинство традиционных физиков продолжают доблестно отражать атаки на крепость объективной реальности (или реализм, как говорят философы), поскольку им глубоко претит сама мысль о том, что в наши представления о вселенной и всех ее чудесах закрадывается хоть капля человеческой субъективности. Стоит только посмотреть на YouTube недавнюю дискуссию между физиком-теоретиком Шоном Кэрроллом и буддистским философом Брюсом Аланом Уоллесом – и вы убедитесь в том, что немногое изменилось со времен беседы между Тагором и Эйнштейном. Опять-таки мне кажется, буддистский философ одерживает здесь верх, представляя гораздо более обоснованные взгляды на происхождение реальности.

Забавно, что, как пишет физик-теоретик Сабина Хоссенфельдер в своей книге «Уродливая Вселенная», большинство физиков все еще говорят о красоте, простоте, элегантности или «естественности», когда пытаются оценить потенциал какой-то новой теории или объяснить, почему выбирают тот или иной математический подход для нового описания физического мира, которое не проверено экспериментальным путем (и никогда не будет проверено, как теория струн). На самом деле, перечисляя эти очевидно субъективные критерии, Сабина прямо заявляет: «Эти тайные законы вездесущи в основаниях физики. Они неоценимы. И находятся в острейшем конфликте с требованием научной объективности»[28].

Очевидно, что наиболее явным образом эти два конфликтующих взгляда на реальность сталкиваются в сфере квантовой механики – самой успешной научной теории, когда-либо созданной человеком. Хотя квантовая механика была подтверждена бессчетное число раз как в теоретических выкладках, так и в экспериментах, не существует единого мнения по поводу интерпретации ее результатов. В целом физики очень гордятся тем, что квантовая механика работает, но тут же заявляют, что не знают, почему она работает, но это не имеет никакого значения, пока она продолжает работать.

Проблемы в понимании того, что конкретно квантовая механика сообщает о реальности, начались еще с классического эксперимента, осуществленного не кем иным, как самим отцом теории распределенного кодирования в мозге – британским эрудитом Томасом Юнгом в начале 1800-х годов. Пропуская свет через две узкие вертикальные прорези в листе картона, Юнг наблюдал на экране, размещенном на некотором удалении, типичную картину волновой интерференции. Он немедленно заключил, что, вопреки представлению Ньютона, свет ведет себя как волна, а не как поток частиц. Он сделал такой вывод на том основании, что проходящий через две прорези свет создавал на экране такую же картину, как та, что возникает, например, на поверхности воды при столкновении двух волн, идущих от двух брошенных в пруд камней.

Вопрос о природе света усложнился еще больше, когда Альберт Эйнштейн предположил, что, если направить на металлическую поверхность коротковолновый ультрафиолетовый свет, можно зарегистрировать испускание электронов металлом. По мнению Эйнштейна, чтобы производить такой эффект, свет должен представлять собой пучок дискретных частиц, каждая из которых несет определенное количество (квант) энергии. Это явление, которое стали называть фотоэлектрическим эффектом, было экспериментально продемонстрировано Робертом Милликеном буквально через несколько лет, обеспечив теоретику (Эйнштейну) и экспериментатору (Милликену) получение Нобелевской премии по физике.

Невероятное значение открытия Юнга в эксперименте с двумя щелями можно оценить на основании того факта, что даже теперь, двести с лишним лет спустя, физики по-прежнему спорят об интерпретации результатов этого эксперимента и многих других результатов, полученных в различных вариантах исходного опыта.

Теперь мы знаем, что при пропускании пучка индивидуальных фотонов, электронов, атомов или даже небольших молекул, вроде так называемых фуллеренов, через современную версию аппарата Юнга с двумя прорезями возникает такая же интерференционная картина. Но на деле все обстоит еще более странно: если детектор поместить ровно перед каждой щелью (или перед обеими), при ударе об это измерительное устройство непосредственно перед прохождением через щели каждый отдельный фотон (или электрон, атом, молекула) ведет себя как частица, оставляя сигнал отдельного удара, а не картину интерференции. Иными словами, если проводить измерения перед прохождением через щели, свет ведет себя как поток частиц. Этот корпускулярно-волновой дуализм остается важнейшей загадкой в интерпретации законов квантовой механики.

Было предложено три основных варианта интерпретации, объясняющих эту волновую интерференционную картину. В соответствии с так называемой копенгагенской интерпретацией, первоначально предложенной знаменитыми физиками Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом, интерференция возникает по той причине, что через щели проходит не свет как таковой, а вероятностная волновая функция, определяющая возможные состояния света при измерении. Когда эти функции достигают экрана за прорезями и наблюдатель смотрит на него (и это ключевой момент для нашего обсуждения), функции, как говорят, коллапсируют, производя интерференционную картину, которую наблюдал Юнг. Если же детектор расположен перед прорезью, волновые функции коллапсируют иначе – и возникает эффект удара частиц.

Но почему это происходит? Это так называемая проблема измерения в квантовой механике. В рамках копенгагенской интерпретации предполагается, что осуществляемый внешним наблюдателем акт измерения (непосредственный или с помощью инструмента) необходим для приведения набора вероятностей, описывающих потенциальные свойства физической системы (волновую функцию), к единственной вероятности (частица или волна). До проведения измерения квантовая механика может описать физическую систему только через математический (ментальный) конструкт – волновую функцию.

Второе объяснение, называемое гипотезой многих миров, было предложено в конце 1950-х годов американским физиком Хью Эвереттом; оно исключает какое-либо влияние наблюдателя на коллапс вероятностной волновой функции, о котором говорится в копенгагенской интерпретации. Вместо этого предполагается, что интерференция возникает по той причине, что, хотя мы и проводим эксперимент в нашей вселенной, производимые нами фотоны (или электроны) к моменту достижения щелей взаимодействуют с аналогичными частицами из разных других вселенных. В соответствии с этой гипотезой наблюдаемая нами интерференционная картина является результатом сложного взаимодействия между бесконечным числом миров.

Наконец, существует третья интерпретация, известная как теория волны-пилота, или теория де Бройля – Бома, названная в честь французского физика и лауреата Нобелевской премии Луи де Бройля и американского физика Дэвида Бома. Суть этой гипотезы в очень упрощенном виде сводится к тому, что интерференционная картина возникает по той причине, что каждый фотон (или электрон) движется на пилотной волне, которая проникает через обе щели одновременно. Поэтому наблюдаемая нами интерференционная картина возникает в результате взаимодействия пилотных волн, с которыми движутся все частицы. Как и в гипотезе многих миров, наблюдателю не отводится никакой роли.

Хотя большинство физиков, скорее всего, со мной не согласятся, описываемая в этой книге мозгоцентрическая космология совместима с копенгагенской интерпретацией эксперимента с двумя щелями. Во-первых, вероятностная волновая функция, введенная в копенгагенской интерпретации, фактически идентична моему определению потенциальной информации как исходного сигнала, который наблюдатель получает из внешнего мира. Во-вторых, обе концепции признают активную роль наблюдателя в определении результата на квантовом уровне. В копенгагенской интерпретации это проявляется в том, что «коллапс волновой функции» требует наличия наблюдателя. Близость мозгоцентрического представления и копенгагенской интерпретации квантовой механики можно далее проиллюстрировать словами Нильса Бора, так высказавшегося о созданном им же самим научном направлении: «Нет никакого квантового мира. Есть только абстрактное квантово-физическое описание. Неверно думать, что задача физики состоит в том, чтобы открывать, что собой представляет природа. Физику интересует, что мы можем сказать о природе»[29].

И Нильс Бор был не одинок. Вот как был вынужден выразиться на тему квантово-механической теории знаменитый британский астроном и физик сэр Артур Эддингтон: «Наши знания о природе объектов в физике состоят исключительно из показаний [на приборной шкале] и других индикаторов».

Бертран Рассел выразил ту же точку зрения, когда сказал: «Физика математична не потому, что мы знаем так много о физическом мире, а потому, что мы знаем так мало; мы способны открывать лишь его математические свойства».

Вот что пишет Бертран Рассел в книге «Исследование значения и истины»: «Все мы начинаем с „наивного реализма“, т. е. с представления, что все вещи такие, какими кажутся. Мы думаем, что трава зеленая, камни твердые, а снег холодный. Но физика утверждает, что зелень травы, твердость камня и холод снега, о которых мы знаем из собственного опыта, являются чем-то совсем иным. Когда наблюдатель, как ему самому кажется, смотрит на камень, на самом деле, если верить физике, он воспринимает только то влияние, которое оказывает на него камень. Кажется, что наука находится в войне с самой собой: когда она наиболее объективна, она впадает в субъективность против собственной воли. Наивный реализм ведет к физике, а физика, если она справедлива, демонстрирует ошибочность наивного реализма. И поэтому, когда бихевиорист думает, что регистрирует наблюдения о внешнем мире, на самом деле он регистрирует наблюдения о том, что происходит с ним самим».

Как справедливо отмечает Филип Гофф в Guardian, и Бертран Рассел, и Артур Эддингтон хотели сказать, что «хотя физика может с успехом сообщать нам, что делает материя, она, по сути, не в силах ничего сообщить о том, что та из себя представляет». Гофф продолжает: «Что нам действительно известно о внутренней сущности материи помимо того, как она воздействует на наши измерительные приборы? Только то, что какая-то ее часть – а именно, содержимое мозга – действует через сознание. И поэтому именно сознание должно быть для нас отправной точкой в попытках познать, что представляет собой материя, а не что-то, что мы пытаемся вытянуть из него в виде результата обдумывания».

Точка зрения Гоффа проявляется очень ярко, когда мы пытаемся следовать обычным путем бесконечного регресса, называемого редукционизмом, которым пользуются в физике для описания реальности. Поначалу нам говорят, что мир состоит из атомов. Отлично. Углубляясь в проблему, мы узнаем, что атомы состоят из элементарных частиц, таких как электроны, протоны и нейтроны. Дальше – больше. Погружаясь еще глубже, мы узнаем, что протоны и нейтроны состоят из странных сущностей, называемых кварками. Ладно. Кварки настолько странны, что по сей день ни один ученый не смог увидеть их ни глазами, ни с помощью самых точных инструментов. А все по той причине, что они существуют лишь как математические объекты, очень удобные для предсказания поведения материи. Но из чего состоят кварки? Если вы верите в последнюю математическую абстракцию редукционизма, вы вынуждены признать, что кварки состоят из бесконечно малых колеблющихся струн (10–35 м), скрученных в гораздо большем числе измерений, чем известные четыре, с которыми мы имеем дело в обычной жизни (трехмерное пространство плюс время). Хотя эти струны считаются одной из самых горячих тем в современной теоретической физике, нет такого эксперимента, в котором можно было бы проверить их существование. Это лишь крайне вычурные математические концепции, результат абстрактного мышления, порожденный мозгом очень одаренных математиков.

И в этом качестве они кажутся чрезвычайно полезными для математики.

Юджин Вигнер соглашался с мнением Рассела, Эддингтона и Гоффа, когда писал в статье «Заметки по вопросу разум – тело: симметрии и отражения»: «Когда область физической теории расширилась и охватила микроскопические явления путем создания квантовой механики, вновь на передний план выдвинулась проблема сознания: было невозможно формулировать законы квантовой механики полностью последовательным путем без учета сознания. Все, что может обеспечить квантовая механика, – это вероятностные связи между последовательными впечатлениями (также называемыми „апперцепциями“) сознания, и даже если линия раздела между наблюдателем, чье сознание подвергается влиянию, и наблюдаемым физическим объектом может быть в значительной степени сдвинута в одну или другую сторону, ее нельзя уничтожить. Возможно, преждевременно считать, что теперешняя философия квантовой механики останется постоянным атрибутом будущих физических теорий; в какую бы сторону ни развивались наши будущие представления, по-прежнему будет удивительным, что само исследование внешнего мира приводит к заключению, что окончательной реальностью является содержание сознания»[30].

После революции, которую произвела в физике квантовая механика, несколько знаменитых физиков стали открыто поддерживать принципы мозгоцентрической космологии, которые я здесь отстаиваю. В статье «Ментальная вселенная», опубликованной в журнале Nature в 2005 году, знаменитый астроном из Университета Джона Хопкинса Ричард Конн Генри привел слова некоторых из них, чтобы убедительно продемонстрировать основания для принятия мозгоцентрического представления о вселенной. Среди других известных светил квантовой революции и мира физики XX столетия Генри цитирует английского физика сэра Джеймса Хопвуда Джинса, который сказал: «Поток знаний движется в сторону немеханической реальности: вселенная начинает больше походить на большую мысль, чем на большую машину. Разум уже не кажется случайным гостем в царстве материи… Мы скорее должны восславить его в качестве создателя и правителя царства материи».

Другие подтверждения мозгоцентрической космологии можно найти в новой интерпретации квантовой механики. Например, в 1994 году итальянский физик Карло Ровелли из Центра теоретической физики в Люмини при Университете Экс-Марсель выдвинул новую теорию, названную им реляционной квантовой механикой. В ней Ровелли выдвигает доказательства в пользу того, что абсолютных физических величин не существует. Вместо этого, как он считает, состояние любой квантовой системы является относительным, т. е. полностью зависит от отношения или взаимодействия между системой и наблюдателем. В частности, подход Ровелли предлагает использовать систему координат наблюдателя для описания любой физической системы, примерно как в моей мозгоцентрической космологии.

Как считаем мы с Рональдом Сикурелом, ключ к лучшему пониманию того, что происходит при коллапсе волновой функции, можно отыскать в хорошо известном явлении квантовой запутанности, ставшем одной из главных тем исследований в современной физике. Если вкратце, частицы оказываются в запутанном состоянии, когда их квантовые состояния не могут быть описаны независимым образом. В таком случае, когда вы осуществляете измерение конкретного физического свойства одной частицы, скажем, ее спин, вы одновременно влияете на то же самое свойство парной частицы. Таким образом, если исходное измерение дает для первой частицы спиновое число −1/2, частица-близнец приобретает спин 1/2. Следовательно, между частицами в запутанном состоянии по определению существует корреляция. Мы с Рональдом считаем, что при измерении (например, когда мы смотрим на свет, проходящий через двойную щель) находящиеся в нашей сетчатке частицы входят в запутанное состояние с фотонами светового пучка и производят коллапс волновой функции, предсказанный в рамках копенгагенской интерпретации. Дальнейшее изучение этой гипотезы в сотрудничестве с физиками может в будущем снабдить нас квантовым доказательством для принятия мозгоцентрической космологии.

Возвращаясь к основной нити нашего разговора, я хочу привести последний пример в подтверждение моего тезиса о том, что за всеми нашими научными теориями кроются ментальные абстракции. В соответствии с данными самых свежих исследований одно из важнейших свойств элементарных частиц – их масса – приобретается ими в результате взаимодействия с абстрактной математической сущностью, полем Хиггса, и эта операция происходит при посредничестве теперь уже хорошо известных бозонов Хиггса. Опять-таки этот важнейший компонент в объяснении реальности – масса частиц – может быть описан физиками только в качестве математического объекта. Из этих данных следует, что для физики весь существующий вокруг нас космос представляет собой всего лишь огромный суп из потенциальной информации, которую мы можем описать только с помощью чрезвычайно сложных ментальных конструктов (или математических объектов), созданных в умах некоторых самых блестящих представителей человечества. Вот почему, к неудовольствию некоторых (но не всех) моих друзей-физиков, я говорю, что человеческая вселенная – единственное доступное для нас описание космоса. Опять-таки эту мысль выразил Льюис Мамфорд: «Только через просвещение человеческого разума космическая или человеческая драма приобретает смысл».

И прежде чем кто-то заявит, что я освобождаю мою мозгоцентрическую теорию от представленных выше ограничений, я скажу, что даже не сомневаюсь в том, что любая созданная человеком теория сдерживается одинаковыми нейробиологическими рамками. Именно поэтому, пытаясь объяснить, как работает наш мозг, нейробиологи попадают в те же ловушки, в которых оказываются физики при объяснении материальной реальности. Единственное небольшое преимущество, которое есть у нейробиологов по сравнению с нашими коллегами физиками, заключается в том, что большее число из нас готово признать, что настало время передвинуть человеческий мозг в центр человеческой вселенной и начать учитывать мозг наблюдателя при формулировке научных теорий.

В целом уже нельзя игнорировать тот факт, что все математические абстракции, предложенные для объяснения независимой от человека объективной реальности, являются истинными побочными продуктами активности человеческого мозга, а не какого-то независимого процесса во вселенной. На это физики обычно отвечают, что, поскольку вселенная существовала задолго до появления на Земле нашего вида, ни существование человека, ни его субъективный опыт и восприятие не могут объяснить существовавшую до нас реальность. Однако при таком способе рассуждений можно сказать, что нет никакого смысла объяснять вселенную, существовавшую на протяжении миллиардов лет до нашего появления, с помощью логики и математики, созданных благодаря нейробиологическим свойствам человеческого мозга. Вероятность найти такое объяснение ничтожна; она равна нулю. Следовательно, выведенные нами физические законы можно считать универсальными лишь до тех пор, пока дело касается человеческого мозга и его самого удивительного творения – человеческой вселенной, поскольку в конечном итоге как создание, так и подтверждение этих законов зависит от теоретических формулировок, экспериментальной проверки и инструментов, выполненных той же сущностью – человеческим мозгом. На самом деле физика страдает от хорошо известной в биомедицинских исследованиях проблемы – от отсутствия контрольной группы! Чтобы действительно доказать, что выведенные человеческим мозгом законы физики являются универсальными, нам следовало бы проверить, выработали и приняли бы другие эквивалентные разумные формы жизни, эволюционировавшие в других частях вселенной, такие же законы, к каким мы, люди, пришли при объяснении космоса. К сожалению, это нереально. По крайней мере, пока.

Что все это означает? Все просто. Люди не могут ускользнуть из пещеры Платона[31]. Как Тагор столь поэтично, но убедительно объяснил великому Эйнштейну, то, что мы произвольно называем вселенной, можно исследовать, описать и понять только сквозь облака ускользающей реальности, постоянно создаваемой и оттачиваемой в глубинах человеческого разума в качестве продукта собственной точки зрения мозга. И, как демонстрируют идеи философа Людвига Витгенштейна и заключения Курта Гёделя, чисто математического описания реальности может быть недостаточно для описания всей сложности и богатства человеческой вселенной. Какое бы удивление это все еще ни вызывало в некоторых академических кругах, мы, ученые, должны смиренно признать, что наш традиционный научный подход, возможно, недостаточно широк для описания всей полноты человеческой вселенной. Лично я, как ученый, не вижу в этом никакой трагедии или поражения – скорее невероятную возможность для размышлений и изменения старых привычек. И под этим я вовсе не имею в виду, что ученые должны начать прибегать к каким-то мистическим, религиозным или метафизическим подходам – скорее мы просто должны осознать ограничения нашей профессии. После столетий интеллектуальных битв, в которых сложные математические абстракции ожесточенно боролись за право считаться лучшим описанием вселенной, сделанным нашим видом, мы наконец достигли плато, которое подвело нас к нескольким неприятным выводам. Мало того что природа в своем квантовом ядре является невычислимой и, следовательно, непредсказуемой в ньютоновско-лапласовском смысле, но и, вопреки глубочайшим религиозным убеждениям Эйнштейна, не существует никакой объективной реальности, о которой можно говорить без учета фильтра, наложенного мозгом наблюдателя. В случае человеческой вселенной это подразумевает нас. И это хорошо, поскольку, как учит Тагор, вопреки абстрактным понятиям, существует лишь одна вселенная, которая действительно имеет для нас значение: человеческая вселенная.

Говоря словами Бора: «В физике мы имеем дело с таким положением вещей, которое гораздо проще, чем в психологии, и все равно мы вновь и вновь узнаем, что наша задача заключается не в том, чтобы изучать суть вещей – мы вообще не знаем, что это означает, – но развивать такие концепции, которые позволяют нам говорить друг с другом о природных явлениях продуктивным образом».

И это подводит нас к двум заключительным пунктам, которые я хотел бы отметить. Еще один удивительный и вызывающий робость вывод мозгоцентрической космологии – теория о том, что, если в окружающем космосе существуют более сложные вещи, чем наш мозг, они навсегда останутся за пределами понимания человека. В таком контексте то, что мы называем случайными процессами, возможно, просто отражает такие явления, которые находятся за границами логики, до которых человеческий мозг способен дойти, прежде чем окончательно потеряться и заблудиться. Если исходить из этой точки зрения, как любит говорить мой друг Марсело Глейзер, человеческую вселенную фигурально можно сравнить с небольшим островком знаний, окруженным широчайшим океаном энтропии, который, учитывая ограничения нашего мозга, никогда не будет освоен ни одним человеческим мозгом.

Меня это совсем не расстраивает, и я ясно вижу, что эта аналогия указывает нам истинный масштаб ценности и уникальности, которые мы в качестве вида приобрели совместными усилиями путем тщательного построения этого островка знаний на протяжении миллионов лет. Я имею в виду, что пока не будут найдены конкретные доказательства существования внеземных разумных существ, человеческая вселенная будет оставаться самым большим достижением ума какой-либо разумной формы жизни, которая смогла возникнуть, вырасти и сохранить определенное количество смелости и решимости, чтобы оставить свой ментальный отпечаток в почти безжизненном, холодном и навеки непостижимом космосе.

В заключение важно подчеркнуть, что мозгоцентрический подход предполагает, что для наиболее точного описания окружающего нас космоса окончательное определение и интерпретация реальности должны включать в себя точку зрения мозга наблюдателя. Если распространить эту точку зрения на всю человеческую вселенную, получается, что для точного описания человеческого космоса нужно принять во внимание точку зрения мозга всех наблюдателей, которые когда-либо жили и хотя бы на протяжении одной миллисекунды наблюдали окружавшие их чудеса. На самом деле во вселенной, состоящей из потенциальной информации, в реальности ничего не происходит, ничто ни к чему не приводит, и ничто не имеет вообще никакого значения до тех пор, пока мозг наблюдателя или мозгосеть не придадут смысл исходному наблюдению, за счет чего еще одна песчинка знаний попадет на берега того острова, который впервые стал расти в открытом море в результате наблюдений наших первых предков, осмелившихся поднять головы, посмотреть в ночное небо и с благоговейным страхом впервые задуматься о том, откуда все это взялось.

В соответствии с этой точкой зрения в каждый момент времени человеческая вселенная определяется результатом всеобщего слияния в единую, постоянно растущую сущность всех отдельных жизней, наблюдений, размышлений, рассуждений, творений, воспоминаний, удивления, любви, обожания, ненависти, понимания, описания, математических рассуждений, сочинительства, живописи, писательства, пения, разговоров, восприятия и переживания, порожденных мозгом всех когда-либо живших людей.

Но что вам мои слова. Вот послушайте, что сказал на закате своей карьеры великий американский физик Джон Уилер. Обсуждая противоречивые результаты, полученные в эксперименте с двумя щелями, Уилер предложил мысленный эксперимент, предсказывавший, что при наблюдении сегодня за светом, излученным далекой звездой миллиарды лет назад, человек изменяет поведение расщепленного пучка этого света, излученного той же звездой, который направляется в другие части пространства. По сути, Уилер предположил, что проводимые сегодня человеком наблюдения могут менять природу света, излученного в прошлом звездой, расположенной на расстоянии миллиардов световых лет от нас. Основываясь на таком теоретическом рассуждении, Уилер вывел теорию о том, что вселенную можно описать только в качестве «партисипативного» космоса, поскольку все, что в нем происходит, зависит от общих наблюдений, выполненных всеми населяющими его разумными формами жизни.

Годы спустя после публикации Уилером его скромной идеи эксперименты подтвердили справедливость этой концепции с помощью аппарата, названного квантовым ластиком с отложенным выбором. В общих чертах этот эксперимент показал, что, если расщепить пучок света для получения непрерывного потока пар запутанных фотонов и каждый фотон из пары перенаправить в разные точки в аппарате, можно доказать, что сам акт наблюдения за одним из этих фотонов, движущихся по более длинному пути внутри аппарата, способен изменить свойства второго фотона из пары, движущегося по более короткому пути, даже если этот последний фотон был зарегистрирован на восемь наносекунд ранее. Таким образом, если бы я в качестве наблюдателя следил за фотоном, следовавшим по более длинной траектории, и обнаружил, что он ведет себя как частица, сам акт наблюдения заставил бы второй фотон из пары запутанных фотонов также вести себя подобно частице (а не волне), даже если он уже достиг детектора несколькими наносекундами ранее. Поскольку теперь данный эксперимент воспроизведен во многих лабораториях, эти результаты создали еще одну нерешенную задачу для квантовой физики. Конечно же, если вы не согласитесь с мозгоцентрической интерпретацией Уилера: самое полное объяснение космоса – это объяснение, создаваемое в результате всех наблюдений всех населяющих космос разумных форм жизни.

Как видите, чем больше мы пытаемся узнать о происхождении тех вещей, которые, казалось бы, нужны для определения нашего человеческого представления о реальности, таких как пространство, время, математика и наука, тем яснее становится, что едва ли не все дороги, по-видимому, ведут к одному источнику – к Истинному творцу всего.

Глава 11

Как ментальные абстракции, информационные вирусы и гиперконнективность создают убийственный мозг, школы мысли и дух времени

Ровно в 7:30 утра 1 июля 1916 года тишина спокойных берегов реки Соммы в северной провинции Франции была внезапно и резко нарушена. Над глинистыми и извилистыми траншеями, занятыми войсками союзников, в чудовищном унисоне слились сотни военных свистков. Услышав сигнал, которого они ждали и боялись на протяжении нескольких последних дней, более сотни тысяч тяжеловооруженных мужчин, представлявших все социальные слои британского и французского общества, оставили позади все, что имело смысл в их не дошедших еще и до середины жизнях, поднялись единой живой волной из укрытия глубоких траншей без малейшего признака колебания и бросились в будущее, которого никто не мог даже представить себе, и уж тем более предсказать.

Со стороны происходящее напоминало хорошо отрепетированную сцену в балете. Гигантская человеческая орда в очередной раз исполняла трагедию, ставившуюся много раз в истории нашего вида: каждый мужчина одновременно со всеми, кто был рядом, взобрался по лестнице, чтобы отдать свою судьбу в грубые руки того, что солдаты пророчески назвали «ничьей землей» – четырех сотен ярдов открытого и полностью лишенного какой-либо гуманности пространства, отделявшего солдат союзников от первой линии защиты немцев.

Здесь, на этом пороге между жизнью и смертью, лишь случай определял, в какую сторону отправится каждый конкретный человек.

Смелые мужчины, преисполненные преданности к родной земле и своим личным и общественным чувствам чести и долга, выходили на свет божий, надеясь стремительным рывком добраться либо до безопасного укрытия в воронке, оставшейся от разрыва одного из почти 2 миллионов снарядов, выпущенных за предыдущие семь дней интенсивных бомбардировок перед этим броском пехоты, либо, еще лучше, до первой линии немецких окопов, предположительно опустевших под напором железа и огня, которые обрушивались на врага целую неделю.

Но многие из британских солдат даже не успели почувствовать под ногами почву «ничьей земли». Им довелось испытать лишь горький смертельный вкус земли. Вопреки укрепившемуся как в рядах войск, так и среди командования союзников предположению, немцы стоически выдержали все бомбардировки, предшествовавшие этому судьбоносному выступлению пехоты, глубоко спрятавшись в своих укрепленных блиндажах на целых семь дней. Затем, заметив перестановку британской артиллерии утром 1 июля, они вылезли из блиндажей, заняли первую линию окопов и направили пулеметы на приближавшуюся британскую и французскую пехоту. К тому моменту, когда их мишени появились из-под земли, они вполне были готовы к встрече.

Первая волна британской пехоты на северном левом фланге и в центре была встречена плотной и непрерывной стеной пулеметного огня и артиллерийских снарядов, сразу дав союзникам понять, что атака будет стоить больших человеческих жертв. И вот, получив от судьбы ответ, которого они больше всего боялись, десятки людей начали падать оземь тяжело раненными или убитыми на пустошах «ничьей земли».

И на протяжении большей части того утра британская пехота, волна за волной, продолжала выливаться из окопов и нырять в ад, который, судя по всем рассказам, по виду и ощущению более всего напоминал определение верной смерти, каким мы его себе представляем.

Масштабы человеческой трагедии, разыгравшейся в тот день на берегах Соммы из-за жестокого решения высшего британского командования, продолжавшего посылать людей на жертвенный костер, остаются в британском сознании открытой раной, особенно после того, как стало известно, что этот трагический конец был вызван военной стратегией и тактикой, основанной на грубейших ошибках и иллюзиях. К концу первого дня этой битвы Первой мировой войны одни британские потери достигли невероятной цифры в 57 470 человек, 19 240 из которых погибли. Это означает, что из десяти человек, участвовавших в этой первой атаке, примерно шесть человек к концу дня оказались убиты или ранены.

Тупиковая окопная война привела к тому, что все формы вооружения стали приемлемыми, если они позволяли нанести поражение другой стороне, вне зависимости от того, насколько отвратительным было их действие. Такая философия ведения войны означала, что войска с обеих сторон уничтожались день ото дня, пока не оказывались окончательно разбиты или доведены до неузнаваемого состояния фрагментов человеческой плоти с помощью последних технологий массового убийства, имевшихся у обеих конфликтующих сторон. На самом деле синхронное появление множества новых технологий, реализованных британским и немецким военно-промышленным комплексом, привело не только к беспрецедентному количеству убитых и раненых, но и к исключительной тяжести ранений, полученных в боях на Сомме. Как отмечал Питер Харт в книге «Сомма», почти фетишистская вера в мощь технологий массового уничтожения основывалась на наличии у одной лишь британской стороны примерно 1537 современных артиллерийских орудий (отстоявших друг от друга примерно на 20 ярдов[32] на линии фронта протяженностью более чем в 25 тысяч ярдов), способных уничтожать (в случае 60-фунтовых пушек) мишени на расстоянии до 10 500 ярдов; пулеметов, способных сеять смерть со скоростью 500 выстрелов в минуту на расстоянии свыше 4500 ярдов; мощных ручных гранат, мин и многозарядных винтовок последнего поколения. Отравляющие газы в изобилии использовались для беспощадного поражения окопов с обеих сторон от «ничьей земли». На Сомме британская армия также впервые использовала на поле битвы танки, определив новый формат ведения боя, ставший нормой к моменту начала Второй мировой войны.

В своей книге «Эпоха крайностей» знаменитый британский историк Эрик Хобсбаум задается важнейшим вопросом, который до сих пор поражает всех, кто задумывается об уровне разрушений в Европе, вызванных решением главных держав в 1914 году помериться силами не дипломатическим путем, а в тотальной смертоносной войне. По мнению Хобсбаума, главный вопрос, который нужно задать, чтобы объяснить эту многостороннюю человеческую трагедию, заключается в следующем: «Почему же главные противоборствующие державы вели Первую мировую войну как игру навылет, которую можно было лишь полностью выиграть или полностью проиграть?»[33]

И дает на этот вопрос такой ответ: «Причина заключалась в том, что цели этой войны, в отличие от предыдущих, которые, как правило, преследовали узкие и вполне определенные задачи, были ничем не ограничены… То есть для двух главных противников, Германии и Великобритании, предела соперничеству не было: Германия стремилась занять то господствующее положение на суше и на море, которое занимала Великобритания, что автоматически перевело бы на вторые роли и без того слабевшую британскую державу. Вопрос стоял так: или – или».

В рамках моей мозгоцентрической концепции нации, империи и транснациональные корпорации, как и сложная математика, являются эмерджентными свойствами, возникающими на основании встроенных в наш мозг примитивных принципов. Тогда как высшая математика возникла на основных принципах логики, геометрии и арифметики, как мы обсуждали в главе 10, я считаю, что крупномасштабные политические и экономические сверхструктуры, как это ни удивительно звучит, берут свое начало в самых первых общественных отношениях, сформировавшихся в нашем скромном племенном прошлом сотни тысяч лет назад. Вообще говоря, такие политические или экономические сверхструктуры пытаются преодолеть тот факт, что для жизнеспособности человеческих сообществ с размером групп свыше 150 человек, как мы видели в главе 2, возникает острая необходимость в контролирующей структуре (такой как руководство в компании, конституция и законы в стране или правила и регуляции в экономике). И поэтому готовность большого числа людей умереть за такие символические ценности, как родина, политическая идеология или экономическая система, дополнительно иллюстрирует, насколько мощным (и губительным) фактором в поведении и судьбе групп людей могут быть ментальные абстракции и убеждения. Стоит лишь взглянуть на количество жертв трагедии, которой стала битва на Сомме. К концу боев, по данным на 18 ноября 1916 года, в военных действиях участвовало почти 3 миллиона солдат. Из них более миллиона (один из трех) покинули поле брани на носилках. Эти цифры становятся еще более жуткими, если осознать, что в обмен на 623 917 человеческих жертв силы союзников за все время баталии продвинулись вглубь контролируемой немцами территории всего на пять миль. После этой человеческой мясорубки, унесшей такое количество жизней, ни одна из сторон не могла говорить о победе. От битвы на Сомме, как и от многих других битв, не осталось ничего, кроме исторических записей, болезненных воспоминаний, медалей из дешевого металла, армии сирот и вдов и обширных кладбищ.

Я выбрал битву на Сомме для иллюстрации моей точки зрения не только из-за ее глубокого символического значения для демонстрации бесполезности и ужаса оружия, но также по той причине, что она очень мощным и трагическим образом показывает, как отдельные ментальные абстракции на протяжении истории человечества служили для подключения мозга сотен тысяч и даже миллионов людей к мозгосетям – так слитно, так синхронно, что вовлеченные в них люди (совершенно обычные, будучи взятыми по отдельности в своей обыденной жизни) готовы были рисковать всем, в том числе своей конечной жизнью, ради дела, которое в большинстве случаев они вряд ли могли назвать или полностью осознать. Никоим образом не умаляя невероятный героизм и смелость, проявленные всеми этими людьми, которые боролись и погибали по обеим сторонам кладбища, названного ими «ничьей землей», замечу, что битва на Сомме представляет собой прекрасный пример того, как большие группы людей могут быть доведены до пределов собственных физических и умственных возможностей, если для синхронизации их мозга в единую общую сущность использовать и развивать ментальные абстракции. Всего на миг поставьте себя на место восемнадцати- или девятнадцатилетнего пехотинца, скрючившегося в окопе, оглушенного бесконечными выстрелами и непрекращающимися стонами раненых, ставшего свидетелем бойни и видевшего своими глазами тысячи мертвых тел, разметанных по «ничьей земле», и подумайте, как бы вы отреагировали на судьбоносный свисток, зовущий в бой ваш расчет. Как думаете, каково это – взбираться по лестнице, которая уже увела стольких ваших товарищей под смертельный огненный дождь из пуль, и знать, что конец предрешен? Какая причина могла бы заставить вас подняться на последнюю ступеньку, если наверху вас не ждет ничего, кроме объятий смерти или в лучшем случае перспективы провести остаток жизни изуродованным и в мучениях? Я слышу, как вы отвечаете: смелость, патриотизм, отвага, моральный долг перед своей страной и семьей. Почти наверняка эти и другие высокие чувства и эмоции были бы частью движущей силы, заставляющей вас согласиться пойти на этот чудовищный риск и преодолеть страх и ужас, вместо того чтобы отказаться вылезать из окопа, как сделали тогда немногие, или броситься бежать из этого ада так быстро, как только можно. Но откуда брались эти чувства? И что позволяло им подавлять рационализм всех и каждого из этих солдат до такой степени, что они игнорировали любые логические доводы, которые должны были бы интуитивно подтолкнуть их к заботе о собственной сохранности и безопасности?

Как ни удивительно это может прозвучать, я предполагаю, что эти противоречащие интуиции действия и поведение объяснялись тем, что человеческий мозг чрезвычайно легко становится жертвой ментальных абстракций, взывающих к нашим основным инстинктам или примитивным архетипам, которые миллионы лет назад были записаны в нервные сети наших предков приматов в ходе естественного отбора, затем были переданы по человеческому эволюционному дереву и теперь оказались спрятаны глубоко в мозге Homo sapiens в качестве части нашего тайного наследства.

Выявив возможный механизм образования таких мозгосетей, кажется, я могу предложить нейрофизиологическую гипотезу для объяснения того, почему за 4 тысячи лет письменной истории человечества было множество моментов, когда большие группы людей синхронизировали активность мозга с созданием мощных и смертоносных мозгосетей.

Под действием непреодолимого призыва защищать или поддерживать доминирующую ментальную абстракцию (нацию, религию, этническую группу, экономическую систему или политическую идеологию, и это лишь несколько примеров), которая взывает к глубоко укоренившимся примитивным человеческим убеждениям, эти плотно сомкнутые человеческие мозгосети способны разжечь настоящую войну против себе подобных или заняться истреблением другой группы людей, как в случае геноцида. Со времен гигантской греческой армады, двинувшейся через Средиземное море к берегам Трои в XIII–XII веках до н. э., чтобы отомстить за унижение супружеского достоинства короля Спарты Менелая и вырвать его жену Елену из рук Париса, уничтожив при этом всю троянскую цивилизацию, и до войны в Сирии, развернувшейся в Средиземноморье более 3 тысяч лет спустя и на сегодняшний день убившей, покалечившей и лишившей жилья миллионы гражданских лиц: с мозгоцентрической точки зрения создается впечатление, что эта картина постоянно повторяется с очень небольшими вариациями. Детали меняются, но основной принцип этого явления, по-видимому, один и тот же: сначала ментальная абстракция без какой-либо ощутимой привязки к реальности становится поводом для развязывания войны или геноцида, затем в обществе распространяется информация, поддерживающая призыв к действию, для чего используются наиболее эффективные средства коммуникации данного времени, так что большие группы людей могут синхронизировать активность мозга с образованием мозгосети, которая поддерживает идею победы любой ценой и полное уничтожение врага. В целом моя теория способна объяснить, что именно лежит в основе процесса формирования, синхронизации и вовлечения человеческих мозгосетей в войны и совершение отвратительных жестокостей на основании таких причин, как религиозные распри, этнические, социальные и расовые предубеждения, имперские конфликты, национальные экономические интересы и территориальные границы, торговые монополии, абсолютная финансовая прибыль, политические идеологии, геополитические маневры, а также многие другие столь же абстрактные концепции, которые тем не менее давали кажущиеся весомые основания для ославления, остракизма, причинения вреда, сегрегации, ослабления, убийства и уничтожения врага в каждой конкретной ситуации. Толпы людей, вовлеченных в такие мозгосети, как при битве на Сомме, готовы маршировать к общей обозначенной цели, даже если в экстремальных случаях это подразумевает самоуничтожение или, напротив, объединение усилий для совершения чудовищных преступлений в отношении других живых существ, хотя все эти люди по отдельности и до вовлечения в мозгосеть никогда бы не замыслили и уж точно не привели бы в действие подобные планы. Как однажды сказал Франсуа-Мари Аруэ, также известный под именем Вольтер: «Если вас могут заставить поверить в нелепости, вас также могут заставить совершить злодеяния».

Вольтеровская мудрость XVIII века отражает суть моего тезиса, поскольку помогает понять, как за последние сто пятьдесят лет горючая смесь устойчивых и мощных человеческих ментальных абстракций (таких как религиозный фанатизм и современная реинкарнация трайбализма, патриотизма и национализма, этнического и расового превосходства, а также стремление к материальной наживе) при постоянном и ускоряющемся усовершенствовании технологий массовых коммуникаций и убийства отчасти определили характер периода времени, который включает в себя так называемую модернистскую и постмодернистскую эпоху, продолжающуюся с середины XIX века до сегодняшнего дня.

Как уже многократно случалось ранее, доминирующие ментальные абстракции конкретной эпохи были наглядно отражены и проанализированы художественными средствами. В первые четыре десятилетия XX века, когда вся планета была охвачена двумя катастрофическими войнами, два художника запечатлели ощущение ужаса и отчаяния десятков миллионов людей во всем мире. Я имею в виду картину «Крик» норвежского экспрессиониста Эдварда Мунка и один из самых известных шедевров Пикассо «Герника» – выполненное маслом полотно шириной больше чем вся жизнь, на котором андалузский художник в зловещих тонах черно-бело-серой гаммы отразил трагедию и ужас бомбардировки баскской деревни немецкими и итальянскими эскадрильями, поддерживавшими силы будущего диктатора Франсиско Франко во время гражданской войны в Испании, ставшей предвестником Второй мировой войны.

Чтобы оценить разрушительные последствия ментальных абстракций, передающихся путем «информационных вирусных инфекций», способных синхронизировать миллионы ранее здоровых и обычных человеческих существ путем их вовлечения в мозгосети, вызывающие разрушения неописуемого масштаба, достаточно вспомнить лишь три наиболее красочных примера антропогенной трагедии. Восстание тайпинов – опустошительная гражданская война в Китае в 1851–1864 годах, вызванная религиозными разногласиями между правящей маньчжурской династией Цин и христианским движением (Тайпинским Небесным Царством), унесла, по разным оценкам, от 40 до 100 миллионов жизней. Завоевание испанцами Мексики и Перу, мотивированное ненасытной жаждой золота и серебра, стало причиной убийства около 33 миллионов ацтеков и инков. Количество погибших во Второй мировой войне достигло невероятного числа в 60 миллионов, что в то время составляло 3 % от всего мирового населения.

Всего двадцать пять лет назад на глазах всего мира развернулся один из самых тяжелых эпизодов массового убийства людей; все произошло менее чем за сто дней в Руанде – крохотной центральноафриканской стране, когда-то называвшейся африканской Швейцарией за великолепие изумительных горных цепей, опутанных густыми тропическими лесами. Геноцид в Руанде 1994 года – отвратительное напоминание о том, что выход из-под контроля общепринятых ментальных абстракций с большой вероятностью влечет за собой антропогенные катастрофы чудовищного масштаба.

В Руанде около миллиона людей погибли в результате искусственно созданного этнического конфликта, связанного с решением европейского колониального правительства произвольным образом разделить все местное население на две соперничающие группы, хотя в антропологическом плане местное население было полностью гомогенным, имело общий язык, культуру и религию. Хотя все коренное население Руанды продолжало жить вместе, колониальные оккупационные власти (сначала немцы, а затем бельгийцы) начали формально и против воли причислять людей к одной из двух этнических групп – тутси или хуту. Но при этом браки между представителями двух групп оставались широко распространенным явлением, так что любое искусственное разделение было полностью бессмысленным. Кроме этого разделения европейские власти учредили полицию, которая предоставляла тутси лучшие возможности в отношении образования, экономического состояния и социального продвижения, поскольку эта группа была произвольно выбрана для выполнения более престижной работы в сфере обслуживания и для реализации функции местного марионеточного режима, управлявшего страной в соответствии с интересами европейских колонизаторов. Поддержание такой социальной и экономической сегрегации на протяжении многих десятков лет способствовало нарастанию напряженности между хуту и тутси и в результате привело к серьезным конфликтам с применением насилия. Первые столкновения предсказывали, что начало неконтролируемых массовых убийств – лишь вопрос времени. И все это по той причине, что бельгийские власти на пустом месте решили ввести декрет об этническом разделении жителей Руанды: людей относили к группе тутси, если они были выше ростом, имели более светлую кожу и более тонкую структуру костей и черт лица, и к группе хуту, если они были ниже ростом, коренастыми, с более темной кожей и более мягкими чертами.

Забавно, что один из важнейших факторов, определявших классификацию жителей Руанды в качестве хуту или тутси, а именно разница в росте, как выяснилось, соответствовал такому же среднему различию (12 см) между бедными и богатыми людьми, жившими в разных пригородах крупных европейских городов, таких как Лондон, в XIX веке.

Все началось 6 апреля 1994 года, когда самолет, на борту которого находились президент Руанды Жювеналь Хабиариман, возглавлявший правительство хуту, и президент Бурунди Сиприен Нтарьямира, был сбит на подлете к аэропорту столицы Руанды Кигали. На следующее утро под влиянием радиосообщений, призывавших хуту отомстить за смерть своего вождя, направив свой гнев против тутси, вооруженные силы страны, полиция и вооружившееся население хуту начали хладнокровно отстреливать и казнить тысячи невооруженных граждан из группы тутси. При нарастании этой трагедии радио служило инструментом для обвинения тутси. Еще за несколько месяцев до геноцида радиостанции начали настраивать население хуту против тутси, передавая сообщения о том, что в нужный момент будет отдан приказ к окончательному наступлению и каждый должен быть к этому готов.

Когда, наконец, этот момент настал, хуту, вооруженные мачете, ножами, серпами и всевозможными орудиями, способными нанести смертельный удар, занялись систематическим уничтожением тутси – своих соседей, одноклассников, коллег по работе и незнакомых людей. Никто не смог спрятаться от накрывшего страну цунами крови, пощады не было ни женщинам, ни детям, ни старикам. Любого или любую, кого идентифицировали как тутси, тут же забивали на месте.

Геноцид в Руанде – мрачный пример и грозное напоминание о широте и величине смертоносной человеческой силы, способной проявляться при синхронизации активности мозга в большой группе людей в ответ на широкий общественный призыв, особенно такой, который возводит искаженную ментальную абстракцию в статус истины в последней инстанции, чья справедливость кажется настолько очевидной и непререкаемой всеми синхронизированными мозгами, что никакое рациональное вмешательство не способно вытеснить или выбросить их из общего пула. К моменту синхронизации такой мозгосети уже не важно, идет ли речь о хуту и тутси в Руанде или о военачальниках враждующих армий Первой мировой войны. В дезориентирующем тумане конфликта не на жизнь, а на смерть между разными группами людей никто не застрахован от синхронизации и встраивания в мозгосеть, способную привести к смертельному исходу, невообразимому и непростительному для каждого человека в отдельности.

Поразмыслив о природе подобного катастрофического коллективного поведения людей в контексте результатов, полученных в нашей лаборатории при изучении мозгосетей, я пришел к заключению, что такие примеры полнейшего коллективного ослепления в смысле рационального мышления, как битва на Сомме, геноцид в Руанде и многие другие в равной степени ужасные антропогенные катастрофы, хотя бы отчасти определяются механизмом, описанным в предыдущих главах книги. В двух словах: я предполагаю, что катастрофические последствия, вызванные действиями больших групп людей, в целом являются результатом способности мозга социальных приматов вовлекаться в синхронизированные мозгосети с участием большого числа индивидуумов. В экстремальных ситуациях, описанных в этой главе, межмозговая синхронизация происходит с вовлечением кортикальных и субкортикальных структур, отличных от моторной коры, опосредовавшей мозгосеть между Пассажиром и Наблюдателем, о которой говорилось в главе 7. Однако для деструктивной широкомасштабной межмозговой синхронизации такого рода должны соблюдаться некоторые условия. Во-первых, в социуме должна возникнуть мощная ментальная абстракция – возникнуть и распространиться так широко, что она будет принята подавляющим большинством членов группы в качестве общепризнанного мировоззрения или истины. Для достижения этого порога ментальный конструкт должен максимально просто и примитивно взывать к основным инстинктам и архетипам, встроенным в наш социальный мозг: почти маниакальное желание принадлежать к тесной группе избранных, разделяющих общие ценности, убеждения, предрассудки и взгляды на жизнь, и, что еще важнее, желание бороться и уничтожать «врага» – архетип «дьявола», символ абсолютного антитезиса, который любой ценой должен быть нейтрализован и уничтожен, поскольку именно в нем состоит причина и суть всех проблем, угрожающих жизни племени. Иными словами, люди, как и все животные, хранят в глубинах мозга следы и остатки зафиксированного поведения и мышления, имевшего в прошлом большую адаптационную ценность, и потому очень легко поддаются ментальным абстракциям, обращающимся к этим врожденным примитивным убеждениям и стереотипам ментальных построений. Таким образом, вовлечение в такие мозгосети происходит достаточно легко, несмотря на тот факт, что наша разросшаяся кора и наша способность в процессе образования обучаться новым социальным нормам и этическим и моральным ценностям налагают некоторые ограничения на выражение этих примитивных инстинктов.

Когда в социальной группе начинает доминировать такая ментальная абстракция, как ненависть, возникшая из-за искусственного этнического деления на хуту и тутси, мозгосети становится нужен лишь сигнал, который я называю информационным вирусом, и среда, в которой его можно широко распространить. А затем, когда размер такой человеческой мозгосети превышает некое критическое значение, она начинает действовать подобно нелинейной динамической системе Пуанкаре с фактически непредсказуемым поведением. В таком неконтролируемом динамическом режиме человеческие мозгосети способны на безудержное насилие, что мы и наблюдаем во время войн, революций, геноцида и при других антропогенных зверствах.

Моя идея о существовании в мозге всех людей общего набора врожденных способов мышления и действия, являющегося необходимым условием для создания крупномасштабных человеческих мозгосетей, отчасти напоминает классическую концепцию коллективного бессознательного, первоначально предложенную швейцарским психиатром Карлом Юнгом. Это подтверждается одним из его описаний человеческого подсознания, которое Юнг предложил определить следующим образом: «Более или менее поверхностный слой бессознательного, несомненно, является личным. Я называю его личным бессознательным. Однако личное бессознательное покоится на другом, более глубинном слое, который формируется отнюдь не из личного опыта. Этот врожденный глубинный слой я называю коллективным бессознательным»[34]. В следующем пассаже Юнг дополнительно прорабатывает определение бессознательного: «Я выбрал термин „коллективный“, ибо эта часть бессознательного имеет не индивидуальную, а всеобщую природу; в противоположность личной составляющей психики, она включает содержание и модели поведения, которые встречаются повсюду и у всех индивидов. Другими словами, коллективное бессознательное одинаково у всех людей, образуя тем самым универсальный психический субстрат сверхличной природы, который присутствует в каждом из нас».

Хотя в теории Юнга имеются некоторые мистические аспекты, под которыми я не стал бы подписываться, в контексте данной дискуссии представление Юнга о «коллективном бессознательном» в сочетании с накопленными на сегодняшний день нейробиологическими данными позволяет описать образование широкомасштабных мозгосетей в тех случаях, когда мозг отдельных людей заполняется информацией, действующей на их разум как некий вирус и позволяющей придать жизненно важную роль таким абстрактным концепциям высокого порядка, как родина, этническое или расовое превосходство, религиозные принципы или какие-то политические идеологии или экономические взгляды.

С точки зрения Юнга, существует четыре разряда ментальных процессов, модулирующих наше поведение. Во-первых, процессы, описывающие наши общественные связи с другими людьми – с семьей, друзьями и знакомыми. Это царство межличностных социальных взаимодействий устанавливает определенные границы приемлемого и неприемлемого поведения, накладывая некий «социальный фильтр» или ограничительную силу, диктующую наши обыденные действия. Далее следует осознанный способ действий, определяющий идентичность каждого из нас, наше эго, собственное ощущения бытия и мышления. Следующие два разряда отводятся бессознательному, которое Юнг далее делит на личный и коллективный компоненты. Личное бессознательное определяется в первую очередь разнообразным индивидуальным жизненным опытом, который постепенно накапливается в мозге вне доступа нашего сознания. Под этим личным бессознательным, по Юнгу, погребен врожденный набор инстинктов и фиксированных форм поведения и мышления, которые составляют коллективное бессознательное, более или менее одинаковое у всех нас, относящихся к одному и тому же виду людей. Юнг знал, к сколь трагическим последствиям может привести высвобождение в форме коллективного поведения и действия потенциальной энергии коллективных человеческих сил, хранящихся в крупномасштабных мозгосетях: «Едва соприкоснувшись с бессознательным, мы становимся им – мы перестаем осознавать самих себя. В этом главная опасность – древняя, как само человечество. Она инстинктивно ощущается первобытным человеком, который находится слишком близко к этой плероме, и вселяет в него ужас. Его пока неуверенное в себе сознание стоит на слабых ногах; оно еще совсем детское, ибо только-только поднялось из первоначальных вод. Волна бессознательного легко может захлестнуть его, и тогда человек забывает о том, кем он был, и совершает поступки, чуждые ему. По этой причине дикари боятся неуправляемых эмоций – под их влиянием сознание ослабевает и уступает место одержимости. Все стремления человечества, таким образом, были направлены на укрепление сознания. Этой цели служили ритуалы и догматы; они были плотинами и стенами, защищающими от опасностей бессознательного, „проклятий души“. Первобытные ритуалы, соответственно, включали в себя изгнание духов, освобождение от чар, нейтрализацию дурных предзнаменований, очищение, содействие нужным явлениям с помощью магии»[35].

Далее Юнг продолжает: «Мой тезис заключается в следующем: помимо нашего непосредственного сознания, которое носит исключительно личный характер и которое мы считаем единственной эмпирической психикой (даже если рассматривать личное бессознательное как приложение), существует вторая психическая система коллективной, универсальной и безличной природы, одинаковая у всех людей. Это коллективное бессознательное не развивается индивидуально, а наследуется. Оно состоит из предсуществующих форм – архетипов, осознаваемых лишь вторично и придающих четкую форму определенным элементам психического содержания».

Так вышло, что главный пример, выбранный Юнгом для иллюстрации мощи коллективного бессознательного, очень хорошо отражает обстановку в Европе в последние месяцы перед началом Первой мировой войны, приведшей к массовой резне в битве на Сомме и во многих других битвах, развернувшихся на полях сражений за четыре года конфликта. Питер Харт пишет в книге «Сомма»: «Народный ура-патриотизм, совершенно определенно, тогда, как и теперь, взбалтывался циничными политиканами и владельцами нещепетильных в моральном плане газет; однако его источник находился глубоко в темных уголках народного сознания. Политические императивы защиты раздутой империи, эндемичный расизм и всеохватное необоснованное предположение о моральном превосходстве эпохи, чрезмерный упор на тупую силу для достижения того, что могло бы быть достигнуто изящной дипломатией, – все это составляющие британского наследия в 1914 году».

Тезис о том, что глубоко укорененные в человеческом мозге нейронные пути в значительной степени обеспечили порыв, в начале XX столетия вовлекший людей в войну, вместо того чтобы заставить политиков найти мирное решение для удовлетворения геополитических аппетитов главных европейских держав, подтверждается многочисленными систематическими и крупномасштабными конфликтами, возникавшими в ходе истории в аналогичных условиях.

Как писал Юнг в отношении коллективного бессознательного, «в соответствующей ситуации архетип активируется, и развивается компульсивность, которая, как и инстинктивное влечение, управляет нами вопреки благоразумию и воле, а в иных случаях вызывает конфликт патологических масштабов, то есть невроз». Последствия становятся очевидны, когда «в состоянии сильного аффекта делается или говорится нечто, превосходящее обыденную меру. И нужно для этого совсем немного: часто бывает достаточно любви и ненависти, радости и печали, чтобы наступила подмена Я бессознательным. Если наступает нечто подобное, то идеи – весьма чужеродные – могут одолеть человека, совершенно здорового в другое время. Группы, сообщества и даже целые народы могут быть охвачены чем-то, по форме напоминающим духовную эпидемию».

Даже не упоминая роли естественной эволюции в глубоком укоренении в нашем мозге ментальных программ, которые в конечном итоге высвобождают в каждом из нас своеобразное факсимиле образа мысли, инстинктов и поведения, определяющих коллективное бессознательное, Юнг выделяет этот «исторический» компонент и его участие в формировании того, что я на страницах данной книги называю собственной точкой зрения мозга: «В то время как мы думаем в масштабе лет, бессознательное думает и живет в масштабе тысячелетий». Здесь Юнг ясно дает понять, что осознанное мышление есть побочный продукт более поздней эволюции человеческого разума и в таком качестве оно в любой момент может быть похищено более старым и доминирующим репертуаром бессознательных ментальных программ. «Сознание ведет свой род от бессознательной психики, которая старше сознания и которая функционирует в последующем либо вместе с сознанием, либо вопреки ему… Нередко бессознательные мотивы берут верх над сознательными решениями и именно тогда, когда речь заходит о самых главных жизненных вопросах».

Сближение идей Юнга с более операционной и нейрофизиологически обоснованной гипотезой, которую я выдвигаю в данной книге, подразумевает очень интересный подход к анализу механизмов, позволявших создавать масштабные человеческие мозгосети на протяжении тысячелетий. В рамках этой схемы необходимо разделять роль ментальных абстракций, которые на протяжении истории начинали доминировать в группах людей и в результате приобретали силу взывать к примитивным человеческим архетипам, и роль средств коммуникации, позволивших мозгу разных людей строго синхронизироваться каждый раз, когда какой-то «информационный вирус» распространялся достаточно широко и инфицировал большие группы людей.

Сейчас важно подчеркнуть, что мое определение информационного вируса отлично от похожего неологизма, использованного британским эволюционным биологом Ричардом Докинзом для объяснения того, как в популяции распространяются мемы. В моем определении информационный вирус, по сути, представляет собой ментальную абстракцию, способную выступать в роли мощного сигнала синхронизации, позволяющего формировать обширные человеческие мозгосети. Докинз в книге «Эгоистичный ген» предложил термин мем для описания того, как идея, поведение или новое культурное проявление могут распространяться в популяции в процессе, напоминающем вирусную инфекцию. Следуя его исходному определению, некоторые авторы предположили, что мем эквивалентен «единице культуры», передача которого («инфекция») в человеческой популяции направляется естественным отбором, как другие биологические признаки. Эта последняя идея очень интересна, но я не это имею в виду, когда говорю об информационных вирусах в контексте синхронизации мозгосетей.

Теперь давайте обратим внимание на еще один важный элемент процесса ментального слияния, приводящего к установлению крупномасштабных мозгосетей, способных заставлять людей идти на войну или совершать отвратительные зверства в отношении представителей своего же вида. Для этого нужно понять, каким образом различные естественные стратегии общения и созданные человеком технологии влияют на коллективное поведение людей. Чтобы такая дискуссия была хоть сколько-то продуктивной, мы должны ввести некоторые ключевые понятия из теории коммуникации, исходно предложенные канадским профессором и философом Маршаллом Маклюэном в книге «Понимание медиа: внешние расширения человека».

Главная догадка Маклюэна заключалась в том, что разные используемые человеком средства коммуникации, или медиа, – и естественные, как устная речь и музыка, и возникшие в результате новой, разработанной человеком технологии, как письменная речь, печатные книги, телефон или радио, – оказывают одинаковое действие, расширяя область влияния нашего вида и при этом сокращая размеры пространства и времени до такой степени, что все человечество (в смысле обмена информацией) превращается в некую «всемирную деревню».

Например, поговорим о музыке. Неслучайно каждое государство имеет гимн, в войсках есть духовые оркестры, исполняющие походные марши, в большинстве религий есть священные напевы и общие песнопения, а саундтреки к фильмам привлекают зрителей всего мира. Вероятно, во всех этих примерах музыка играет важнейшую роль в качестве сигнала синхронизации, позволяющего большим группам людей попадать под влияние общего набора ментальных абстракций, например, становиться частью нации, идти в армию или следовать религиозным убеждениям. Какой француз не пошел бы воевать за свою страну, свой флаг или политическую идеологию, услышав, как гигантская толпа во все горло распевает «Марсельезу»? А кто не стал бы благочестивым верующим, с раннего возраста слушая хор пилигримов из «Тангейзера» Вагнера или «Мессию» Генделя?

В своем описании работы мозгосети Маклюэн использует один из моих любимых примеров – заполненный болельщиками спортивный стадион – для объяснения силы и пределов влияния среды в синхронизации людей и совместного выражения ими примитивного общественного поведения и эмоций, глубоко укоренившихся в нашем коллективном подсознании. Как пишет Маклюэн, «широкий отклик, который находят новейшие игры – а именно, такие популярные виды спорта, как бейсбол, футбол и хоккей на льду, – становится понятен, если рассматривать их как внешние модели внутренней психической жизни. Как модели, они являются скорее коллективными, нежели частными драматизациями внутренней жизни. Как и наши родные языки, все игры суть средства межличностной коммуникации и не могли бы ни существовать, ни иметь какой-либо смысл иначе, кроме как в качестве расширений нашей непосредственной внутренней жизни… Спорт как массовая форма искусства – не просто самовыражение. Это глубоко необходимое средство выражения в рамках культуры в целом»[36].

Посещая футбольные стадионы во всех странах мира на протяжении пятидесяти лет, я снова и снова наблюдал иллюстрацию тезиса Маклюэна. О какой бы стране или культуре ни шла речь, картина поведения и эмерджентные свойства, которые я сам наблюдал, оказываются одними и теми же в любой точке земного шара: внутри стадиона люди всех социальных слоев – рабочие, врачи, судьи, инженеры и, да, ученые – отбрасывают общественные правила поведения, строго соблюдаемые за пределами стадиона, беспрепятственно вливаются в толпу и становятся единым голосом и телом, болеющим за любимую команду. За счет синхронизации эти фанаты способны петь песни, которые никогда бы не пели снаружи, произносить слова, в произнесении которых потом никогда бы не сознались, и вести себя так, как никогда не вели себя в обычной жизни, отключившись от мозгосети на стадионе.

По мнению Маклюэна, спортивные события являются расширением не нашей частной, а нашей общественной сущности – фактически еще одним способом влияния средств массовой информации, способным синхронизировать большие группы людей в ритуале, напоминающем об аспектах нашего древнейшего племенного прошлого. В таком качестве подобные события, возможно, необходимы для поддержания социального единства в любой культуре, вне зависимости от ее сложности. Это может объяснять, почему в Римской империи столько сил и внимания уделялось содержанию рабов, обученных различным играм со смертельным исходом, проходившим в Колизее и на многих других аренах, или почему греки так высоко ценили героев, отличившихся в Олимпийских играх. Тот факт, что в наше время в большинстве стран профессиональные спортсмены получают гигантскую зарплату и имеют статус знаменитостей, по-видимому, просто подтверждает то, что греки и римляне знали уже давно.

За полстолетия до того, как люди начали говорить о глобализации в экономическом аспекте, Маклюэн уже предсказывал, что это будет одним из вероятных исходов процесса, запущенного последовательными волнами развития технологий массовых коммуникаций XX века. Идеи Маклюэна, выдвинутые в конце 1950-х и начале 1960-х годов, во многих аспектах предрекли будущее, в котором мы живем теперь, в конце второго десятилетия XXI века. В целом, используя другую терминологию, он пришел к тем же заключениям, что и я, о том, как синхронизирующие сигналы, обеспечиваемые разными типами коммуникационных технологий, приведут к формированию крупномасштабных человеческих мозгосетей. В терминах Маклюэна все коммуникационные технологии имеют общее свойство – они расширяют сферу человеческого влияния, сначала с вовлечением наших тел и чувств, а потом, с появлением «электрических средств коммуникации», путем расширения нашей центральной нервной системы. Как следствие, широкое распространение таких массмедийных технологий способно оказывать глубокое влияние на человеческое общество. Говоря словами Маклюэна, «средства коммуникации как расширения наших чувств, взаимодействуя друг с другом, устанавливают новые пропорции, причем не только между нашими частными чувствами, но и между собой».

Как показал Маклюэн, начиная от устной речи и музыки, самых древних синхронизирующих сигналов в человеческих сообществах, и заканчивая письменной речью, искусством, печатными книгами, телеграфом, телефоном, радио, кино и телевидением, средства массовой коммуникации играли важнейшую роль в формировании наших убеждений, взглядов, образа жизни и коллективного поведения. Идеи Маклюэна были настолько пророческими, что предсказали даже влияние цифровых компьютеров и других «электрических средств коммуникации», таких как интернет, на взаимодействие людей в социальной, экономической и политической сфере. Хотя его книга «Понимание медиа» вышла в далеких 1960-х годах, некоторые ее фрагменты звучат так, как будто написаны всего несколько дней назад и учитывают возможное влияние цифрового XXI века. Вот один пример: «Наша новая электрическая технология, расширяющая наши чувства и нервы до глобальных масштабов, будет иметь огромные последствия для языка. Электрическая технология нуждается в словах не больше, чем цифровая вычислительная машина в числах. Электричество прокладывает путь к расширению в мировом масштабе самого процесса сознания, причем без всякой его вербализации».

Прорабатывая эту тему далее, Маклюэн фактически предсказал описываемую мной концепцию мозгосетей, хотя у него не было никакой возможности определить (и, очевидно, никакого намерения обсуждать) нейрофизиологические механизмы, которые могут участвовать в создании такого нейронного конструкта. Тем не менее забавно, что еще более полувека назад он писал: «Электрические средства коммуникации ведут к созданию своего рода органической взаимозависимости между всеми институтами общества, подчеркивая точку зрения Тейяра де Шардена, считавшего, что открытие электромагнетизма нужно рассматривать как „удивительное биологическое событие“. Если политические и коммерческие институты приобретают благодаря электрическим коммуникациям биологический характер, то для таких биологов, как Ганс Селье, стало в наше время обычным делом мыслить физический организм как коммуникационную сеть». По мнению Маклюэна, эта «органическая сеть» будет материализована, поскольку «эта особая черта электрической формы, состоящая в том, что она кладет конец механической эпохе индивидуальных ступеней и специалистских функций, имеет прямое объяснение. Если вся прежняя технология (за исключением разве что речи) расширяла какую-то часть наших тел, то электричество, можно сказать, вынесло наружу саму центральную нервную систему, включая мозг». Вследствие этого, как он уверяет, «сегодня мы живем в Эпоху Информации и Коммуникации, поскольку электрические средства коммуникации мгновенно и непрерывно создают тотальное поле взаимодействующих событий, в котором участвуют все люди… Одновременность электрической коммуникации, характерная также для нашей нервной системы, делает каждого из нас наличным и доступным для любого другого человека в мире. Наше повсеместное одновременное присутствие в электрическую эпоху является в огромной степени фактом пассивного, а не активного опыта».

Маклюэн также пытался объяснить, как появление искусственных средств массовой информации, таких как радио, для всей мировой общественности привело и, по-видимому, будет приводить и далее к значительным изменениям человеческого поведения. Я знал о роли центрального радио в развертывании геноцида в Руанде до того, как узнал о работе Маклюэна, и когда я впервые читал его предсказания, сделанные ровно за тридцать лет до этой трагедии в Центральной Африке, у меня мурашки побежали по телу. Причину такого волнения легко понять, если прочесть некоторые высказывания Маклюэна о влиянии радиопередач в человеческом обществе, особенно в таких культурах, в которых ранее не существовало других средств массовой информации. «На большинство людей радио воздействует интимно, с глазу на глаз, предлагая мир бессловесной коммуникации между пишущим-говорящим и слушателем. Это непосредственный аспект радио. Приватный опыт. Подпороговые же глубины радио заражены резонирующими отзвуками племенных горнов и древних барабанов. Это заложено в самой природе данного средства, обладающего способностью превращать душу и общество в единую эхокамеру». Это полностью соответствует ситуации в Руанде. Маклюэн продолжает: «Радио дало первый массивный опыт электронного взрыва вовнутрь, этого обращения вспять всего направления и смысла письменной западной цивилизации. Для племенных народов, все социальное существование которых есть расширение семейной жизни, радио будет оставаться агрессивным опытом».

По мнению Маклюэна, отвратительные сценарии с применением насилия могут стать реальной проблемой, если радиосообщения будут использованы в качестве инструмента управления авторитарными режимами, пытающимися навязать единое мировоззрение плохо информированному или необразованному населению, не имеющему независимых источников для проверки или критического анализа информации. В этом смысле Маклюэн вновь очень близко подходит к моему определению информационного вируса в качестве потенциального триггера формирования человеческих мозгосетей, которые синхронизируются в большом масштабе, а будучи «инфицированными», коллективно решаются на такие действия, которые люди поодиночке или без подстрекательства никогда бы не предприняли. Что бы сказал Маклюэн, если бы дожил до сегодняшнего дня и обнаружил цунами так называемых фейковых новостей, распространяемых в социальных сетях?

Маклюэн полагал, что технологии массовой коммуникации обеспечивают способ для синхронизации «коллективного бессознательного» Юнга, для его высвобождения из глубин мозга человеческих сообществ и подавления рационального осознанного мышления или любого социального давления, которое в норме блокирует его полное выражение в форме отвратительного коллективного поведения. «Радио обеспечивает ускорение информации, вызывающее, в свою очередь, ускорение в других средствах. Оно определенно сжимает мир до размеров деревни и создает ненасытную деревенскую тягу к сплетням, слухам и личной злобе».

Одной из самых знаменитых метафор Маклюэна стало его предсказание о том, что широкое распространение по всему миру электрических средств коммуникации приведет к рождению «всемирной деревни» – состояния полнейшей соединенности людей, в котором происходит коллапс коммуникационного пространства и времени. Другой его известный афоризм – «Средство само есть содержание».

В одной из самых пророческих своих работ Маклюэн точно описывает жизнь, которую обеспечат нам электрические коммуникационные технологии будущего: «В эпоху электричества, когда наша центральная нервная система, технологически расширившись вовне, вовлекает нас в жизнь всего человечества и вживляет в нас весь человеческий род, мы вынуждены глубоко участвовать в последствиях каждого своего действия. Нет более возможности принимать отчужденную и диссоциированную роль письменного человека Запада».

По большей части я считаю, что Маклюэн был прав: появление волн новых электронных средств коммуникации, и особенно широкое распространение интернета во всех уголках Земли, действительно привело к возникновению «всемирной деревни». Однако становится все более очевидно, что утопия «всемирной деревни» Маклюэна точнее отражает степень потенциальной коммуникабельности, или проникновения, достигнутую благодаря нашей последней и наиболее продвинутой коммуникационной технологии – интернета, чем описывает главные вызванные (или, я бы сказал, высвобожденные) ею последствия для общества. Забавно, что все больше людей сходятся во мнении о том, что чем сильнее мы связаны, тем более фрагментарными и конфронтационными становятся наши общественные связи. Стоит только проанализировать эффект, производимый невероятно популярными социальными сетями, чтобы подтвердить идею о том, что люди, живущие в нашем современном обществе с чрезвычайно развитой системой коммуникаций, все сильнее ограничивают свои обычные социальные взаимодействия в пользу виртуального общения. Во всех случаях последний тип общения происходит в очень тесных границах тщательно построенных или подобранных виртуальных социальных групп, которые обычно ограничиваются обсуждением очень узких и специфических тем, ценностей и взглядов. В эту новую эпоху социальных сетей расхождение во мнениях не очень хорошо переносится и не приветствуется в качестве формы интеллектуального или социального общения. Гораздо более желательный и популярный подход заключается в том, чтобы окружать себя и постоянно общаться с людьми, которые думают как вы и разделяют с вами общие политические, религиозные, этические, моральные или культурные взгляды.

Более того, в виртуальном мире социальных сетей отмена некоторых традиционных ограничений, характеризующих реальное социальное общение (первый уровень в схеме Юнга), может способствовать широкому распространению в киберпространстве агрессивного, предвзятого и даже жестокого языка, а также позорных актов «линчевания или травли виртуальными бандами», ставших в такой среде почти обычным делом. В этой связи я часто задумываюсь, как бы реагировал Маклюэн, если был бы до сих пор жив и анализировал бы наше нынешнее рутинное общение, в котором активированы все возможности коммуникации и статуса гиперконнективности, присущие его «мировой деревне», как и ее главный побочный эффект – своеобразный возврат к племенному образу жизни, характерному для наших предков охотников и собирателей десятки тысяч лет назад. Как бы Маклюэн отреагировал на то, что современная ситуация в истории человеческих социальных отношений – тенденция, рожденная жгучим желанием развивать технологии, усиливающие наши коммуникационные способности до такой степени, что мы поистине сочленяем свой мозг с распределенной виртуальной нервной системой, – на нашем примере еще раз подтвердила универсальность теоремы Пуанкаре о возвращении?

Я почти слышу ответ Маклюэна: «Став членом племени, остаешься членом племени навсегда, вне зависимости от среды!»

Чтобы у вас не сложилось впечатления, что сочетание ментальных абстракций, «вирусных информационных инфекций» и массовой коннективности может усиливать лишь те мозгосети, которые сеют разорение, происходящее из нашего племенного ментального наследия, я хотел бы в завершение этой главы подчеркнуть наличие у этой нейробиологической монеты другой, гораздо более позитивной стороны. В рамках релятивистской теории мозга описанные выше нейрофизиологические механизмы также могут объяснить, каким образом группы людей на всем протяжении истории постоянно и в массовом масштабе прилагали совместные усилия, добиваясь величайших технологических и интеллектуальных достижений человечества.

Как мы уже видели, способность людей к сотрудничеству проистекает из возможности интеллектуального взаимодействия в больших группах людей, разделяющих одни и те же методы, идеи и взгляды. Эта долгосрочная человеческая практика привела к созданию, развитию и сохранению на протяжении длительных отрезков времени множества школ мысли, бесчисленных культурных традиций и гигантского числа художественных и научных направлений. Изобретение новых способов массовой коммуникации (письменного языка, печати и других средств) в дополнение к устной речи позволило людям расширить рамки своей кооперации до такой степени, что в нее стали вовлекаться люди, находящиеся на значительном расстоянии друг от друга (пространственный резонанс) или, что еще более удивительно, живущие в разные времена (временной резонанс).

Легкость образования человеческих мозгосетей за счет распространения «информационной вирусной инфекции» также объясняет, каким образом большие социальные группы разделяли и принимали новые ментальные абстракции, настроения, идеи, эстетические ощущения или мировоззрения, которые после возникновения в какой-то период широко распространялись в человеческом обществе. Эту всепроникающую ментальную тенденцию, воспроизводящуюся в обществе в широком пространственном и временном диапазоне, обычно называют духом времени. В рамках релятивистской теории мозга дух времени рассматривается в качестве результата распространения «информационной вирусной инфекции», которая синхронизирует большое количество отдельных мозгов с последующим образованием мозгосети, поскольку взывает к глубоко укоренившимся и примитивным человеческим инстинктам или архетипам. Важно подчеркнуть, что, используя для образования мозгосетей «информационные вирусы», убеждения, ментальные абстракции и различные средства массовой коммуникации, сообщества людей приобрели способность извлекать очень большую выгоду из кооперативного нейробиологического процесса, активирующего и оптимизирующего коллективное мышление.

Это можно назвать вершиной человеческого мозгового штурма!

Несколько примеров помогут прояснить мою идею. Подумайте об Афинах V века до н. э., где под влиянием ряда революционных ментальных абстракций, таких как математика, наука, философия и демократия, произошла глубокая синхронизация (и воодушевление) мозга многих греков, приведшая к образованию мозгосетей. Еще один хороший пример – дух времени, «заразивший» бессмертных флорентийских художников в период итальянского Возрождения и приведший к повторному открытию красоты человеческого тела и описанию мира с точки зрения художника. Так называемый Венский кружок, организовавшийся вокруг университетского ядра и на протяжении двух первых десятилетий XX века объединявший знаменитых на весь мир философов, математиков (таких как Курт Гёдель), ученых, историков, экономистов, специалистов по общественным наукам и других австрийских интеллектуалов, можно считать третьим типичным примером мощной мозгосети, диктовавшей дух времени в человеческом обществе на протяжении определенного исторического периода.

В этих трех примерах наблюдаются некоторые общие признаки. Например, когда дух времени охватывает группу людей, он, подобно волне, распространяется во всех слоях общества, влияя на привычки, настроения, культуру, эстетические пристрастия. И в таком качестве он часто проявляется во многих сферах человеческой деятельности. Например, известно, что невероятный технологический и социальный эффект промышленной революции в Англии был запечатлен знаменитым Дж. У. Тёрнером – величайшим романтическим пейзажистом этого самого революционного периода в британской истории – посредством цвета, композиции и образа.

Будучи одним из ведущих художников викторианской Англии, Тёрнер не только участвовал в регулярных встречах и общественных собраниях в Королевской академии, но также присутствовал на некоторых важных научных дискуссиях и лекциях в Королевском обществе, в то время удобно располагавшемся в одном здании с Королевской академией. Во время одного заседания Тёрнер мог слышать лекцию знаменитого астронома Уильяма Гершеля о подвижной природе поверхности Солнца и излучении инфракрасных лучей. Возможно, он также знал о теории цвета Гёте, которая, как говорят, повлияла на некоторые из его картин. Во всяком случае, нам доподлинно известно, что во время одного из этих смешанных научно-артистических собраний Тёрнер подружился с неким Майклом Фарадеем, одним из величайших экспериментаторов всех времен, которому суждено было стать законным преемником Томаса Юнга и защитником волновой теории света в Королевском институте. По случайному совпадению Тёрнер жил и работал в ателье, расположенном в доме 47 по улице Королевы Анны – в половине квартала от дома 48 на улице Уэлбек, где жил эрудит Томас Юнг.

Тёрнер более других причастен к созданию самых стойких зрительных образов того, как Англия и ее обитатели переживали множество одновременных экономических, технологических, научных и социальных переворотов, потрясших сначала Великобританию, потом Европу, а затем и весь мир. В серии своих несравненных картин, созданных в первые десятилетия XIX века, Тёрнер запечатлел английскую глубинку, а также побережье и море, как не делал никто ни до, ни, возможно, после него. Во многих своих работах он достиг такого мощного эффекта благодаря новому подходу к свету и изображению разнообразных предметов и сцен, отражавших развернувшуюся вокруг него масштабную техническую и научную революцию. К элементам технологической инновации, ставшим для Тёрнера предметами поклонения, относятся паровые двигатели и мельницы, заполонившие типичный сельский пейзаж Англии («Переправа через ручей»), крупные инженерные постройки («Маяк Белл-Рок»), паровой буксир, тянущий боевое деревянное судно Королевского флота 98-пушечный «Отважный» к конечному пристанищу в доки («Последний рейс корабля „Отважный“»), и паровые локомотивы, несущиеся по Большой западной железной дороге с запредельной по тем временам скоростью от 30 до 40 миль в час («Дождь, пар и скорость – Большая западная железная дорога»). Благодаря этим и тысячам других полотен и рисунков Тёрнер стал лучшим артистическим предвестником промышленной революции, неофициальным хроникером периода гигантских изменений в истории человечества – как в худшую сторону, так и в лучшую.

В конце его карьеры (когда Тёрнер все еще создавал шедевр за шедевром, но его обвиняли в том, что он утратил свою манеру революционного сочетания света, моря и неба при сглаживании контуров конкретных предметов, изображенных на его композициях) связь Тёрнера с многочисленными происходившими вокруг него технологическими и научными переворотами была уже настолько сильна, что некоторые историки искусства предполагают, что одно из его наиболее почитаемых полотен, великолепная «Снежная буря», за изображением слившихся в движении неба, океана, тумана и снега скрывала картину магнитных полей, исследованных Майклом Фарадеем во время экспериментов в Королевском институте.

Еще один пример устойчивого влияния духа времени относится к периоду, который получил название Belle Epoque, – времени большого энтузиазма и оптимизма в Европе, продлившегося с 1870-х годов до Первой мировой войны. Как мы обсуждали в главе 5, в этот период французские импрессионисты создавали полотна в «релятивистском» духе, который отстаивал Эрнст Мах. Как и в другие моменты в истории, торжествующие настроения Belle Epoque заразили не только художников и ученых, но также музыкантов и писателей, что вновь демонстрирует масштабный пространственный резонанс, вызываемый ментальной «информационной инфекцией». Тот факт, что Belle Epoque и сейчас остается предметом многочисленных и интенсивных исследований, иллюстрирует гигантский временной резонанс духа того времени.

На границе XIX и XX столетий умы художников и ученых начали синхронизироваться под давлением еще одного фактора, создавая мозгосеть, глубоко повлиявшую на наше определение реальности. Для отражения и объяснения всего мира природы – от отдельных предметов до охватывающего нас релятивистского космоса – эта мозгосеть пыталась опираться на геометрические формы. В искусстве это геометрическое направление родилось в мазках кисти французского мастера постимпрессионизма Поля Сезанна. Вскоре возникло эквивалентное направление в науке, представленное сначала геометрической формулировкой специальной теории относительности Эйнштейна, предложенной Германом Минковским, а затем общей теорией относительности самого Эйнштейна. Позднее геометрическое увлечение вдохновило Пабло Пикассо и Джорджа Брака на создание кубизма – прародителя современного искусства. Как когда-то ранее в Афинах, Флоренции, Париже и Вене, доминирующий дух этого бурного периода нашей истории произвел ментальные революции одновременно во многих сферах человеческой деятельности. Артур Миллер в книге «Эйнштейн, Пикассо: пространство, время и красота, создающие хаос» предполагает, что для глубокого понимания факторов, позволивших Пикассо создать первый образец кубизма – картину «Авиньонские девицы», необходимо учесть научные, математические и технологические достижения эпохи. По мнению Миллера, «относительность и „Авиньонские девицы“ являют собой ответы двух людей – Эйнштейна и Пикассо, пусть даже разделенных в географическом и культурном плане, – на серьезнейшие изменения, охватившие Европу подобно приливной волне».

Если использовать мою релятивистскую терминологию, эти два индивидуума, Пикассо и Эйнштейн, инфицированные одним и тем же «информационным вирусом», определявшим дух их времени, создали в своих головах две разные, яркие и богатые гёделевской информацией ментальные абстракции и выпустили их во внешний мир в виде двух проявлений геометрического языка – общей теории относительности и кубизма.

Рис. 11.1. Шестисотлетняя человеческая мозгосеть, ответственная за обнаружение и описание электромагнетизма (рисунок Кустодио Роса).

После этого и квантовым физикам, и авангардным художникам было легко синхронизироваться в мозгосети, способные порождать еще более сложные ментальные абстракции для создания богатых гёделевской информацией представлений о реальности. Эти две группы создавали новые ментальные конструкты, избавляясь от традиционных представлений о формах тел, с которыми мы сталкиваемся в каждодневной жизни. Вот почему Миллер отмечает: «Как бессмысленно стоять, например, перед Мондрианом или Поллоком и спрашивать, что означает эта картина, так же бессмысленно спрашивать, как выглядит электрон в рамках квантовой механики».

Мой заключительный пример для иллюстрации пользы синхронизации человеческих мозгов относится к занятиям наукой. Благодаря эволюционному дару использовать для синхронизации наших современных мыслей идеи и абстракции, произведенные предыдущими поколениями, мы, ученые, можем создавать мозгосети, пронизывающие столетия человеческой истории. Например, благодаря вкладу мозгосетей протяженностью в шесть столетий (рис. 11.1), образованных за счет взаимосвязанного ментального наследия таких людей, как Петрус Перегринус де Марикур, Уильям Гилберт, Луиджи Гальвани, Алессандро Вольта, Ганс Эрстед, Андре-Мари Ампер, Майкл Фарадей, Генрих Герц и Джеймс Клерк Максвелл, а также многих других, описание теории электромагнетизма – одного из наиболее всепроникающих космических явлений – удалось свести к нескольким строкам обычных математических символов.

Думаю, что, если вы осознаете масштаб возможностей этих и других бесчисленных человеческих мозгосетей, вам, как и Тёрнеру, возможно, внезапно захочется схватить кисти и краски и отразить на полотне свое ощущение благоговейного трепета. И кто осудит вас за это стремление?

В конце концов, в глубинах нашего мозга мы все готовы к синхронизации.

Глава 12

Как зависимость от цифровой логики изменяет наш мозг

Всередине 2000-х годов любому желающему оглянуться вокруг и сделать выводы уже были хорошо видны первые признаки этого процесса. У меня на это ушло некоторое время, но в конце концов и я осознал, что происходит.

Проезжая на метро по центру Токио в час пик осенью 2004 года, я был удивлен царящей в вагоне глубокой тишиной. Поначалу я подумал, что это просто отражение японской культуры. Однако, быстро осмотревшись, я понял, что причина тишины была совсем иной: все пассажиры уставились в свои смартфоны, и их молчание показывало, что, хотя физически они были в поезде, мысли большинства из них витали где-то в другом месте – в отдаленном и тогда еще безграничном, только недавно открытом киберпространстве. В качестве основоположника массового рыночного производства мобильных телефонов и их следующего более сложного поколения, смартфонов, Япония стала социальной лабораторией для явления, которое, как вирус, вскоре распространилось по всему миру. Понятно, что сегодня в любом общественном месте, будь то аэропорт или спортивный стадион перед началом игры, многие из нас погружены в свои мобильные телефоны – просматривают информацию, пишут, общаются в социальных сетях, делают селфи или другие фотографии – вместо того, чтобы реагировать на окружающих людей и события.

Перенесемся в 2015 год. Стоя на тротуаре на главной улице модного квартала Сеула, я вместе с сопровождавшим меня южнокорейским студентом ждал машину, чтобы вернуться к себе в отель после лекции о будущем развитии технологий. Чтобы занять время, я попытался завести беседу со студентом. Пытаясь наладить контакт, я спросил: «Сколько людей сейчас живет в Южной Корее?»

«Простите, я не знаю. Давайте я посмотрю в Google!»

Удивленный таким прозаичным ответом, в котором для меня было больше смысла, чем подозревал студент, я задал следующий вопрос из моего обычного списка. «Какова политика Южной Кореи? Какова нынешняя ситуация с напряженностью в отношениях с Северной Кореей?»

«Я правда не знаю. Я не интересуюсь политическими вопросами. В моей жизни они не имеют никакого значения».

В 1995 году я посетил корейскую демилитаризованную зону и был свидетелем сильнейшей напряженности в пограничных областях между двумя Кореями, а также ощутил, что конфликт между двумя странами по-прежнему в высокой степени определяет жизнь корейцев. Обладая этим знанием, я был совершенно поражен полным отсутствием интереса к этому вопросу у молодого корейского студента.

Когда прибыла машина, я выслушал инструкции студента о том, как общаться с водителем, который, как я заметил, был полностью скрыт в герметичной кабине из плексигласа, занимавшей оба передних сиденья современного черного седана корейского производства. «Когда сядете сзади и застегнете ремень, просто просуньте в прорезь перед вами эту карточку, на которой я записал адрес вашего отеля, и водитель отвезет вас в отель. Когда прибудете, введите туда же кредитную карту и ждите чек».

Сев после формального прощания в корейской манере в машину, я испытал такое ощущение, словно по ошибке попал на борт инопланетного космического корабля. Для начала водитель, смотревший в ветровое стекло, даже не кивнул и не вымолвил ни звука приветствия. Оглядевшись, я обнаружил, что полностью отделен плексигласовой стеной, на моей стороне имевшей лишь тонкую прорезь, о которой говорил студент, и телевизионный монитор, где показывали какую-то послеобеденную программу. Только после вторичного осмотра в углу между плексигласовой стеной и кузовом машины я обнаружил небольшую видеокамеру. Очевидно, здесь были также и микрофон с динамиком для двусторонней связи с говорящим по-корейски пассажиром, но мне так и не представилась возможность проверить качество этого звукового обмена. Как только я сел в машину и пристегнулся, над прорезью загорелась лампочка, и компьютер женским голосом на английском языке запросил карточку с адресом. В отсутствие иных вариантов я подчинился и вставил карточку вверх той стороной, на которой был адрес. Когда карточка пропала из виду, я обнаружил, что загорелся свет на приборной доске у водителя. Тогда я понял, что моя аналогия с инопланетным кораблем не так уж далека от истины. Устремив взгляд на невероятное скопление электронных устройств на приборной доске, я задумался, каким образом человек способен выжить и не сойти с ума, проводя каждый рабочий день длительностью до 10 или 12 часов за вождением автомобиля по загруженному транспортом Сеулу в окружении такого количества мигающих световых сигналов, систем навигации и всевозможных других цифровых устройств. По моим наблюдениям, автомобиль имел как минимум три цифровые системы навигации, различавшиеся степенью разрешения и сложности. Самая сложная давала четкое трехмерное изображение улиц Сеула, на вид вполне реалистичное. Забавно, что все системы одновременно говорили вслух: разные женские голоса, по-видимому, выдавали одни и те же инструкции по вождению, но разным тоном и на разной высоте.

Не имея возможности предаться любимому занятию – болтать с водителями такси в разных частях света о том, что происходит у них в городе, я решил рассмотреть Сеул через окно.

Понятное дело, когда мы подъехали к главному входу в отель, лампочка над прорезью для карты загорелась вновь. Я быстро вставил кредитную карту и стал ожидать простейшего сигнала присутствия другого человеческого существа – прощания. Вместо этого я получил обратно лишь свою кредитную карту, чек и компьютерное предупреждение не хлопать дверью.

Никакого человеческого контакта, человеческого голоса, никакой социальной синхронизации не произошло во время этой корейской поездки. Меня приняли чрезвычайно сердечно, как всегда, когда я бываю в Корее, но во главе угла явно стояла эффективность, а не человеческое общение. Меня доставили по правильному адресу, лишних денег с меня не взяли, ну и достаточно.

Но достаточно ли?

В ретроспективе, хотя довольно долгое время после этой поездки я грустил по поводу того, что корейский водитель переживает каждый день – одиночество, физический и психологический стресс от заключения в тесной плексигласовой коробке, – я понял, что его судьбу, какой бы печальной она мне ни казалась, нельзя считать худшим возможным сценарием. Вообще говоря, в 2015 году у него все еще была работа, и он зарабатывал делом, которое вскоре могло исчезнуть из списка ментальной двигательной активности, позволяющей людям зарабатывать на жизнь. Как утверждают некоторые производители, в быстро развивающемся мире цифровой автоматики очень скоро появятся машины с автопилотом. И, как уже случилось с миллионом рабочих мест в прошлом и, совершенно очевидно, произойдет с еще большим числом рабочих мест в будущем, вождение автомобиля за деньги вскоре может остаться лишь на страницах исторической литературы.

В своей книге «Роботы наступают. Развитие технологий и будущее без работы» футурист Мартин Форд показывает, как экспоненциальный рост цифровой и роботизированной автоматики способен в ближайшем будущем привести к волне массовой безработицы и экономическому коллапсу в результате снижения активности потребительского рынка, поскольку число неработающих людей намного превысит число тех, кто зарабатывает на жизнь собственным трудом. Во вступлении Форд напоминает, что «механизация сельского хозяйства привела к исчезновению миллионов рабочих мест, вынудив толпы ставших ненужными батраков отправиться в города в поисках работы на заводах и фабриках. Потом, в эпоху всеобщей автоматизации и глобализации, настал черед промышленных рабочих, которым пришлось переквалифицироваться и трудоустраиваться в сфере услуг».

И если его предсказания справедливы, беспрецедентный уровень безработицы, который может нас ожидать в ближайшие два десятилетия (порядка 50 %) из-за экспоненциального развития робототехники и цифровых технологий разного рода, превзойдет все прошлые волны безработицы, вызванные внедрением новых технологий на протяжении всей истории человечества. По мнению Форда, нынешняя волна вытеснения людей с рынка занятости является главным риском для всей мировой экономики и для выживания миллиардов людей. Парадоксальным образом первый удар этого идеального шторма, по-видимому, ощутят на себе наиболее развитые страны, такие как США, где цифровая/роботизированная автоматика и рост финансовой составляющей валового внутреннего продукта, вероятно, внесут свой вклад в самое массовое исчезновение рабочих мест за самый короткий промежуток времени.

Форд указывает, что в первое десятилетие этого столетия вместо 10 миллионов рабочих мест, требующихся для сохранения естественного прироста рабочей силы, американская экономика выдала шокирующий показатель – ноль новых рабочих мест. В добавление к этой пугающей статистике выясняется, что по графикам роста производительности экономики и дохода трудящихся в США с 1948 по 2017 год (наиболее свежие данные Института экономической политики представлены на рисунке 12.1) видно, что эти две кривые, которые на протяжении двадцати пяти лет следовали одним и тем же курсом, после 1973 года стали заметно расходиться. В результате к 2017 году зарплаты выросли на 114,7 %, тогда как производительность подскочила на 246,3 %. Это означает, что вместо ожидаемого среднего дохода семьи суммой около 100 800 долларов в год при адекватной корреляции между зарплатой и невероятным ростом производительности американским семьям пришлось столкнуться с ростом цен на медицинское обслуживание, образование и другие основные бытовые расходы при средней зарплате около 61 300 долларов в год.

Рис. 12.1. Сравнение суммарных процентных изменений производи-тельности и почасовой оплаты рабочих в США с 1948 по 2017 год (воспроизводится с разрешения из статьи Института экономической политики The Pay-Productivity Gap, 1948–2017, August 2018).

Форд утверждает, что такое же явление, хотя и в разное время, наблюдалось в 38 из 56 стран мира, включая Китай, где обыденность массовых увольнений вследствие автоматизации производства уже стала реальностью для рынка рабочей силы. В некоторых странах доля расходов на заработную плату сократилась еще в большей степени, чем в Соединенных Штатах. В результате за первое десятилетие XXI века произошло значительное увеличение социального и экономического неравенства и наметилась неприятная тенденция массового сокращения рабочих мест. Процитирую еще раз Мартина Форда: «По данным ЦРУ, неравенство доходов в США приблизительно сопоставимо с ситуацией на Филиппинах и существенно превышает аналогичные показатели в Египте, Йемене и Тунисе».

Еще хуже, что рождающиеся сейчас американцы, по-видимому, будут гораздо менее подвижны в экономическом плане, чем их сверстники из большинства европейских стран, а это, как справедливо замечает Форд, серьезно подрывает широко известное заявление о том, что американская мечта о карьерном росте за счет собственных усилий, достоинств и настойчивости все еще жива и здорова. Картина становится еще более пугающей, если вспомнить о том, что в современной мировой экономике исчезают не только низкоквалифицированные, производственные и другие рабочие профессии: цунами безработицы уже достигло райских берегов сферы белых воротничков и начало захлестывать специальности, исчезновение которых под натиском цифровой революции большинство людей не могли предвидеть. Давление испытывают журналисты, юристы, архитекторы, банковские клерки нижнего звена, врачи, ученые и, что забавно, даже высококвалифицированные работники самой сферы цифровой индустрии, которая запустила эту тенденцию. Как сообщает Форд, традиционная идея 1990-х годов о том, что ученая степень в области компьютерных наук или инженерии обеспечит молодым американцам хорошую позицию на рынке труда, в современных условиях становится мифом.

Форд приводит несколько примеров, иллюстрирующих ход мысли людей, которые не желают даже на тысячную долю секунды представить себе социальные проблемы мировой экономики, в которой 50 % или более трудоспособного населения на планете не имеют работы. Вспомним, к примеру, невероятно жесткое предсказание одного из основателей компании Momentum Mashines Александроса Вардакостаса, который сказал об основной продукции компании так: «Наше устройство не предназначено для того, чтобы повысить эффективность работы служащих… а для того, чтобы полностью от них отказаться».

Мы вернемся к этому парадоксу в главе 13, когда будем обсуждать интересное «совпадение», заключающееся в том, что такие экономические идеи выдвигают те же люди, которые объявляют человеческий мозг обычным цифровым компьютером, поддающимся имитации с помощью цифрового компьютера, причем с такой уверенностью, словно это истина в последней инстанции. Но сначала давайте проанализируем проблему, которая может оказаться еще более пугающей для будущего человечества, чем мир без работы.

Один из самых неприятных выводов, по крайней мере для меня, сделали некоторые известные американские экономисты, слова которых приводит в своей книге Форд; он заключается в том, что людям следует забыть о возможности соревноваться с машинами – вместо этого следует зализать раны, запрятать поглубже природную шовинистическую гордость и смириться с реальностью: по мнению этих экономистов, единственная полезная стратегия для выживания в будущем заключается в том, чтобы научиться подыгрывать машинам в роли второй скрипки. Иными словами, наша единственная надежда – стать воспитателями, помощниками и ассистентами машин и компьютеров – мягкая формулировка, означающая разжалование из творцов в ранг слуг и рабов. На самом деле, хотя большинство из нас об этом не подозревают, нечто похожее на этот сценарий уже происходит с летчиками, радиологами, архитекторами и высококвалифицированными специалистами широкого круга специальностей. Призыв к капитуляции прозвучал громко и четко, и в ответ некоторые группы людей уже складывают свое интеллектуальное оружие и признают поражение.

Но каким бы тревожным ни был этот сценарий, мне кажется, будущему человечества угрожает нечто еще более разрушительное – вытравление из нашего мозга тех самых черт, которые определяли суть человеческого существа с момента возникновения мозга современного человека примерно 100 тысяч лет назад. И это вовсе не сюжет плохого научно-фантастического фильма; по моему мнению, это вполне реальная и неприятная возможность, о которой уже говорили многие авторы, пришедшие к заключению о том, что наше непрерывное и глубокое погружение в цифровые технологии и полное подчинение им на протяжении каждой минуты нашей осознанной жизни (а теперь и за счет нескольких часов сна в сутки) может нарушить и быстро уничтожить основные функции нашего мозга, а также охват и диапазон их возможностей, не говоря уже о способности создавать все то, что определяет великолепие и исключительность человеческого существа. Если вас не тревожит мысль об отсутствии работы для 50 % населения, что вы скажете, если узнаете, что к моменту воплощения этого прогноза в реальность гораздо большее число людей превратится в биологических цифровых зомби, вместо того чтобы стать гордыми потомками и носителями генов и культурных традиций прежних представителей клана Homo sapiens, которые преодолели всевозможные угрожающие жизни препятствия от ледниковых периодов до голода и болезней и, несмотря на скромное происхождение от приматов, достигли расцвета и создали собственную человеческую вселенную благодаря желеобразному комку серого и белого органического вещества и одной пикотесле магнитной мощности?

Мой вывод, основанный на разнообразных данных и наблюдениях, полученных в рамках психологических и когнитивных исследований, заключается в том, что этот риск следует воспринимать очень серьезно. Человеческий мозг, самый умный нейронный хамелеон, когда-либо порожденный природой, подвергаясь влиянию нового мира статистических законов, особенно связанных с сильным гедоническим опытом, обычно меняет собственную внутреннюю органическую микроструктуру и использует перезаписанную информацию в качестве матрицы для будущих действий и поведения. Соответственно, в контексте нашего взаимодействия с цифровыми системами существует реальная возможность, что постоянно действующее позитивное подкрепление за счет непрерывного взаимодействия с цифровыми компьютерами, алгоритмической логикой и социальным общением, опосредованным цифровыми технологиями, если привести лишь несколько примеров, может постепенно изменить способы получения, хранения, обработки и использования информации нашим мозгом.

Основываясь на релятивистской теории мозга, я предполагаю, что этот непрерывный ежедневный натиск цифровых технологий способен просто-напросто разрушить нормальный процесс хранения и выражения гёделевской информации и формирования нашим мозгом невычисляемого поведения и усилить воздействие шенноновской информации и алгоритмического подхода на рутинную работу центральной нервной системы. Важно отметить, что эта гипотеза предсказывает, что чем больше мы окружаем себя предметами цифрового мира и чем сильнее наша обыденная и сложная жизнь планируется, диктуется, контролируется, оценивается и вознаграждается в соответствии с законами и стандартами алгоритмической логики цифровых систем, тем в большей степени наш мозг будет пытаться имитировать этот цифровой способ действия в ущерб биологически более обоснованной аналоговой ментальной функции и поведению, формировавшимся на протяжении тысячелетий под влиянием естественного отбора.

Эта гипотеза цифрового хамелеона предсказывает, что поскольку неуемная одержимость в использовании цифровых компьютеров оказывает глубокое влияние на наше восприятие внешнего мира и нашу реакцию на него, такие уникальные человеческие свойства, как эмпатия, сострадание, творчество, изобретательность, понимание, интуиция, воображение, нестандартное мышление, метафорическая речь и поэтические склонности, а также альтруизм, если назвать лишь некоторые типичные проявления невычисляемой гёделевской информации, просто увянут и исчезнут из репертуара человеческих ментальных способностей. Если рассуждать в этом же ключе на еще более глубоком уровне, легко представить себе, что в этом сценарии будущего тот, кто станет контролировать программирование окружающих нас цифровых систем, сможет диктовать человеческому мозгу будущий способ действия как на индивидуальном, так и на групповом уровне. Более того, я осмеливаюсь заявлять, что в долгосрочном плане этот контроль начнет оказывать сильнейшее влияние на эволюцию всего нашего вида.

Важно, что гипотеза цифрового хамелеона определяет нейрофизиологические рамки или основание для идеи, витавшей в воздухе с тех пор, как сэр Дональд МакКей впервые возразил против использования шенноновской информации для описания процесса обработки информации человеческим мозгом. В книге «Как мы становимся постлюдьми» Кэтрин Хейл пишет о том, что в конце Второй мировой войны «пришло время для теорий, которые превращали информацию в ненаправленную, количественно измеряемую и не зависящую от контекста сущность, которая может служить в качестве главного ключа к раскрытию секретов жизни и смерти». Забавно, что конкретный политический и экономический контекст послевоенной ситуации в США устранил множество интеллектуальных ограничений, которые могли предотвратить схождения с рельсов оторванной от контекста «теории локомотива»[37] еще до отхода от вокзала.

В книге «Закрытый мир» Пол Эдвардс рассказывает о том, как кибернетика и ее продукты – компьютерные науки и искусственный интеллект – попали под сильное влияние политики (и финансирования) Министерства обороны США во время холодной войны. Уже 8 июля 1958 года, всего через два года после того, как на исторической встрече в Университете Дартмута искусственный интеллект был официально признан новым направлением научных исследований, в New York Times была опубликована статья, заголовок которой – «Новое военно-морское устройство обучается в действии; психолог демонстрирует зародыш компьютера, способного читать и становиться умнее» – пророчил наступление времени, когда умные машины, созданные на средства Министерства обороны, заменят человека в вопросах принятия решений в области национальной безопасности, а также на рынке труда. Уже в конце 1950-х годов машина пропаганды – срощенный близнец искусственного интеллекта – работала на полную катушку; в тексте статьи было следующее заявление: «Сегодня Военно-морские силы продемонстрировали зародыш электронного компьютера, который, как ожидается, сможет ходить, говорить, видеть, писать, воспроизводить самого себя и осознавать собственное существование».

Нет необходимости говорить, что военные так и не смогли поиграть с сознательным говорящим устройством, за которое заплатили невероятные деньги. На самом деле даже сейчас, через шестьдесят лет после публикации той статьи в New York Times, у нас все еще нет никаких оснований полагать, что такое устройство вообще когда-нибудь увидит свет в США или где-либо еще. За прошедшие шесть десятилетий идея искусственного интеллекта прошла бесконечно длинную последовательность циклов взлетов и падений, которую мой добрый друг Александр Манковский, исполнительный директор компании «Даймлер-Мерседес» в Берлине, описал графиком, представленным на рисунке 12.2. В соответствии с рисунком Александра, этот цикл всегда начинается с новой формулировки старой идеи о том, что создание разумных машин – вопрос ближайшего будущего. Несколько лет растущего энтузиазма (и немалых государственных и частных вложений, например, от военных организаций, таких как Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов DARPA) – и в итоге результаты оказываются обескураживающими, и все поле деятельности и все небольшие компании, возникшие на вершине этого бума, переживают нечто вроде локального вымирания пермского периода. Два подобных случая почти остановили исследования в области искусственного интеллекта навсегда. Отчет Лайтхилла[38], подготовленный в ответ на запрос Британского научно-исследовательского бюро, практически разгромил идею искусственного интеллекта в начале 1973 года, показав, что великие надежды в этой области вовсе не были воплощены в жизнь. Последний провал касался создания так называемых японских роботов в рамках проекта, нацеленного на производство самостоятельных разумных механизмов, способных выполнять задания, которые может выполнять только человек. Трагический провал этой японской инициативы стал очевиден, когда ни один из японских роботов не смог проникнуть в поврежденные ядерные реакторы на станции Фукусима, чтобы осуществить необходимые ремонтные работы и смягчить последствия самой страшной ядерной аварии в истории страны. Проблему пришлось решать добровольцам, многие из которых пострадали, выполняя эту героическую работу. Тем временем новейшие японские роботы остались лежать поломанными на пути к смертоносным реакторам.

Рис. 12.2. Цикл взлетов и падений исследований в области искусственного интеллекта за несколько последних десятилетий (рисунок Кустодио Роса).

Однако к концу Второй мировой войны было уже почти невозможно отрицать мощь цифровых компьютеров – идеальных машин, способных использовать шенноновскую информацию на полную катушку. Это заставило многих предположить, что симуляция возможностей человеческого мозга – лишь вопрос времени. Размышляя о духе той эпохи, специалист в области компьютерных технологий из Массачусетского технологического института (МИТ) Джозеф Вейценбаум, который в 1960-х годах создал одну из первых интерактивных компьютерных программ (ELIZA), сказал следующее: «К тому времени, когда цифровые компьютеры возникли в университетских лабораториях и вошли в американские деловые, военные и промышленные структуры, не существовало сомнений в их потенциальной пользе. Напротив, американские управляющие и технический персонал соглашались, что компьютеры появились как раз вовремя, чтобы предотвратить катастрофический кризис: если бы не своевременное появление компьютеров, как утверждалось, не было бы достаточного количества людей для работы в банках, для решения все более сложных коммуникационных и логистических проблем американских вооруженных сил, рассеянных по всему миру, и невозможно было бы поддерживать торговлю ценными бумагами и обмен товарами… Беспрецедентно большие и сложные вычислительные задачи ждали американское общество в конце Второй мировой войны, и компьютер почти волшебным образом прибыл как раз вовремя, чтобы с ними справиться».

Однако Вейценбаум быстро пришел к заключению, что это «своевременное волшебство» оказалось не более чем коллективным ментальным конструктом – духом времени, овладевшим всеми сторонами, заинтересованными во внедрении компьютеров во все сферы американской жизни, учитывая, что разворачивавшееся после этого будущее в то время не было единственно возможным. В подтверждение своей идеи он говорил, что большинство военных проектов, включая Манхэттенский проект по созданию атомной бомбы, были успешно реализованы без масштабного внедрения компьютеров. Все необходимые вычисления, от самых рутинных до самых сложных, выполнял человеческий мозг. Безусловно, компьютеры значительно ускорили этот процесс, но они не ввели никакого нового понимания или знания (науки), которые получили бы преимущества от их внедрения. Вообще говоря, Вейценбаум полагает, что, хотя значительное число первых пользователей считало компьютер незаменимым инструментом, это не означало, что так оно и было. В эти первые дни цифровых вычислительных машин скорость достижения конечного результата стала ключевым параметром, определившим скорейшее внедрение компьютеров в большинство сфер жизни американцев. Как пишет Вейценбаум, «цифровой компьютер не был обязательным элементом для выживания современного общества в послевоенный период и после него; энтузиазм и отсутствие критической оценки при его внедрении со стороны большинства „прогрессивных“ представителей американского правительства, бизнеса и промышленности быстро сделали его незаменимым ресурсом для выживания общества в такой форме, которую формировал сам компьютер». За последние десятилетия это же мнение подтвердили многие другие авторы. Например, Пол Эдвардс вторит Вейценбауму, утверждая, что «инструменты и их использование составляют неотъемлемую часть человеческих рассуждений и через рассуждения не только напрямую формируют материальную реальность, но также ментальные модели, концепции и теории, которые направляют это формирование».

Это означает, что наше непрерывное и все усиливающееся взаимодействие с компьютерами, вероятно, изменяет требования, которые мы ставим перед нашим мозгом в процессе, совершенно очевидно не лишенном риска. Рассмотрим в качестве примера ориентирование на местности. За миллионы лет тонкая способность распознавать детали окружающего природного мира буквально отпечаталась в нейронной плоти нашего мозга. Вот почему структуры мозга, такие как гипоталамус (и, возможно, моторная кора, как мы обсуждали в главе 7), содержат нейронные образы пространства, позволяющие нам выстраивать оптимальные стратегии передвижения в окружающем мире. Интересно, что исследования с визуализацией мозга, проведенные учеными из Университетского колледжа Лондона, показали, что гипоталамус опытных лондонских таксистов намного крупнее, чем у тех, кто не водит машину ежедневно по всем уголкам непростой английской столицы. Однако загвоздка в том, что эти исследования проводились на водителях, которые не учились пользоваться современными цифровыми системами навигации. Поскольку навигация с помощью GPS стимулирует совсем другие мозговые цепи, нежели те, которые задействованы при естественном ориентировании, можно почти наверняка предсказать, что у более молодого поколения лондонских таксистов гипоталамус вряд ли окажется увеличен. Но не сократится ли у них объем гипоталамуса ниже порогового нормативного уровня для обычного взрослого человека? Об этой возможности упоминали некоторые нейробиологи, обеспокоенные тем, что в таком случае риску подвергнется не только естественная способность ориентироваться, но также и многие другие когнитивные навыки, зависящие от целостности человеческого гипоталамуса. Короче говоря, вполне возможно, что с проблемами такого рода в ближайшие десятилетия столкнутся сотни миллионов людей, использующих новые цифровые стратегии: произойдет свертывание органического нейронного аппарата, встроенного в наш мозг в результате селективного давления сотни тысяч или даже миллионы лет назад. И это ощутимый повод для беспокойства. Серьезного беспокойства.

Вообще говоря, хотя в сфере искусственного интеллекта пока не удавалось получить ничего похожего на сверхчеловеческий разум, полемика по этому вопросу создает для нашего мозга больше проблем в другом отношении: речь идет о нашей способности отличать реальное научное достижение от простой рекламы, направленной на продажу продукта. Успешная демонстрация искусственного интеллекта, как в случае поражения шахматистов и чемпионов мира по игре в Го, широко обсуждалась сторонниками искусственного интеллекта и помогала создавать общее ощущение, что в долгосрочном плане искусственный интеллект сможет сбросить с пьедестала человеческий разум. На самом деле все эти новые подходы основаны на старых алгоритмах, манипулируют известными статистическими идеями и в лучшем случае усиливают способность современных систем реализовывать функцию распознавания. Например, несмотря на свое помпезное название, Deep Learning – не что иное, как изобретенная в 1970-х годах искусственная сеть нейронов, в алгоритм которой добавлено намного больше вычислительных стадий (также называемых скрытыми слоями). Такой ход позволяет повысить качество распознавания системой искусственного интеллекта, но не ликвидирует основные недостатки, неизменно имеющиеся у подобных программ с самого момента их появления шестьдесят лет назад: системы искусственного интеллекта находятся в плену у старой информации и правил, использованных для построения их баз данных, а также заложенных в систему тренировочных данных. Они не могут создавать новых знаний. В этом смысле искусственный интеллект, по сути, отражает мечту Лапласа о полностью предсказуемой вселенной, в которой будущее целиком определяется прошлым. В таком случае, если подобная система, предназначенная для сочинения музыки, тренируется исключительно на симфониях Моцарта, она никогда не сможет создавать музыку другого плана, такую как музыка Баха, Бетховена, группы Beatles или Элтона Джона. Дело в том, что искусственный интеллект вообще ничего не создает; он ничего не понимает; он не делает выводов. Он лишь выдает обратно то, чем его накормили, – заметим, накормили человеческие руки. Если у «разумных систем» чего-то и не хватает, так это как раз разума – в человеческом понимании слова. Так что, если использовать человеческие критерии интеллекта в качестве золотого стандарта производительности, системы искусственного интеллекта неизбежно обречены на позорный провал.

Но проблема в том, что искусственному интеллекту сегодня и не требуется обойти человеческий интеллект, чтобы стать сильнее нас в будущем. Такое будущее может наступить в результате гораздо более хитрого и реального трюка – укрепления взаимодействия человеческого мозга с цифровыми системами до тех пор, пока, загнанный в угол Истинный творец всего не найдет другой рабочей альтернативы, кроме как самому стать одной из таких систем. Как тонко подметил писатель Николас Карр, «когда мы начинаем использовать компьютеры для помощи в понимании мира, наш собственный разум сжимается до искусственного».

Обратная ситуация, как мы видели (см. главу 6), невозможна. Следовательно, если произойдет самое худшее и следующие поколения людей не будут обладать истинным диапазоном человеческих возможностей в том виде, как это было до сих пор, нам останется винить только самих себя. Как часто бывает, прежде чем такие сценарии, как сингулярность или даже моя гипотеза цифрового хамелеона, становятся темой научных дискуссий, они разыгрываются самостоятельно и доходят до общества в виде научной фантастики. В книге «Как мы становимся постлюдьми» Хейлс описывает реализацию концепции постчеловеческой эпохи в нескольких популярных научно-фантастических книгах. Например, Хейлс анализирует основную интригу нейробиологического триллера Нила Стивенсона «Лавина», которая вращается вокруг того, что некий вирус инфицирует умы людей всей планеты и превращает их в биологические машины, лишенные даже следов истинного сознания, свободы воли, способностей к взаимопомощи или индивидуальности.

Эта чудовищная перспектива обретает смысл, если учесть предпосылку кибернетического движения, состоящую в том, что мозг просто подобен устройству по переработке шенноновской информации. Понятное дело, я так не думаю. Но я боюсь, что наше постоянное взаимодействие с цифровой логикой, особенно в тех случаях, когда оно завершается мощным гедоническим опытом, постепенно приведет к компромиссу или даже к уничтожению некоторых типов поведения и когнитивных возможностей, составляющих самые изобретательные и ценные атрибуты человеческого существа. Как это может произойти, если человеческий мозг не является машиной Тьюринга и при вычислениях не опирается на шенноновскую информацию? На самом базовом уровне многие гены в геноме человека, отобранные в результате множества эволюционных событий, взаимодействуют в рамках «генетической программы», ответственной за сборку естественной трехмерной структуры мозга в пренатальном и в раннем постнатальном периодах. Это генетическое программирование гарантирует, что исходная физическая конфигурация нашего мозга отражает эволюционный процесс, происходивший на протяжении миллионов лет, пока современный план строения центральной нервной системы человека не сформировал базовую нейронную структуру, возникшую у анатомически современного человека около сотни тысяч лет назад. После рождения программирование мозга продолжается за счет его двустороннего взаимодействия с телом и окружающей средой. Постоянное погружение в человеческую культуру и изобилие социальных связей дополнительно «программируют» центральную нервную систему. Однако это не единственный способ влияния на наш мозг. Механические, электронные и цифровые устройства также могут быть ассимилированы в вычисления нашего разума, как доказывает моя работа с интерфейсом «мозг-машина». Я же считаю, что мозг может не только ассимилировать функцию цифрового устройства, но и стать им.

В 1970-х годах Джозеф Вейценбаум был поражен удивительными результатами, которые получали люди, начавшие работать с его программой ELIZA. По мнению Вейценбаума, цифровые компьютеры были последним вкладом в длинную последовательность интеллектуальных технологий, таких как карты и часы, кардинально изменивших наше восприятие и ощущение реальности. Проникнув в нашу жизнь, эти технологии были ассимилированы в качестве «того самого материала, из которого человек строит свой мир». В этой связи Вейценбаум беспокоился, что «внедрение компьютеров в сложную человеческую деятельность может представлять собой необратимый шаг». По его мнению, «интеллектуальная технология [вроде компьютера] становится незаменимым компонентом любой структуры, и как только она основательно интегрируется в эту структуру и встраивается в разные жизненно важные подструктуры, ее уже нельзя не учитывать без фатального разрушения всей структуры».

Не приходится удивляться тому, что из-за подобных идей Вейценбаум считался отщепенцем и еретиком в той самой сфере деятельности, которую он сам же и помог основать своими исследованиями. Однако и сейчас, четыре десятилетия спустя, поставленные Вейценбаумом глубокие вопросы продолжают нас волновать. За последние двадцать лет было накоплено больше наблюдений и экспериментальных данных, подтверждающих идею о том, что наши взаимодействия с цифровыми системами вовсе не безобидны и что они могут влиять на некоторые наши самые базовые ментальные функции. Это означает, что на каждое конкретное преимущество, которое мозговая функция получает в результате взаимодействия с цифровой логикой (о которых некоторые немедленно начинают кричать каждый раз, когда у кого-то возникают какие-либо возражения против натиска цифровой логики на наш несчастный аналоговый мозг), приходятся глубокие и неожиданные изменения в функционировании наших собственных органических компьютеров. Так, Патрисия Гринфилд утверждала, что данные большого числа исследований о влиянии различных средств массовой информации на интеллект и обучение показывают, что взаимодействие человека с любым типом новых коммуникационных сред приводит к когнитивной выгоде в ущерб другим ментальным способностям. В отношении взаимодействия с интернетом и экранными технологиями Гринфилд показывает, что «всеобъемлющее и сложное развитие визуально-пространственных навыков» происходит параллельно с ухудшением способности осуществлять «глубокие [ментальные] процессы», определяющие «вдумчивое приобретение знаний, индуктивный анализ, критическое мышление, воображение и размышления».

В книге «Стеклянная клетка. Автоматизация и мы» Николас Карр обсуждает широкий круг исследований, показывающих, что продолжительное взаимодействие с цифровыми системами может оказывать глубокое влияние на производительность людей – от навыков пилотов по управлению самолетом до способности радиологов распознавать изображения и творческих возможностей архитекторов. Во всех этих очень разных контекстах и состояниях результат всегда один и тот же: как только люди соглашаются на подчиненное положение по отношению к цифровой системе, перестают контролировать основные процессы и начинают лишь ассистировать руководящему компьютеру, который берет на себя основную работу по выполнению конкретной задачи (управление самолетом, интерпретация рентгеновских снимков или конструирование зданий), человеческие навыки начинают деградировать до такой степени, что в них появляются редко встречавшиеся ранее ошибки.

На рисунке 12.3 я графическим образом отразил то, что, как мне кажется, происходит в человеческом мозге в большинстве случаев, когда цифровые системы начинают диктовать людям способ функционирования в рутинных делах. В соответствии с гипотезой цифрового хамелеона продолжительное пассивное погружение в цифровые системы современных самолетов (пилоты), диагностика с помощью цифровой обработки изображений (рентгенологи) и компьютерный дизайн (архитекторы) может постепенно снижать диапазон когнитивных функций человеческого мозга путем предпочтения или даже приоритета в отношении обработки шенноновской, а не гёделевской информации. Дело в том, что если людей вознаграждать за то, что они на работе, в школе, дома или в любых других социальных отношениях ведут себя как цифровые машины, их мозг быстро адаптируется к «новым правилам игры» и радикальным образом меняет собственный способ функционирования. Эта пластичная перестройка и вызванное ею изменение человеческого поведения объясняются попытками мозга максимизировать гедонические ощущения, возникающие в результате высвобождения нейронными цепями дофамина и других химических соединений, опосредующих удовольствие. Таким образом, если внешний мир устанавливает ощутимую материальную или социальную награду за поведение, аналогичное поведению цифровых машин, человеческое творчество и интуиция могут уступать место фиксированному протоколу. Находчивость сократится до жестких алгоритмических процедур, критическое мышление будет полностью сковано слепым подчинением установленным правилам, а новое артистическое или научное мышление окажется подавлено догмой. Чем дольше подкрепляется эта обратная связь, тем в большей степени функции и поведение мозга начинают походить на функции и поведение цифровых машин. В конечном итоге эта тенденция может привести к нарушению или сокращению самых разнообразных человеческих качеств, которые зависят от выражения гёделевской информации.

Рис. 12.3. Перевернутая пирамида, иллюстрирующая очевидный контраст между свойствами гёделевской и шенноновской информации (рисунок Кустодио Роса).

Один из первопроходцев в области исследований пластичности мозга взрослых людей нейробиолог Майкл Мерзенич так высказался о возможном влиянии интернета на человеческий мозг: «Когда культура вызывает изменения в том, как мы занимаем свой мозг, она создает другой мозг». Это суровое предупреждение Мерзенича подтверждается несколькими исследованиями с визуализацией мозга, в которых продемонстрированы структурные изменения в белом и сером веществе мозга подростков с диагностированной зависимостью от интернета. Хотя для подтверждения справедливости этих заявлений требуются новые исследования с большей выборкой образцов, от этих предварительных данных не следует отмахиваться.

Однако для демонстрации неврологических или поведенческих изменений, связанных с нашей терпимостью в отношении цифровых технологий, не нужно обращаться к экстремальным случаям зависимости от интернета. Бэтси Спэрроу и ее коллеги показали, что если люди уверены, что утверждения, которые их попросили запомнить, сохраняются в электронном виде, они справляются с заданием хуже, чем контрольная группа, которая для запоминания утверждений опирается только на свою биологическую память. Это говорит о том, что делегация простого мыслительного поиска алгоритму Google, кажется, потенциально снижает способность нашего мозга надежно хранить и извлекать информацию. Эти наблюдения подтверждают нашу с Рональдом Сикурелом идею: когда мозг перегружен (информацией или необходимостью включения в решение многоцелевых задач, к которым он не подготовлен), одна из его первых реакций заключается том, чтобы «забыть» – либо путем усложнения доступа к накопленным воспоминаниям, либо, в крайнем случае, просто путем стирания некоторой сохраненной информации. Мы считаем эту функцию защитным механизмом нашего мозга для преодоления ситуаций, когда он оказывается перегружен выше предела своей производительности.

Такая информационная перегрузка очевидным образом распознается в наши дни по тому, как люди используют интернет для общения с родственниками и друзьями. Не удивительно, что влияние виртуального общения на наши природные социальные навыки – еще одна сфера, в которой мы можем оценить реальное влияние цифровых систем на поведение людей. Например, в книге «Одинокие вместе» Шерри Таркл описывает свой длительный опыт общения с подростками и взрослыми людьми, которые активно используют текстовые сообщения, соцмедиа и другие виртуальные средства общения. Соцмедиа и виртуальная реальность могут значительно повышать уровень тревожности и способствовать выраженной недостаточности развития социальных навыков, что неизбежно ведет к исключению реального социального общения, понижает эмпатию и приводит к более тяжелому переживанию одиночества. Более того, симптомы и признаки зависимости от виртуальной жизни часто обнаруживаются в некоторых интервью с такими людьми почти случайным образом.

Прочитав книгу Шерри, я задумался о том, не перегружает ли эта новая «постоянная подключенность» кору головного мозга путем невероятного расширения круга людей, с которыми мы имеем возможность общаться почти мгновенно посредством множества доступных в интернете социальных сетей. Не соблюдая предельного размера социальных групп (около ста пятидесяти индивидуумов), ограниченного объемом кортикальной ткани, возникшей у нас в ходе эволюции, теперь мы постоянно контактируем с гораздо большим числом людей из виртуальных социальных групп, размер которых значительно превосходит этот нейробиологический предел. Поскольку созревание белого вещества человеческого мозга происходит на протяжении нескольких первых десятилетий жизни и достигает окончательной зрелости лишь на четвертом десятке, перегрузка коры может быть более серьезной проблемой для подростков и молодых людей, у которых кортикальные связи еще не достигли зрелого состояния. Это может объяснять высокий уровень тревожности и дефицита внимания, познавательных способностей и даже памяти у представителей этой части населения, наиболее активно пользующейся социальными сетями.

Непреодолимая тяга, которую столь многие из нас испытывают к цифровым системам типа интернета в целом и социальных сетей в частности, также находит объяснение в рамках гипотезы цифрового хамелеона. Исследования молодых людей с диагностированной зависимостью от интернета выявляют очевидные нарушения мозговых систем внутреннего подкрепления. Опять-таки главным виновником является нейромедиатор дофамин. Исследования показывают, что мы все больше и больше вовлекаемся в активность в интернете просто по той причине, что она заставляет наш мозг создавать сильное ощущение удовольствия и вознаграждения. В таком контексте интерактивные программы, которые мы называем социальными сетями, такие как Facebook[39], Twitter, WhatsApp и WeChat, стали своего рода социальным клеем или, если использовать терминологию данной книги, важнейшим синхронизатором человеческих мозгосетей, сформированных тысячами или даже миллионами людей, жаждущих немедленного удовлетворения невероятной потребности в социальном взаимодействии, которая возникает внутри нашего мозга. Можете называть это виртуальным грумингом; совершенно очевидно, что удовольствие от реального груминга у приматов и от залипания в интернете имеет под собой одно и то же нейрохимическое основание. Активное вовлечение дофаминэргических сетей также объясняет очевидное сходство интернет-зависимости с пристрастием к азартным играм и наркозависимостью.

Следует ли обратить на это особое внимание? Я думаю, да. Не только из-за возможного влияния на психику современного и будущего поколений, но также из-за далекоидущих последствий нашего усиливающегося взаимодействия с цифровыми системами. В наиболее плачевном варианте развития ситуации я предвижу, что это безумное усиление использования интернета и виртуальных социальных связей способно вызвать совершенно новый тип селективного давления, которое в конечном итоге скажется на эволюционном будущем нашего вида. В этом отношении стоит задуматься, не близится ли расцвет вида Homo digitalis или, что еще тревожнее, этот вид уже возник и, оставаясь незамеченным, рассылает через интернет письменные и голосовые сообщения.

Но даже если это не так, давайте задумаемся о том, что после взрывного развития коммуникационных технологий, осуществленного и пережитого нашим видом только за последнее столетие и на шаг приблизившего нас к предсказанию Маршалла Маклюэна об использовании искусственных средств для расширения нашей центральной нервной системы до возможности связываться друг с другом почти со скоростью света, главным побочным продуктом, по-видимому, стала чрезвычайная фрагментация всего человечества на множество виртуальных племен, связанных внутри себя специфическим набором убеждений, требований, забот, приязней и неприязней, моральных и этических ценностей. Забавно, что при всем нашем стремлении к построению высокотехнологичного общества, посеяв этот цифровой урожай, мы пожали возврат к племенной организации общества, приведшей к появлению Истинного творца всего миллионы лет тому назад. Единственное различие заключается в том, что мы уже не расселяемся полчищами по лесам и равнинам реального мира, а все больше и больше становимся примитивными охотниками и собирателями диспергированных и начиненных дофамином битов и байтов киберпространства. Это само по себе не страшно – важно лишь осознать, что за этот выбор мы расплатимся потерей всего того, что считается уникальными особенностями человеческого разума.

Несколько десятилетий назад Джозеф Вейценбаум предположил, что нечто подобное действительно может произойти в будущем. По его мнению, единственный способ избежать участи, перед лицом которой мы оказались сегодня, заключается в решительном отказе от делегации решения «требующих мудрости задач» нашим собственным творениям, таким как цифровые компьютеры и программы. Он считал, что это сохранит прерогативу Истинного творца всего.

Учитывая все, что я видел, читал и испытал за последние годы, я действительно полагаю, что очень быстро приближается момент для принятия мудрой рекомендации Вейценбаума, поскольку мы, вполне вероятно, в наших излишне глубоких интимных отношениях с цифровыми машинами стремительно подходим к точке невозврата. В этой связи мне кажется вполне уместным закончить этот краткий обзор опасностей, которым сегодня подвергается Истинный творец всего, стихами Т. С. Элиота – одного из величайших поэтов XX века, который в песнопениях «Камень» всего в трех строчках очень точно подметил важнейшую проблему нашего времени:

Где жизнь, которую мы потеряли в жизни?

Где мудрость, которую, мы потеряли в знанье?

Где знанье, которое мы потеряли в сведеньях?[40]

Глава 13

Самоуничтожение или бессмертие? Окончательный выбор Истинного творца всего

Впоследние годы второго десятилетия XXI века человечество в целом находится на последних подступах к экзистенциальной развилке (или эволюционной пропасти, если хотите), выход из которой, все еще неясный, вполне может определить будущее – или отсутствие будущего – нашего вида, явно переживающего тяжелые времена. Homo sapiens должен принять важное коллективное решение. После героического и творческого пути длиной в сотни тысяч лет, в результате которого в качестве совершенно нового восприятия реальности возникло его главное ментальное построение – человеческая вселенная, Истинный творец всего оказался увлечен, заворожен и зачастую обманут парой доминантных ментальных абстракций, которые, несмотря на некоторые очевидные преимущества, несут в себе опасность полного уничтожения человеческого способа существования и в самом печальном случае могут привести к полному и окончательному исчезновению нашего вида с лица земли. Вовсе не удивительно, хотя и забавно, то, что эта неизбежная угроза катаклизма созревала в глубинах человеческого разума на протяжении нескольких последних столетий. Когда человеческий мозг приобрел нейрофизиологическую способность создавать мощные ментальные абстракции и позднее производить технологические средства, чтобы индуцировать и далее усиливать синхронизацию миллионов людей в мозгосетях, способных экспоненциально расширять диапазон человеческих возможностей, одним из нежелательных побочных эффектов этого процесса стала перспектива самоуничтожения в глобальном масштабе.

Хотя риск тотальной ядерной войны в последние десятилетия был каким-то образом преодолен, сегодня есть и другие поводы для беспокойства, помимо терминального ядерного катаклизма. Быстро приближается момент, когда Истинному творцу всего придется наконец действительно принять решение: либо увянуть в удушающих объятиях пары ментальных абстракций, угрожающих почти всем современным человеческим сообществам, либо вдруг сделать неожиданный разворот, который вновь обеспечит человеческому мозгу центральную роль в создании нашей собственной вселенной. И в этом состоит экзистенциальная дилемма, о которой я говорю: сделать мудрый выбор, который обеспечит будущее или даже бессмертие всей человеческой расе, или избрать ложный путь, основанный на миражах, произведенных вышедшими из-под контроля ментальными абстракциями, который, возможно, окажется необратимым путем к самоуничтожению.

Как это ни неожиданно звучит, поначалу путь к краю этого опасного обрыва между жизнью и смертью, к которому мы все сейчас подходим, был связан с появлением двух взаимосвязанных ментальных абстракций, слившихся в одно доминирующее и повсеместно принятое видение мира и ставших настоящим новым религиозным культом, нацеленным на контроль и регулирование всех аспектов человеческой жизни. Вместе они формируют грозного и почти непобедимого противника идеи о том, что люди должны по-прежнему сами полностью контролировать свое будущее. Слитые в единую и фактически неодолимую симбиотическую сущность, эти две ментальные абстракции представляют собой самую значительную угрозу выживанию нашего вида, с которой приходилось сталкиваться Истинному творцу всего. Я имею в виду финансовую оценку человеческой вселенной, предлагающую измерять все аспекты человеческой жизни в денежном эквиваленте, и культ машины – концепцию, которая впервые была описана Льюисом Мамфордом и которая определяет способность нашего вида с головой попадать в плен к инструментам и технологиям, созданным нами же для расширения нашего влияния на окружающий мир. Развитие этого культа за последние семьдесят пять лет хорошо просматривается в рамках кибернетики и ее наиболее известного детища – искусственного интеллекта, поскольку эти направления объединены заблуждением, согласно которому человек и его мозг – не более чем автоматы или машины Тьюринга.

Хотя слияние этих двух ментальных абстракций привело к очевидному улучшению материального состояния и уровня жизни человечества, тут же приходится признать, что большая часть прибыли была разделена очень неравномерно, учитывая чрезвычайно кривобокое распределение благ среди человеческой расы. Более того, когда эти два ментальных конструкта слились в единую концепцию, они общими усилиями немедленно и многими путями начали угрожать не только нашему будущему, но и жизнеспособности нашего способа существования.

Я хочу подчеркнуть, что если слияние идеологий, способствующих полной механизации и модернизации человеческой жизни с образованием единого доминирующего во всем мире операционного конструкта, будет продолжаться с нынешней скоростью или, как предсказывают некоторые, ускорится еще сильнее, то существует реальная вероятность того, что эти усовершенствования поглотят ключевые аспекты человеческой культуры с такой беспрецедентной скоростью, что возврат к прошлому окажется совершенно невозможным.

С общепринятой на сегодняшний день точки зрения каждый предмет и каждый аспект нашей жизни, включая и саму жизнь, имеет определенный денежный эквивалент. Для тех, кто поддерживает это убеждение, ценность человеческой жизни и человеческих свершений определяется исключительно «рынком». По-видимому, сторонники этой идеи не осознают, что рынок – лишь абстрактная сущность, мыслительный конструкт, который за последние столетия приобрел почти такой же мистический статус, как различные божества, произведенные Истинным творцом всего за всю историю человечества. В качестве нового, возведенного на трон божества рынок, этот продукт управляющих человеческим мозгом нейробиологических принципов, теперь взбунтовался против собственного создателя, как Зевс взбунтовался против Хроноса, с намерением добиться полной капитуляции человечества и его подчинения новым моральным и этическим нормам (или их отсутствию). На самом деле этические ценности этого нового, созданного человеком божества заключаются в безостановочном поиске неограниченной выгоды и бесконечном стремлении к наживе любой ценой. В результате как последователи, так и кардиналы Церкви Рынка, по-видимому, разделяют и пропагандируют тот же тип религиозного пыла, который характеризует сторонников католической или протестантской религии или, вообще говоря, любой организованной религии. Однако именно человеческий мозг снабдил рынок той мощью, с которой он теперь влияет на все стороны нашей жизни.

В соответствии с мозгоцентрической теорией истинные корни сильнейшей привлекательности Церкви Рынка, стимулирующей безответственную и бесконечную погоню за максимально возможной финансовой выгодой во всех сферах человеческой деятельности, сопровождающуюся постоянным разрушением нашего поведения и взглядов, созданы теми же нейробиологическими механизмами, которые определяют построение мозгосетей и их влияние на общественное поведение людей в глобальном масштабе. Важно, что все это сводится к чрезвычайной мощи нейромедиатора дофамина и других связанных с удовольствием химических соединений, которые поддерживают и усиливают (при важнейшем участии информационных вирусов и различных коммуникационных сред) распространение в человеческом обществе ментальных абстракций. Как и в случае смертоносных мозгосетей, описанных в главе 11, современные финансовые ментальные абстракции, распространяемые мощными и тесно связанными мозгосетями, диктуют нелогичную экономическую и налоговую политику, а также ложные моральные и этические ценности, идущие вразрез с интересами большей части человечества, но благоприятствующие тонкой прослойке экономической элиты. Как мы видели в предыдущих главах, это происходит по той причине, что дофамин играет решающую роль в слиянии человеческих мозгосетей, которые распространяют ментальные абстракции, взывающие к нашим самым примитивным инстинктам и архетипам, и стремятся занять доминирующее положение в человеческом обществе.

По последним данным, особенно опубликованным во время финансового кризиса 2008 года в США, поведение, опосредованное дофамином и направленное на поиски вознаграждения, как при злоупотреблении наркотиками, сексом или азартными играми, по-видимому, повсеместно встроилось в процесс принятия решений у значительного количества операторов рынка, как больших, так и малых.

Финансовая выгода любой ценой: кажется, этот тезис стал главным лозунгом сегодняшнего дня. Опять-таки стоит вспомнить катастрофические события финансового краха 2008 года, приведшие весь мир на грань беспрецедентного экономического коллапса, чтобы понять, насколько опасно для будущего человечества нарушение регуляции таких финансовых мозговых сетей. Вот почему я не соглашаюсь со сторонниками социального конструкционизма в том, что для понимания таких явлений, как финансовые рынки, достаточно просто сосредоточиться на изучении динамики человеческого социального поведения, культуры и языка. Для начала это лишь эмерджентное явление второго порядка, созданное большим числом взаимодействующих человеческих мозгов. Следовательно, чтобы полностью понять, как формируются такие явления второго порядка и как их можно контролировать или ограничивать, нужно погрузиться в изучение нейробиологических принципов функционирования человеческого мозга, ищущего власти и безграничного вознаграждения, – на индивидуальном уровне и в составе огромных человеческих сообществ. В противном случае мы будем сродни человеку, который заявляет, что поворот ключа зажигания объясняет механизм действия автомобильного двигателя.

Необходимо понять истинные первопричины появления сложных человеческих социальных конструктов, таких как финансовые, экономические и политические системы и идеологии, поскольку, как мы видели, человеческий мозг очень пластичен на протяжении всей жизни. Значит, обучение позволяет развеять мифы вокруг этих ментальных абстракций и показать, что они созданы человеком, а не являются продуктом божественного замысла. Одно только это поможет нашей образовательной системе проложить путь для формирования гораздо более обоснованного и адекватного гуманистического видения в головах тех, кто в будущем будет принимать решение о разумности жертвования благополучием сотен миллионов людей в угоду ментальным миражам. Иными словами, показав, что рыночная идеология – не божество и не часть божественного плана, мы повысим вероятность реализации экономических и политических планов по улучшению качества жизни людей во всем мире, при этом сохраняя природу Земли для будущих поколений.

Реальной мотивацией, направляющей развитие человеческой вселенной, должны быть абсолютная честность, образованность и предоставление возможностей, а не безответственная жажда наживы.

Деньги – в качестве главного реального средства обмена и хранения ценностей Церкви Рынка – возвысились до того, что стали эпицентром этого финансового космологического видения человеческой вселенной. Взгляните на рисунок 13.1, где я привожу упрощенное историческое описание различных средств, в разное время использовавшихся в человеческом обществе для приобретения или обмена товаров, и вы поймете, как за несколько десятков лет цифровой революции новые формы денег позволили космологическому подходу гладко слиться со своим близнецом – идеей о механизированной человеческой вселенной. Какао-бобы в империи ацтеков, золотые слитки и металлические монеты, кредитные письма флорентийских и венецианских банкиров, выпущенные для купцов и изыскателей, бумажные банкноты, кредитные карты и всякого рода долговые расписки и финансовые инструменты, самое последнее цифровое выражение денег в виде рядов нулей и единиц и даже расширяющийся спектр криптовалют, таких как биткоин, – все эти средства объединяет лишь одно: их ценность всегда устанавливалась произвольным образом в процессе торговли, посредством всеобщей ментальной абстракции, закрепленной негласной общественной договоренностью, принятой всеми, кто готов принимать деньги в качестве платы за товары и услуги. Люди всего мира готовы продавать свой труд, навыки, творчество, мысли и идеи, не говоря уже о том, чтобы дурачить, убивать, порабощать и эксплуатировать других, чтобы собрать коллекцию совершенно бессмысленных для иных целей отпечатанных бумажек или, в последнее время, специфических бинарных последовательностей на цифровых банковских счетах. Дело не в том, что бумага или биты на банковском счете имеют какую-то реальную ценность, а в том, что в наше время мировая финансовая система, материализовавшаяся в виде Церкви Рынка, имеет монополию на присвоение этим бумажкам определенной покупательной стоимости. Другая сторона этого разоблачения заключается в том, что в любой момент времени эта стоимость может полностью исчезнуть, например, может понизиться реальная покупательная способность купюры в 20 долларов. Именно это произошло в годы гиперинфляции в Веймарской республике в Германии в 1920-х годах, что стало важнейшим этапом, приведшим к началу Второй мировой войны. К сожалению, этот сценарий может повториться в любой момент, как показал банковский кризис 2008 года, начавшийся в США и распространившийся по всему миру.

Рис. 13.1. Различные формы денег, служившие людям в разные эпохи (рисунок Кустодио Роса).

* Электрум – минерал, разновидность самородного золота; сплав серебра с золотом.

Я вполне отдаю себе отчет в том, что с усложнением экономики на протяжении истории человечества такие средства, как деньги, должны были быть изобретены и распространиться, чтобы способствовать масштабному развитию торговли и дать возможность крупным экономическим системам человечества производить и распространять жизненно важные товары и услуги, необходимые для удовлетворения потребностей в пище, одежде и жилье примерно семи миллиардов человек. Однако за последние семь столетий, особенно после возникновения банковского дела в эпоху итальянского Возрождения и позднее во время промышленной революции, под влиянием Церкви Рынка деньги превратились в более сложную (и часто недоступную для понимания непрофессионалами) финансовую абстракцию, которая со временем полностью вышла из-под контроля. Как мы видели в случае недавнего долгового греческого кризиса в Европе, деньги, совершенно очевидно, занимают в головах вершителей судеб гораздо более важное место, чем благополучие человеческих сообществ. На самом деле в настоящее время экономика значительной части развитого мира не имеет ничего общего с производством и распределением товаров. Вместо этого большая часть экономической активности зависит исключительно от выпуска и торговли финансовыми активами, которые имеют слабое отношение к конкретной экономической активности. Если хотите, назовите это гигантским казино мировых финансов. Это сравнение вполне уместно, поскольку динамика мировых финансовых систем полностью лишена человеческого контроля и управляется каждую миллисекунду непрерывной виртуальной борьбой ряда сверхмощных компьютеров, дерущихся за владение рынками от имени своих повелителей, которые наблюдают за этой игрой на расстоянии, потеряв какое-либо понимание реальной экономической экосистемы, и нервно скрещивают пальцы на удачу.

Восхождение Церкви Рынка и Божества Денег на олимп современного общества объясняет, почему перед необходимостью выбора между гарантированными выплатами европейским банкам, которые дали деньги в долг на поддержку безумного бума недвижимости в Греции, или поддержкой минимальных стандартов уровня жизни (не говоря уже о достоинстве) греков, экономические и политические власти Европейского союза не колебались ни минуты: неважно, каких человеческих жертв это потребует от греков, кредиты должны быть выплачены в соответствии с исходными условиями, определенными финансовыми институтами.

В конечном итоге греческий долговой кризис ясно продемонстрировал то, что в финансовом мире было общеизвестным фактом уже на протяжении многих десятилетий: в финансовом космологическом видении человеческой вселенной Церковь Рынка имеет более высокую ценность, чем жизнь народа и общества и пропитание миллиардов людей. Во вселенной, сконцентрированной вокруг финансов, любой другой человеческий конструкт расплывается как несущественный и не относящийся к делу по сравнению с истинным властителем нашего времени – Церковью Рынка – и ее главного агента влияния – Божества Денег.

Для описания и объяснения событий XX века в исторической перспективе историк Эрик Хобсбаум использовал выражение «век крайностей». Хобсбаум считает, что начало современной эпохи в первые десятилетия XX века стало результатом сочетания трех главных сил: ускорения процесса тотального подчинения политических институтов и программ узким экономическим интересам, продиктованным желанием небольшой прослойки мировой элиты достичь максимально возможной финансовой прибыли; консолидацией процесса экономической глобализации без эквивалентной глобализации политического управления и человеческой мобильности; и сильнейшим сокращением временных и пространственных ограничений взаимодействий людей по всему миру благодаря революции в коммуникационных технологиях. Вместе эти факторы внесли вклад в невиданный ранее технологический прогресс и рекордный экономический рост мирового масштаба. Однако тяжелой платой за эти достижения стала глубокая дестабилизация политических институтов, таких как нации и их суверенитет. Как следствие, во втором десятилетии XXI века можно утверждать, что традиционная ментальная концепция национального государства, как и его абстрактные границы, оказались перечеркнуты главенствующими ценностями и целями, выведенными из ментальных абстракций, которым благоприятствовали межнациональные корпорации и международная финансовая система.

В конечном итоге процесс, возведший на трон Церковь Рынка, внес вклад и в искусственное разложение традиционного образа жизни многих человеческих сообществ: не только тех, которые не смогли справиться со скоростью изменений, но и тех, кто жил в условиях процветающей экономики, как в Соединенных Штатах и в Западной Европе. Сегодня мы все живем в этой всеобщей жертвенной клетке, где ни институты, ни человеческое общество (а также, между прочим, человеческий мозг), по сути, не могут НЕ отставать от масштаба или скорости изменений, вызванных этими многочисленными трансформациями. Поскольку главный акцент и приоритет корпораций и наций сосредоточен на достижении финансовых целей и повышении производительности, ничто в нашей рутинной жизни, по-видимому, не может устоять и выжить под волной непрерывных изменений, требующихся от большей части человечества для достижения этих целей. Кажется, от всепроникающей жадности Церкви Рынка просто нет спасения. Это может объяснять невероятный уровень обеспокоенности и страха, охвативших весь мир: никому не гарантирована постоянная работа, приличное жилье, медицинское обслуживание, образование или даже видение ближайшего будущего, поскольку все находится в состоянии непрерывных изменений.

Это переполняющее ощущение глобальной непредсказуемости, переживаемое большей частью человечества, позволило польскому социологу и философу Зигмунту Бауману так описать момент, в котором мы сейчас живем: «То, что раньше (ошибочно) называли „постмодерном“, а я предпочел более точно назвать „текучей современностью“, сводится к все более широкому убеждению, что изменение – единственная неизменность, а неопределенность – единственная определенность. Сто лет назад „быть современным“ означало стремиться к „конечному состоянию совершенства“, сегодня это означает бесконечность улучшений, без какого-либо „конечного состояния“, которое никто не видит и не желает видеть»[41]. Бауман так диагностировал эти проблемы: «Я все больше склоняюсь к предположению, что сейчас мы оказались во времени „междуцарствий“, когда старые методы действия уже не работают, старые заученные или унаследованные способы существования больше не подходят для текущего conditio humana, но когда новые методы решения задач и новые модели жизни, лучше подходящие для новых условий, все еще не изобретены, не установлены и не запущены в действие. Формы современной жизни могут различаться по нескольким аспектам, но то, что их объединяет, это именно их хрупкость, временность, уязвимость и склонность к постоянным изменениям. „Быть современным“ означает модернизироваться – маниакально, одержимо; не столько „быть“, не говоря уже о сохранении идентичности, но постоянно „становиться“, избегая завершенности, определенности».

Бауман делает вывод: «Жизнь в текучих современных условиях можно сравнить с хождением по минному полю: каждый знает, что в любой момент и в любом месте может произойти взрыв, но никто не знает, когда этот момент наступит и в каком месте. На глобализованной планете эти условия универсальны – никто не является исключением, и никто не застрахован от последствий».

А вот пророческие слова Маршалла Маклюэна: «В настоящее время, когда человек с помощью электрической технологии вынес наружу свою центральную нервную систему, поле битвы переместилось в ментальное сотворение-и-сокрушение образов – как в войне, так и в бизнесе».

Издергавшись в этом состоянии непрерывных изменений, никто, по-видимому, не может теперь перестать думать о том, как человеческий мозг будет реагировать на эти новые условия жизни и как он выживет в том случае, если вместо твердой почвы у нас под ногами останется лишь жидкая прослойка между органическими сетями мозга и внешними правилами социальной и экономической жизни, наложенными на все человечество новой доминирующей и беспощадной религией.

В рамках мозгоцентрического видения, о котором я говорю в этой книге, эпоха избыточности Хобсбаума может быть описана как период в истории человечества, когда ментальная абстракция (капитализм) стала достаточно сильной, чтобы переформировать динамику человеческих взаимоотношений в глобальном масштабе, пересекая опасный предел и подталкивая человечество к черной дыре, из которой оно самостоятельно не сможет выбраться. По сути, такие ментальные конструкты, как рынок и деньги, а также бесконечное количество их производных, приобрели настолько важную роль в определении всех аспектов человеческой жизни и выживания, что со всеми взлетами, распространением и исчезновением с ранее невиданной и не испытанной человеческим мозгом скоростью эти абстракции приобрели уже собственную жизнь и тайком начинают угрожать выживанию разных важнейших аспектов человеческой культуры. Речь не только о войнах и геноциде, но также об экономических и политических проектах, поддерживающих и увеличивающих невероятный уровень неравенства и бедности, безработицы и социальных конфликтов, а также ущерба для окружающей среды в такой степени, что становится уже невозможно игнорировать угрозу массового самоуничтожения человечества. Эта угроза надвигается из разных источников и по разным направлениям – от изменения климата (в результате упорного нежелания большого бизнеса и правительств из-за стремления к быстрой финансовой прибыли прекратить использование ископаемого топлива) до глобальных пандемий, распространяющихся из-за продолжающегося сокращения общественного финансирования профилактической медицинской помощи, фундаментальных исследований, а также отсутствия самой примитивной медицинской страховки у миллиардов людей во всем мире.

Под влиянием доминирующего ментального конструкта нашего времени финансовая стоимость стала ключевой (и во многих случаях единственной) переменной, учитываемой при принятии всех политических, социальных и стратегических решений, включая те, которые определяют основные нужды людей и доступ к соответствующим ресурсам, в числе которых новые технологии, необходимые для удовлетворения этих нужд. Не смешно ли, что под эгидой этой ментальной абстракции современные правительства, обычно с одобрения неосведомленных избирателей, продолжают говорить об обеспечении питания и образования для наших детей, здравоохранения для нашего общества, достойного жилья для всех семей и определенного уровня возможностей для людей, которым все в большей и большей степени не хватает минимальных средств для воплощения своих надежд и полной реализации возможностей человеческого существа. Как мы можем быть столь наивными и продолжать полагаться на политическую систему, управляемую группами людей со специфическими интересами и мировым финансовым лобби и восхваляемую продажными средствами массовой информации в качестве истинно демократической?

В 1949 году Альберт Эйнштейн опубликовал небольшую статью, в которой описывал свои впечатления о влиянии капитализма на жизнь людей того времени. В том, что сегодня можно было бы назвать «Докладом Эйнштейна о столетнем прогрессе», великий человек писал о капиталистической утопии следующее: «Существует тенденция концентрации частного капитала в нескольких руках, отчасти из-за соревнования между капиталистами, отчасти по той причине, что технологическое развитие и усиливающееся разделение труда способствуют образованию более крупных производств в ущерб более мелким. Результатом такого развития является олигархия частного капитала, невероятная мощь которого не может эффективно контролироваться даже демократически организованным политическим обществом. Это так, поскольку члены законодательных органов избираются политическими партиями, в значительной степени финансируемыми или иным образом направляемыми владельцами частного капитала, которые по всем практическим соображениям отделяют электорат от законодателей. Следствием является то, что представители народа на самом деле не защищают достаточным образом интересы непривилегированных слоев населения. Более того, в существующих условиях представители частного капитала неизбежно контролируют, прямо или косвенно, основные источники информации (прессу, радио, образование). Таким образом, отдельным гражданам чрезвычайно сложно и на самом деле в большинстве случаев почти невозможно прийти к объективным заключениям и разумно использовать свои политические права».

Но сконцентрированное на деньгах описание человеческой вселенной демонстрирует лишь одну половину опасности, угрожающей человечеству в ближайшем будущем. Культ Машины – вторая ментальная абстракция, ответственная за приближение идеального шторма, грозящего будущему человеческой природы, и она не менее опасна, поскольку в конечном итоге ее Граалем, ее высшей целью является полное устранение из мировой экономики человеческого труда. В наше время Культ Машины предполагает, что путем сочетания современных технологий в сфере искусственного интеллекта и робототехники большинство форм работы, осуществляемой сегодня людьми, будет вверено новому поколению разумных машин и экспертных систем, основанных на цифровой логике. Более того, цель этой человеческой антиутопии заключается в том, чтобы заменить человеческий мозг некоторого рода цифровой симуляцией с помощью очень мощного суперкомпьютера, что в конечном итоге позволит имитировать и воспроизводить все элементы и свойства, определяющие человеческое существо, хотя, как мы обсуждали в предыдущих главах, в реальности не цифровые компьютеры смогут имитировать человеческий мозг, а скорее человеческий мозг начнет подражать цифровым компьютерам.

Приверженцы идеи искусственного интеллекта с энтузиазмом заявляют, что замена человека машинами установит рай на земле. Они утверждают, что при завершении процесса рабочего замещения себя машинами миллиарды людей получат массу свободного времени для того, чтобы исследовать пределы наших творческих возможностей и способностей и заниматься всякого рода интеллектуальными делами и досугом. Конечно, этот новый стиль жизни, получается, будет реализован за счет массовой безработицы; и еще одна маленькая деталь: по-видимому, от внимания творческих людей, предлагающих заменить нас компьютерными кодами, экспертными системами и человекоподобными роботами, ускользнул вопрос о том, каким образом каждый из нас, живя в этом контролируемом машинами рае на земле, сможет зарабатывать на наслаждение этим новым стилем жизни и по-прежнему питаться, одеваться, перемещаться, платить за жилье и по кредитам, а также отправлять детей в школу. Кто-то предположил, что, как только машины займут большинство рабочих мест, каждому из нас следует установить минимальный доход, покрывающий жизненные потребности. Интересно, что не так много говорится о том, кто же будет заниматься определением этого минимального дохода и что и для кого может означать выражение «минимальные жизненные потребности». Не нужно быть конструктором ракет или нейробиологом, чтобы понять, что в представлениях пророков искусственного интеллекта эта работа может быть поручена только величайшему оракулу нашего времени – Церкви Рынка! Учитывая, какой совет этот оракул дал в отношении минимальных жизненных потребностей греков, я настроен весьма скептически, если не сказать категорически против того, чтобы поручать принятие такого судьбоносного решения ментальной абстракции, не имеющей никакой человеческой эмпатии.

Сейчас важно задать вопрос: почему эта безумная игра в бога и желание производить машины, пытающиеся заменить людей и даже человеческий мозг, заразили многих блестящих ученых? И почему идея искусственного интеллекта встала на первое место на повестке дня деловых кругов в качестве потенциального решения всех проблем и панацеи от всех забот человечества на этой стадии развития, несмотря на все ее широко известные чудовищные недостатки?

Я считаю, что ажиотаж вокруг исследований в области искусственного интеллекта и его современных и будущих приложений проистекает из слияния воедино двух главных ментальных абстракций нашего времени – Церкви Рынка и Культа Машины. Как я полагаю, возникшая в результате этого слияния навязчивая идея внедрения искусственного интеллекта во многих отраслях промышленности связана с ложным представлением о том, что путем замены человеческого труда или его жесточайшего сокращения в этих сферах удастся очень значительно снизить производственные расходы, включая самые неприятные затраты на оплату человеческого труда, и при этом поднять прибыль до небес. В таком случае экономические рассуждения в основе этого нового толчка в развитии искусственного интеллекта, по-видимому, можно описать следующим образом: если компания показывает, что элемент кода или умный робот справляется с функцией опытного рабочего, она получает невероятное преимущество в отношении затрат и прибыли, которые практически невозможно сравнивать с таковыми при использовании человеческого труда. Соответственно, по моему мнению, занижение ценности человека и его физических и умственных способностей путем заявлений (и, возможно, демонстрации) о том, что кусок металла или несколько тысяч линий кода могут делать дело лучше, чем рабочие, которые его делали раньше, является частью хорошо продуманной стратегии современных капиталистов и большого бизнеса, направленной на получение почти бесконечной прибыли. Единственная проблема заключается в том, что они, по-видимому, забыли заключить соглашение с экономистами и учеными, которые не готовы скрывать свое мнение и подтверждающие его данные о том, что это утверждение современных капиталистов является ложным и крайне аморальным. Я говорю так, поскольку большинство из этих «предпринимателей в сфере высоких технологий» либо не знают, либо не беспокоятся о возможных социальных последствиях уничтожения миллионов рабочих мест из-за внедрения своих творений. Более того, они оставляют в стороне серьезную проблему, заключающуюся в том, что увольнение трудящихся также приведет к массовому сокращению как размера, так и покупательной способности их же потребительской базы.

Но продвижение идеи искусственного интеллекта направляется не только деньгами. Вообще говоря, современная «золотая лихорадка» в поисках искусственного интеллекта также объясняется расширенным и достаточно пугающим тезисом Оруэлла, стоящим за большинством современных стратегий и планов на будущее: «Тотальный контроль ради тотальной безопасности!»

Купившись на эту антиутопию, некоторые правительства представили своим избирателям ложную идею о том, что для обеспечения всеобщей безопасности в отношении всех возможных врагов – реальных и воображаемых – людям нужно согласиться на отказ от неприкосновенности частной жизни и разрешить официальное наблюдение, позволяющее осуществлять тотальный контроль граждан. Как элемент этого кошмара некоторые правительства надеются использовать технологии искусственного интеллекта для предсказания любого решения и перемещения каждого из своих граждан. Конечной целью активнейшего стремления внедрения искусственного интеллекта со стороны оборонных и разведывательных служб всего мира является не что иное, как установление «государства тоталитарной слежки» – тоталитарного режима нового типа, в котором данная технология используется правительством для предвосхищения действий и, при желании, даже мыслей каждого индивидуума. В этом оруэлловском мире потенциальные «преступления против государства» можно обнаружить в зародыше в головах отдельных людей еще до того, как они воплощаются в реальном мире в виде тех или иных действий. Кто-то может заявить, что это очень полезно для снижения уровня преступности, но важно подчеркнуть, что, даже если такая технология будет реализована, государство легко может злоупотребить ею для создания идеального метода полицейского надзора на невиданном ранее уровне. По сравнению с таким инструментом политических преследований сталинский НКВД и гитлеровское гестапо покажутся детскими игрушками.

Забавно, что эта золотая мечта диктаторов, разведывательных служб и военных и гражданских деспотов родилась вовсе не в структурах государственных аппаратов современных стран. Она была выдвинута и впервые приведена в действие в рамках нового бизнес-плана одной из самых знаменитых компаний Силиконовой долины теми самыми предпринимателями, которые всего несколько лет назад торжественно обещали не использовать во зло преимущества своей растущей монополии в интернете. Эта новая бизнес-практика, выношенная и выпущенная с оглушительным успехом компанией Google, была передана ее руководством другой гигантской интернет-компании – Facebook. Эта история была описана почетным профессором Гарвардской школы бизнеса Шошаной Зубофф в книге «Эпоха надзорного капитализма: борьба за человеческое будущее на новой границе власти», опубликованной в 2018 году, когда я готовил последнюю версию этой главы. Профессор Зубофф очерчивает тот же сценарий вмешательства в частную жизнь, который я изложил несколькими абзацами выше в качестве новой бизнес-модели, выдвинутой компанией Google. Зубофф называет брак по расчету между Церковью Рынка и Культом Машины «надзорным капитализмом». В ее определении надзорный капитализм – это «новый экономический порядок, который объявляет человеческий опыт бесплатным сырьевым материалом для скрытой коммерческой практики добычи, предсказаний и продажи». В полном соответствии с моими утверждениями профессор Зубофф полагает, что надзорный капитализм представляет собой «такую же серьезную угрозу человеческой природе двадцать первого века, какую представлял промышленный капитализм для мира природы в девятнадцатом и двадцатом». Она также утверждает, что эта «неконтролируемая мутация капитализма» позволила появиться «новым инструментам власти, которые обеспечивают господство над обществом и представляют невероятную угрозу для рыночной демократии».

Хотя существует множество явных и скрытых свидетельств того, что правительства многих стран, включая Соединенные Штаты, с удовольствием применили бы и более изощренные технологии надзора при возможности, я пока еще могу спокойно спать по ночам по причине моей глубокой убежденности в том, что ограничения цифрового подхода искусственного интеллекта не позволят этому плану реализоваться в ближайшем будущем, а быть может, и никогда. Однако эти ограничения не помешают тем же самым структурам продолжать поиски способов управления человеческим мозгом для создания новых инструментов слежки или даже нового поколения контролируемого мозгом оружия, что породит эпоху, когда человеческий мозг будет полностью интегрирован в новые средства вооружения. Учитывая недавний значительный интерес оборонных и разведывательных служб США к активному участию в американском исследовательском проекте BRAIN, организованному президентом Бараком Обамой, специалисты в области нейробиологии и общество в целом должны очень серьезно отнестись к использованию человеческого мозга в качестве оружия, что до сегодняшнего дня оставалось лишь сюжетом научно-фантастических фильмов. В этой новой реальности нейробиологи должны очень глубоко задумываться, прежде чем принимать финансирование от военных и разведывательных служб, поскольку риски неправомерного использования продукта их теоретической и экспериментальной работы во вред людям никогда не были еще столь велики и конкретны. Впервые за свою краткую историю нейробиология должна сыграть ведущую роль в качестве одного из защитников и стражей всеобщего общественного блага. Общество нейробиологов должно стать броней для социума и постоянно предупреждать людей о любых возможных нынешних и будущих посягательствах на базовые человеческие права, такие как право на частную жизнь и свободу слова, или о любых попытках помешать свободному проявлению человеческого поведения путем внедрения в святилище нашего разума.

С этой точки зрения серьезнейшие экзистенциальные угрозы для будущего человечества со стороны усиливающегося союза между Церковью Рынка и Культом Машины ясно показывают, почему так важно принять мозгоцентрическую космологию, чтобы обеспечить возможность нам в качестве вида вновь занять центральное место в нашей собственной человеческой вселенной. Для начала мозгоцентрическая космология раскрывает происхождение главенствующих сил современной жизни – рынков, денег и машин, показывая, что они являются не чем иным, как побочным продуктом активности человеческого мозга, мысленным миражом, выстроенным внутри нас самих, который после столетий эволюции, проб и ошибок приобрел собственную жизнь и описывает приоритеты, стратегии и практики, которые стремятся понизить человеческое влияние, нужды и стремления до гораздо менее важных и менее ценных вторичных ролей.

В таком качестве мозгоцентрическое видение вселенной совершенно ясно демонстрирует печальную реальность, заключающуюся в том, что на протяжении тысячелетий человеческое общество принимало решения, диктовавшие будущее человеческой культуры и в конечном итоге выживание нашего вида, исходя из ментальных конструкций, основанных вовсе не на истинных интересах большинства живущих и будущих представителей нашего вида. Суровые религиозные догмы, любого рода предубеждения, экономические системы, основанные на огромном неравенстве, и другие искаженные представления не должны диктовать действия и поведение человека. Вот почему я постоянно настаиваю на том, что понимание их истинного происхождения (и нашего собственного мозга) поможет объяснить все большему и большему числу людей, почему эти ментальные абстракции не должны управлять нашим образом жизни.

Опять-таки, как мы видели в главе 10, мозгоцентрическое видение показывает, что даже наука и научный метод в объяснении окружающей вселенной ограничены теми же пределами, накладываемыми нейробиологическими свойствами нашей центральной нервной системы. Из-за этих очевидных ограничений, в частности проявляющихся в ряде нерешенных проблем квантовой физики, наука и ученые должны сообщить людям, что, несмотря на невероятные чудеса, которые были достигнуты за несколько последних столетий и будут достигнуты в будущем, они не обещают открыть окончательную истину. В этом контексте теория всего – фантазия о том, что можно найти одну математическую формулу для описания всей вселенной или изобрести машину, воспроизводящую человеческий мозг, – не просто нереализуемая мечта, а опасное заблуждение, которое способствовало дезориентации и выбору ложного пути для миллионов людей, поверивших в волшебную сказку. Науке не нужно прибегать к такой поверхностной пропаганде, поскольку ее реальных достижений более чем достаточно для оправдания ее распространения и демократизации ее практики. Как выразительно объяснил Нильс Бор примерно сто лет назад, наука не ищет истину о реальности (которая вне нас) в последней инстанции, но предлагает лучшую возможность для понимания того, что находится вокруг нас, и мы можем использовать эти знания для просвещения, а потом для управления окружающим миром с целью улучшения жизни человечества. Несмотря на ошибочные или даже откровенно злонамеренные попытки некоторых людей рассматривать идею Бора просто как выражение метафизического солипсизма, на протяжении ста последних лет такую космологическую позицию поддерживали и разделяли многие видные интеллектуалы, философы, математики и физики.

Если следовать философии Бора, мозгоцентрическое видение ставит человеческий разум в центр нашей собственной человеческой вселенной, поскольку, вообще говоря, это единственная вселенная, о которой мы можем говорить: это вселенная, сформированная из ментальных конструктов более 100 миллиардов человек, ходивших по этой замечательной голубой планете за последние 100 тысяч лет. В таком качестве смещение рамок, предлагаемое мозгоцентрической космологией, объясняет срочную необходимость радикальной смены приоритетов нашей современной экономической и политической системы, не говоря уже о постмодернистской культуре, чтобы в большей степени сконцентрироваться на обеспечении базовых нужд, законных желаний и экзистенциальных прав всех людей. По сути, я хочу сказать, что широкий спектр человеческих потребностей, уже давно считающихся неотъемлемыми правами человека, должен иметь больший приоритет, чем цели, искусственно созданные ментальными абстракциями, которые бесконтрольно вращаются и сговариваются против нашего общего благополучия и выживания нашего вида.

Мозгоцентрическое видение также категорически отрицает современный тезис, с энтузиазмом выдвигаемый сторонниками мифа об искусственном интеллекте, о том, что нас и наш мозг можно свести к биологической машине или автомату, мысли и действия которых воспроизводятся и симулируются с помощью математических алгоритмов и цифровых компьютеров или программ – неважно какой тонкости и сложности. Если только все человечество не решит сделать еще один критический шаг в сторону самоуничтожения, отказавшись от своих врожденных прав собирателей знаний и создателей вселенной, сценарий будущего, предлагаемый некоторыми радикальными сторонниками искусственного интеллекта, останется лишь еще одним примером никуда не ведущей пустой фантазии. Мозгоцентрическое видение, направляющее мысль в диаметрально противоположном направлении, предлагает людям утвердить свою коллективную претензию на роль творцов собственной вселенной и никогда не уступать контроль над собственной судьбой набору хваленых машин.

Но какова альтернатива этому доминирующему представлению нашего времени? Мой ответ достаточно прост. Продолжая выполнять свою почти святую обязанность – рассеивать энергию для накопления знаний и использовать их для создания более полного описания человеческой вселенной и улучшения жизни нашего рода, Истинный творец всего может мудро выбрать единственный осмысленный путь в будущее, который обеспечит длительное выживание и процветание людей, – очевидно, наш лучший и единственный билет для реализации столь страстной мечты о бессмертии человечества.

Я говорю так, поскольку действительно верю в то, что в нашей вселенной нет ничего даже близко сравнимого по красоте, элегантности и выразительности с ментальными конструктами, выстроенными Истинным творцом всего от начала времен при помощи своих крохотных нейронных электромагнитных вихрей, ради того, чтобы оставить долговечное наследие, которое определяет – к лучшему и к худшему – саму суть человеческого существа.

Эпилог

За миллионы и миллионы лет преимущественно случайных скитаний естественная эволюция на Земле тщательно свила трехмерную сеть, состоящую из многочисленных пучков, слоев и спиралей белого нервного вещества. Проводя и ускоряя обычные электробиологические всплески, создаваемые десятками миллиардов нейронов, эта органическая структура породила уникальный тип невычисляемых электромагнитных взаимодействий, обеспечивших релятивистский мозг приматов ценнейшей способностью – собственной точкой зрения.

Это почти чудесное событие произошло благодаря тому, что крохотные электромагнитные волны, действуя подобно невидимому клею, заставляют все те же десятки миллиардов нейронов объединяться в гладкий пространственно-временной континуум. Примерно 100 тысяч лет назад из непредсказуемого рекурсивного превращения аналоговой информации в цифровую в этом электромагнитном органическом компьютере сформировался Истинный творец всего. И меньше чем за пять тысяч поколений он выработал основополагающий биологический механизм жизни, заключающийся в рассеивании избыточной энтропии для записи семантически богатой гёделевской информации. На основе этого рецепта жизни из смеси потенциальной информации, щедро предлагаемой космосом, Истинный творец всего построил человеческую вселенную. Он сделал это, используя растущие запасы гёделевской информации для рассеивания и превращения еще большего количества энтропии в знания, умение изготавливать орудия, речь, социальные связи и построение реальности.

Для исполнения этого замысла Истинный творец всего активно пользуется тем, что его внутреннее связующее ядро также создает оптимальные условия для теснейшей межмозговой синхронизации с вовлечением мозга миллионов и даже миллиардов людей во всем диапазоне времени и пространства. С помощью этих мозгосетей Истинный творец всего дал начало самым творческим, гибким, успешным и опасным сообществам когда-либо существовавших на Земле животных.

С самого начала человеческие мозгосети яростно пытались объяснить все, что существует в необъятном космосе. Для построения вселенной они воспользовались уникальным ментальным набором инструментов, среди которых искусство, мифы, религия, время и пространство, математика, технология и наука. Сплетая ментальный ковер из побочных продуктов работы этих ментальных инструментов и прочего индивидуального опыта более 100 миллиардов человек, Истинный творец всего наконец создал свой окончательный шедевр – человеческую вселенную – единственный возможный для нас образ материальной реальности.

Затем, в результате того, что нельзя назвать иначе как забавным поворотом судьбы, по мере возникновения еще более мощных мозгосетей в ходе бесконечной смены ментальных абстракций – все более соблазнительных, привлекательных и даже более завораживающих, чем сама человеческая жизнь, – некоторые из детищ Истинного творца всего, в поистине шекспировском духе, стали объединяться против него и угрожать существованию собственного творца.

Что уготовило Истинному творцу всего будущее? Самоуничтожение, новый вид людей, являющихся биологическими цифровыми зомби, или долгожданный окончательный триумф человеческого существа? Сейчас никто не может однозначно ответить на этот вопрос. Но какое бы будущее ни было нам предназначено, человек никогда не сможет создать машину, способную превзойти самые глубокие способности Истинного творца всего.

А также удивительную мозгоцентрическую человеческую вселенную, которую он построил.

Благодарности

Хотя работа над проектом «Истинный творец всего» продолжалась около пяти лет, она была основана среди прочего на тридцатилетнем опыте исчерпывающих теоретических, фундаментальных и клинических исследований мозга, проводимых мною с тех пор, как зимой 1989 года я перебрался из Бразилии в Соединенные Штаты. После защиты диссертации я оказался в лаборатории Джона Чепина, а последние двадцать пять лет проработал на кафедре в отделении нейробиологии Университета Дьюка. По этой причине я хочу поблагодарить всех студентов и аспирантов, молодых сотрудников, ассистентов и административный персонал, а также всех коллег в США и за рубежом, которые когда-либо принимали участие в работе лаборатории Николелиса в Центре нейроинженерии при Университете Дьюка, за все то, чему я научился у них в результате наших бесед и совместных проектов, а также сотен проведенных за это время совместных экспериментов. Я также выражаю благодарность моим коллегам из ставшей штаб-квартирой проекта «Снова ходить» лаборатории по нейрореабилитации AASDAP в Сан-Паулу в Бразилии и из Международного института нейробиологии Эдмонда и Лили Сафра (ELS-INN) в Макайбе в Бразилии за продолжавшийся на протяжении последних семнадцати лет бесценный обмен и за потрясающий опыт создания с нуля масштабной научной программы по моей любимой теме.

Я также обязан моему литературному агенту и другу из Нью-Йорка Джеймсу Левайну за постоянную поддержку, полную самоотдачу и крепкую дружбу, которыми он щедро одарил меня и мои начинания на протяжении десяти последних лет. Без его спокойствия и непоколебимой поддержки ни один из моих литературных проектов так и не был бы реализован, не говоря уже об «Истинном творце всего». Огромное спасибо тебе, Джим, за все битвы, за поддержку в минуты тягот и в минуты радости. Я также очень благодарен Элизабет Фишер и всем друзьям из литературного агентства Levine, Greenberg, Rostan за их неоценимую поддержку, которая помогла распространить эту книгу в разных странах мира.

Я невероятно благодарен моему издателю в Yale University Press Джину Томсону Блэку за поддержку проекта с той самой минуты, когда мы впервые заговорили о нем по телефону, и до его полного завершения с величайшим профессионализмом и энтузиазмом. Также я благодарю Майкла Денина и других сотрудников издательства Yale University Press за оказание максимальной поддержки в выполнении проекта. Я благодарю Робин Дюблан за ее выдающуюся редакторскую работу и множество верных замечаний. Еще я хочу поблагодарить моего доброго друга и талантливого художника Кустодио Роса за важнейшие иллюстрации к этой книге и за его постоянную готовность обсуждать мельчайшие подробности и исправления. Кустодио, как и я, фанат футбольного клуба «Палмейрас», и он всегда был готов уделить время моему проекту. Alviverde, спасибо тебе, Кустодио!

Никто не перечитывал эту книгу столько раз и так внимательно, как Сьюзен Холкиотис – моя давнишняя помощница и близкий друг. Как и во всех моих проектах за последние семнадцать лет, с тех пор как Сьюзен пришла на работу в мою лабораторию в Университете Дьюка, с первой секунды она с энтузиазмом подключилась к литературной работе и не останавливалась, пока не была полностью удовлетворена результатом. По мере продвижения через многочисленные версии и исправления на протяжении пяти последних лет Сьюзен всегда была моим первым читателем и первой выдвигала предложения, как лучше выразить отдельные мысли и общий смысл книги. У меня не хватает слов, чтобы выразить Сьюзен благодарность за ее профессионализм, дружескую любовь и полную поддержку этого проекта, моей лаборатории, всех членов моей семьи и меня лично. Сьюзен, работать с тобой эти два десятилетия было для меня большой честью и невероятным удовольствием. Крепко тебя обнимаю!

В Бразилии читателем этой книги еще до ее появления на свет стала Нейва Парашива. Мы с ней совместно работали над самыми разными проектами на протяжении последних сорока лет, и с тех пор, как в 2003 году я решил создать в Бразилии AASDAP и ELS-INN, Нейва всегда была рядом, поощряла меня, помогала, оказывала моральную и интеллектуальную поддержку и не позволяла отрываться от реальности. Но в первую очередь Нейва всегда вдохновляла меня доводить мои мечты до пределов моего воображения и помогала реализовывать эти мечты на практике. Вполне возможно, что без ее неизменной уверенности и поддержки книга «Истинный творец всего» никогда не добралась бы до печати. Нейва, целую, обнимаю и благодарю за все.

За последние четырнадцать лет мое видение мира и научное мышление полностью видоизменилось в результате общения с швейцарско-египетским математиком, философом и писателем Рональдом Сикурелом. Я называл его своим лучшим другом, но в какой-то момент решил, что хотя моя святая мать ничего такого мне не рассказывала, возможно, в молодости она побывала в Египте, поскольку было совершенно ясно, что Рональд – мой потерянный брат; этот блестящий интеллектуал и гуманист озарил ярким светом последние несколько десятилетий моей взрослой жизни. До знакомства с Рональдом в Лозанне в ноябре 2005 года я никогда не встречал никого столь же интеллектуально одаренного и в то же время страстно желающего поделиться своим широчайшим и уникальным культурным и научным багажом и глубоким гуманизмом. Теперь, когда я пишу эти слова, я понимаю, что Рональд – даже больше чем брат: он самый важный из всех моих учителей. Без его мудрости, конструктивной критики и комментариев, ценнейших замечаний и бесконечной готовности тратить свое время на многократное вычитывание каждой строчки моей рукописи книга «Истинный творец всего» никогда бы не появилась на свет. За это и за бесчисленные уроки жизни крепко обнимаю тебя, мой брат. Встретимся в «Пале Ориенталь»[42], дружище.

Наконец, я хочу поблагодарить моих сыновей Педро, Рафаэля и Даниэля за поддержку моего научного приключения на протяжении последних тридцати лет и за то, что были рядом, когда мне требовалось напоминание о смысле этого приключения. Вам, мои большие мальчики, большой поцелуй от отца.

Список литературы

Al-Khalili J. The House of Wisdom: How Arabic Science Saved Ancient Knowledge and Gave Us the Renaissance. New York: Penguin, 2011.

Anastassiou C. A. et al. The Effect of Spatially Inhomogeneous Extracellular Electric Fields on Neurons. Journal of Neuroscience 30, no. 5 (2010): 1925–36.

Anfinsen C. B. Principles That Govern the Folding of Protein Chains. Science 181, no. 4096 (1973): 223–30.

Annese J. et al. Postmortem Examination of Patient H. M.’s Brain Based on Histological Sectioning and Digital 3D Reconstruction. Nature Communications 5 (2014): 3122.

Arendt H. The Human Condition. Chicago: University of Chicago Press, 1998. [Арендт Х. Vita activa, или О деятельной жизни. Алетейя, 2000.]

Arii Y. et al. Immediate Effect of Spinal Magnetic Stimulation on Camptocormia in Parkinson’s Disease. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry 85 no. 11 (2014): 1221–26.

Arvanitaki A. Effects Evoked in an Axon by the Activity of a Contiguous One. Journal of Neurophysiology 5 (1942): 89–108.

Bailly F., Longo G. Mathematics and the Natural Sciences: The Physical Singularity of Life. London: Imperial College Press, 2011.

Bakhtiari R. et al. Differences in White Matter Reflect Atypical Developmental Trajectory in Autism: A Tract-Based Spatial Statistics Study. Neuroimage: Clinical 1, no. 1 (2012): 48–56.

Barbour J. B. The End of Time: The Next Revolution in Physics. Oxford: Oxford University Press, 2000.

Barra A. Moneyball: Was the Book That Changed Baseball Built on a False Premise? Guardian, April 21, 2017.

Barrow J. D. New Theories of Everything: The Quest for Ultimate Explanation. Oxford: Oxford University Press, 2007. [Барроу Дж. Новые теории всего. Попурри, 2012.]

Bauman Z. Liquid Love: On the Frailty of Human Bonds. Cambridge: Polity, 2003.

Bauman Z. Liquid Modernity. Cambridge: Polity, 2000. [Бауман З. Текучая современность. Питер, 2008.]

Bauman Z. Liquid Times: Living in an Age of Uncertainty. Cambridge: Polity, 2007.

Beane S. C. The Religion of Man-Culture: A Sermon Preached in the Unitarian Church, Concord, N. H., January 29, 1882. Concord: Republican Press Association, 1882.

Bennett C. H. Logical Reversibility of Computation. IBM Journal of Research and Development 17, no. 6 (1973): 525–32.

Bentley P. J. Methods for Improving Simulations of Biological Systems: Systemic Computation and Fractal Proteins. Journal of the Royal Society Interface 6, suppl. 4 (2009): S451–66.

Berger H. Electroencephalogram in Humans. Archiv für Psychiatrie und Nervenkrankheiten 87 (1929): 527–70.

Berger L., Hawks J. Almost Human: The Astonishing Tale of Homo Naledi and the Discovery That Changed Our Human Story. New York: National Geographic, 2017. [Бергер Л., Хокс Дж. Почти человек. МИФ, 2020.]

Bickerton D. Adam’s Tongue: How Humans Made Language, How Language Made Humans. New York: Hill and Wang, 2009.

Boardman J. et al. The Oxford History of Greece and the Hellenistic World. Oxford: Oxford University Press, 1991.

Born H. A. Seizures in Alzheimer’s Disease. Neuroscience 286 (2015): 251–63.

Botvinick M., Cohen J. Rubber Hands ‘Feel’ Touch That Eyes See. Nature 391, no. 6669 (1998): 756.

Bringsjord S., Arkoudas K. The Modal Argument for Hypercomputing Minds. Theoretical Computer Science 317, nos. 1–3 (2004): 167–90.

Bringsjord S., Zenzen M. Cognition Is Not Computation: The Argument from Irreversibility. Synthese 113, no. 2 (1997): 285–320.

Brooks R. How Everything Became War and the Military Became Everything: Tales from the Pentagon. New York: Simon and Schuster, 2016.

Burgelman R. A. Prigogine’s Theory of the Dynamics of Far-from-Equilibrium Systems Informs the Role of Strategy Making in Organizational Evolution. Stanford University, Graduate School of Business, Research Papers (2009).

Caminiti R. et al. Evolution Amplified Processing with Temporally Dispersed Slow Neuronal Connectivity in Primates. PNAS 106, no. 46 (2009): 19551–56.

Campbell J. Myths to Live By. New York: Viking, 1972. [Кэмпбелл Дж. Мифы, в которых нам жить. София, 2002.]

Campbell J., Moyers B. D. The Power of Myth. New York: Doubleday, 1988. [Кэмпбелл Дж. Сила мифа. Питер, 2019.]

Carmena J. M. et al. Learning to Control a Brain-Machine Interface for Reaching and Grasping by Primates. PLoS Biology 1, no. 2 (2003): E42.

Carmena J. M. et al. Stable Ensemble Performance with Single-Neuron Variability during Reaching Movements in Primates. Journal of Neuroscience 25, no. 46 (2005): 10712–16.

Carr N. G. The Glass Cage: Automation and Us. New York: Norton, 2014. [Карр Н. Стеклянная клетка. КоЛибри, 2014.]

Carr N. G. The Shallows: What the Internet Is Doing to Our Brains. New York: Norton, 2010. [Карр Н. Пустышка. BestBusinessBooks, 2012.]

Carroll S. M. The Big Picture: On the Origins of Life, Meaning, and the Universe Itself. New York: Dutton, 2016. [Кэрролл Ш. Вселенная. Питер, 2016.]

Castells M. Communication Power. Oxford: Oxford University Press, 2013.

Castells M. Networks of Outrage and Hope: Social Movements in the Internet Age. 2nd ed. Cambridge: Polity, 2015.

Castells M. The Rise of the Network Society. The Information Age: Economy, Society, and Culture. Chichester, UK: Wiley-Blackwell, 2010.

Casti J. L., DePauli W. Gödel: A Life of Logic, the Mind, and Mathematics. Cambridge, MA: Perseus, 2000.

Ceruzzi P. E. Computing: A Concise History. Cambridge, MA: MIT Press, 2012.

Chaitin G. J. The Limits of Mathematics. London: Springer-Verlag, 2003.

Chaitin G. J. Meta Math! The Quest for Omega. New York: Pantheon Books, 2005.

Chaitin G. et al. Goedel’s Way: Exploits into an Undecided World. London: CRC, 2011.

Chalmers D. J. The Conscious Mind: In Search of a Fundamental Theory. New York: Oxford University Press, 1996. [Чалмерс Д. Сознающий ум. Либроком, 2015.]

Chapin J. K. et al. Real-Time Control of a Robot Arm Using Simultaneously Recorded Neurons in the Motor Cortex. Nature Neuroscience 2, no. 7 (1999): 664–70.

Chervyakov A. V. et al. Possible Mechanisms Underlying the Therapeutic Effects of Transcranial Magnetic Stimulation. Frontiers in Human Neuroscience 9 (2015): 303.

Chiang C.-C. et al. Slow Periodic Activity in the Longitudinal Hippocampal Slice Can Self-Propagate Non-synaptically by a Mechanism Consistent with Ephaptic Coupling. Journal of Physiology 597, no. 1 (2019): 249–69.

Christensen M. S. et al. Illusory Sensation of Movement Induced by Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation. PLoS One 5, no. 10 (2010): e13301.

Cicurel R. L’ordinateur ne digérera pas le cerveau: Sciences et cerveaux artificiels; Essai sur la nature du réel. Lausanne: CreateSpace, 2013.

Cicurel R., Nicolelis M. A. L. The Relativistic Brain: How It Works and Why It Cannot by Simulated by a Turing Machine. Lausanne: Kios, 2015.

Clottes J. Cave Art. London: Phaidon, 2008.

Cohen L. G. et al. Functional Relevance of Cross-Modal Plasticity in Blind Humans. Nature 389, no. 6647 (1997): 180–83.

Copeland B. J. Hypercomputation. Minds and Machines 12, no. 4 (2002): 461–502.

Copeland B. J. Turing’s O-Machines, Searle, Penrose and the Brain (Human Mentality and Computation). Analysis 58, no. 2 (1998): 128–38.

Copeland B. J. et al. (eds.) Computability: Turing, Gödel, and Beyond. Cambridge, MA: MIT Press, 2013.

Costa R. M. et al. Dopamine Levels Modulate the Updating of Tastant Values. Genes, Brain and Behavior 6, no. 4 (2007): 314–20.

Curtis G. The Cave Painters: Probing the Mysteries of the World’s First Artists. New York: Knopf, 2006.

Dawkins R. The Selfish Gene. Oxford: Oxford University Press, 1976. [Докинз Р. Эгоистичный ген. Мир, 1993.]

Debener S. et al. Trial-by-Trial Coupling of Concurrent Electroencephalogram and Functional Magnetic Resonance Imaging Identifies the Dynamics of Performance Monitoring. Journal of Neuroscience 25, no. 50 (2005): 11730–37.

Dennett D. C. Consciousness Explained. Boston: Little, Brown, 1991.

Derbyshire J. Unknown Quantity: A Real and Imaginary History of Algebra. Washington, DC: Joseph Henry, 2006.

De Souza C. P. et al. Spinal Cord Stimulation for Gait Dysfunction in Parkinson’s Disease: Essential Questions to Discuss. Movement Disorders 32, no. 2 (2018): 1828–29.

Deutsch D. The Beginning of Infinity: Explanations That Transform the World. New York: Viking, 2011. [Дойч Д. Начало бесконечности. АНФ, 2014.]

Deutsch D. The Fabric of Reality. Harmondsworth, UK: Allen Lane, 1997. [Дойч Д. Структура реальности. Регулярная и хаотическая динамика, 2001.]

Devlin K. The Man of Numbers: Fibonacci’s Arithmetic Revolution. New York: Bloomsbury USA, 2011.

Dikker S. et al. Brain-to-Brain Synchrony Tracks Real-World Dynamic Group Interactions in the Classroom. Current Biology 27, no. 9 (2017): 1375–80.

Di Pellegrino G. et al. Understanding Motor Events: A Neurophysiological Study. Experimental Brain Research 91, no. 1 (1992): 176–80.

Domingos P. The Master Algorithm: How the Quest for the Ultimate Learning Machine Will Remake Our World. New York: Basic Books, 2015.

Donati A. R. et al. Long-Term Training with a Brain-Machine Interface-Based Gait Protocol Induces Partial Neurological Recovery in Paraplegic Patients. Scientific Reports 6 (2016): 30383.

Dreyfus H. L. What Computers Still Can’t Do: A Critique of Artificial Reason. Cambridge, MA: MIT Press, 1992.

Dunbar R. I. M. Grooming, Gossip, and the Evolution of Language. Cambridge, MA: Harvard University Press, 1996.

Dunbar R. I. M. Neocortex Size as a Constraint on Group Size in Primates. Journal of Human Evolution 20 (1992): 469–93.

Dunbar R. I. M. The Trouble with Science. Cambridge, MA: Harvard University Press, 1996.

Dunbar R. I. M., Shultz S. Evolution in the Social Brain. Science 317, no. 5843 (2007): 1344–47.

Dyson F. J. Origins of Life. Cambridge: Cambridge University Press, 1999.

Dzirasa K. et al. Lithium Ameliorates Nucleus Accumbens Phase-Signaling Dysfunction in a Genetic Mouse Model of Mania. Journal of Neuroscience 30, no. 48 (2010): 16314–23.

Dzirasa K. et al. Chronic in Vivo Multi-circuit Neurophysiological Recordings in Mice. Journal of Neuroscience Methods 195, no. 1 (2011): 36–46.

Dzirasa K. et al. Cortical-Amygdalar Circuit Dysfunction in a Genetic Mouse Model of Serotonin Deficiency. Journal of Neuroscience 33, no. 10 (2013): 4505–13.

Dzirasa K. et al. Impaired Limbic Gamma Oscillatory Synchrony during Anxiety-Related Behavior in a Genetic Mouse Model of Bipolar Mania. Journal of Neuroscience 31, no. 17 (2011): 6449–56.

Dzirasa K. et al. Noradrenergic Control of Cortico-Striato-Thalamic and Mesolimbic Cross-Structural Synchrony. Journal of Neuroscience 30, no. 18 (2010): 6387–97.

Dzirasa K. et al. Hyperdopaminergia and NMDA Receptor Hypofunction Disrupt Neural Phase Signaling. Journal of Neuroscience 29, no. 25 (2009): 8215–24.

Dzirasa K. et al. Dopaminergic Control of Sleep-Wake States. Journal of Neuroscience 26, no. 41 (2006): 10577–89.

Dzirasa K. et al. Persistent Hyperdopaminergia Decreases the Peak Frequency of Hippocampal Theta Oscillations during Quiet Waking and Rem Sleep. PLoS One 4, no. 4 (2009): e5238.

Eddington A. S. The Nature of the Physical World. Cambridge: Macmillan/Cambridge University Press, 1928.

Edwards P. N. The Closed World: Computers and the Politics of Discourse in Cold War America. Inside Technology. Cambridge, MA: MIT Press, 1996.

Ehrenzweig A. The Hidden Order of Art: A Study in the Psychology of Artistic Imagination. London: Weidenfeld and Nicolson, 1967.

Einstein A. Relativity: The Special and the General Theory. 1954. Reprint, London: Routledge, 2001. [Эйнштейн А. Собрание научных трудов. В 4-х т. Наука, 1965–1967.]

Einstein A. Why Socialism? Monthly Review 1, no. 1 (1949).

Engel A. K. et al. Dynamic Predictions: Oscillations and Synchrony in Top-Down Processing. Nature Reviews Neuroscience 2, no. 10 (2001): 704–16.

Englander Z. A. et al. Diffuse Reduction of White Matter Connectivity in Cerebral Palsy with Specific Vulnerability of Long Range Fiber Tracts. Neuroimage: Clinical 2 (2013): 440–47.

Fagan B. M. Cro-Magnon: How the Ice Age Gave Birth to the First Modern Humans. New York: Bloomsbury, 2010.

Fanselow E. E., Nicolelis M. A. Behavioral Modulation of Tactile Responses in the Rat Somatosensory System. Journal of Neuroscience 19, no. 17 (1999): 7603–16.

Fanselow E. E. et al. Reduction of Pentylenetetrazole-Induced Seizure Activity in Awake Rats by Seizure-Triggered Trigeminal Nerve Stimulation. Journal of Neuroscience 20, no. 21 (2000): 8160–68.

Ferguson N. The Ascent of Money: A Financial History of the World. New York: Penguin, 2008. [Фергюсон Н. Восхождение денег. Corpus, 2010.]

Ferguson N. The House of Rothschild. Vol. 1: Money’s Prophets. New York: Penguin, 1998. [Фергюсон Н. Дом Ротшильдов. Центрполиграф, 2019.]

Ferrari P. F., Rizzolatti G. New Frontiers in Mirror Neurons Research. Oxford: Oxford University Press, 2015.

Fingelkurts A. A. Timing in Cognition and EEG Brain Dynamics: Discreteness versus Continuity. Cognitive Processing 7, no. 3 (2006): 135–62.

Fitzsimmons N. A. et al. Primate Reaching Cued by Multichannel Spatiotemporal Cortical Microstimulation. Journal of Neuroscience 27, no. 21 (2007): 5593–602.

Fitzsimmons N. A. et al. Extracting Kinematic Parameters for Monkey Bipedal Walking from Cortical Neuronal Ensemble Activity. Frontiers in Integrative Neuroscience 3 (2009): 3.

Flor H. et al. Phantom Limb Pain: A Case of Maladaptive CNS Plasticity? Nature Reviews Neuroscience 7, no. 11 (2006): 873–81.

Fodor J. The Language of Thought. Cambridge, MA: MIT Press, 1975.

Ford M. Rise of the Robots: Technology and the Threat of a Jobless Future. New York: Basic Books, 2015. [Форд М. Роботы наступают. АНФ, 2019.]

Foucault M. The Order of Things: An Archaeology of the Human Sciences. World of Man. New York: Pantheon Books, 1971.

Freed-Brown G., White D. J. Acoustic Mate Copying: Female Cowbirds Attend to Other Females’ Vocalizations to Modify Their Song Preferences. Proceedings of the Royal Society: Biological Sciences 276, no. 1671 (2009): 3319–25.

Freeman C. The Closing of the Western Mind: The Rise of Faith and the Fall of Reason. New York: Vintage Books, 2005.

Frenkel E. Love and Math: The Heart of Hidden Reality. New York: Basic Books, 2013. [Френкель Э. Любовь и математика. Питер, 2016.]

Frostig R. D. et al. Imaging Cajal’s Neuronal Avalanche: How Wide-Field Optical Imaging of the Point-Spread Advanced the Understanding of Neocortical Structure-Function Relationship. Neurophotonics 4, no. 3 (2017): 031217.

Fuentes R. et al. Restoration of Locomotive Function in Parkinson’s Disease by Spinal Cord Stimulation: Mechanistic Approach. European Journal of Neuroscience 32, no. 7 (2010): 1100–8.

Fuentes R. et al. Spinal Cord Stimulation Restores Locomotion in Animal Models of Parkinson’s Disease. Science 323, no. 5921 (2009): 1578–82.

Gallese V. et al. A Unifying View of the Basis of Social Cognition. Trends in Cognitive Sciences 8, no. 9 (2004): 396–403.

Gamble C. et al. Thinking Big: How the Evolution of Social Life Shaped the Human Mind. London: Thames and Hudson, 2014.

Gane S. et al. Molecular Vibration-Sensing Component in Human Olfaction. PLoS One 8, no. 1 (2013): e55780.

Gardner H. Multiple Intelligences: New Horizons. New York: Basic Books, 2006.

Gertner J. The Idea Factory: Bell Labs and the Great Age of American Innovation. New York: Penguin, 2012.

Ghazanfar A. A., Schroeder C. E. Is Neocortex Essentially Multisensory? Trends in Cognitive Sciences 10, no. 6 (2006): 278–85.

Gleick J. The Information: A History, a Theory, a Flood. New York: Pantheon Books, 2011. [Глик Дж. Информация: история, теория, поток. Corpus, 2013.]

Gleiser M. The Island of Knowledge: The Limits of Science and the Search for Meaning. New York: Basic Books, 2014. [Глейзер М. Остров знаний. Питер, 2017.]

Gleiser M. A Tear at the Edge of Creation: A Radical New Vision for Life in an Imperfect Universe. Hanover: Dartmouth College Press, 2013.

Gödel K. Some Basic Theorems on the Foundations of Mathematics and Their Philosophical Implications. In Feferman S. et al. (eds.) Collected Works, vol. 3: Unpublished Essays and Lectures. New York: Oxford University Press, 1995.

Gödel K. Über Formal Unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und Verwandter Systeme I. Monatshefte für Mathematik und Physik 38 (1931): 173–98.

Goff P. A Way Forward to Solve the Hard Problem of Consciousness. Guardian, January 28, 2015.

Gombrich E. H. The Story of Art. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1995. [Гомбрих Э. История искусства. Искусство – XXI век, 2017.]

Gosling D. L. Science and the Indian Tradition: When Einstein Met Tagore. London: Routledge, 2007.

Gould S. J. Wonderful Life: The Burgess Shale and the Nature of History. New York: Norton, 1989.

Gray J. Consciousness: Creeping up on the Hard Problem. Oxford: Oxford University Press, 2004.

Greene B. The Hidden Reality: Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos. New York: Knopf, 2011. [Грин Б. Скрытая реальность. Либроком, 2012.]

Greenfield P. M. Technology and Informal Education: What Is Taught, What Is Learned. Science 323, no. 5910 (2009): 69–71.

Halpern P. Einstein’s Dice and Schrödinger’s Cat: How Two Great Minds Battled Quantum Randomness to Create a Unified Theory of Physics. New York: Basic Books, 2015. [Хэлперн П. Играют ли коты в кости? Питер, 2016.]

Hamilton E. The Greek Way. New York: Norton, 2017.

Hanson T. L. et al. Subcortical Neuronal Ensembles: An Analysis of Motor Task Association, Tremor, Oscillations, and Synchrony in Human Patients. Journal of Neuroscience 32, no. 25 (2012): 8620–32.

Harari Y. N. Homo Deus: A Brief History of Tomorrow. New York: Harper, 2017. [Харари Ю. Н. Homo Deus. Краткая история будущего. Синдбад, 2020.]

Harari Y. N. Sapiens: A Brief History of Humankind. New York: Harper, 2015. [Харари Ю. Н. Sapiens. Краткая история человечества. Синдбад, 2020.]

Haroutunian V. et al. Myelination, Oligodendrocytes, and Serious Mental Illness. Glia 62, no. 11 (2014): 1856–77.

Harris T. How a Handful of Tech Companies Control Billions of Minds Every Day. TED 2017, session 11, April 2017.

Hart P. The Somme: The Darkest Hour on the Western Front. New York: Pegasus Books, 2008.

Hartmann K. et al. Embedding a Panoramic Representation of Infrared Light in the Adult Rat Somatosensory Cortex through a Sensory Neuroprosthesis. Journal of Neuroscience 36, no. 8 (2016): 2406–24.

Hartt F., Wilkins D. G. History of Italian Renaissance Art: Painting, Sculpture, Architecture. New York: H. N. Abrams, 1994.

Hartwig V. et al. Biological Effects and Safety in Magnetic Resonance Imaging: A Review. International Journal of Environmental Research and Public Health 6, no. 6 (2009): 1778–98.

Harvey D. The Enigma of Capital: And the Crises of Capitalism. Oxford: Oxford University Press, 2010.

Hasson U. et al. Brain-to-Brain Coupling: A Mechanism for Creating and Sharing a Social World. Trends in Cognitive Sciences 16, no. 2 (2012): 114–21.

Hasson U. et al. Intersubject Synchronization of Cortical Activity during Natural Vision. Science 303, no. 5664 (2004): 1634–40.

Hawking S., Mlodinow L. The Grand Design. New York: Bantam Books, 2010. [Хокинг С., Млодинов Л. Высший замысел. АСТ, 2017.]

Hayles N. K. How We Became Posthuman: Virtual Bodies in Cybernetics, Literature, and Informatics. Chicago: University of Chicago Press, 1999.

Hayles N. K. How We Think: Digital Media and Contemporary Technogenesis. Chicago: University of Chicago Press, 2012.

Hebb D. O. The Organization of Behavior: A Neuropsychological Theory. A Wiley Book in Clinical Psychology. New York: Wiley, 1949.

Hecht E. E. et al. Differences in Neural Activation for Object-Directed Grasping in Chimpanzees and Humans. Journal of Neuroscience 33, no. 35 (2013): 14117–34.

Hecht E. E., Parr L. The Chimpanzee Mirror System and the Evolution of Frontoparietal Circuits for Action Observation and Social Learning. In New Frontiers in Mirror Neurons Research. Oxford: Oxford University Press, 2015.

Henrich J. P. The Secret of Our Success: How Culture Is Driving Human Evolution, Domesticating Our Species, and Making Us Smarter. Princeton: Princeton University Press, 2016.

Henry R. C. The Mental Universe. Nature 436, no. 29 (2005): 29.

Hey A. J. G., Walters P. The New Quantum Universe. Cambridge: Cambridge University Press, 2003.

Hidalgo C. A. Why Information Grows: The Evolution of Order, from Atoms to Economies. New York: Basic Books, 2015.

Hobsbawm E. J. The Age of Capital, 1848–1875. New York: Vintage Books, 1996. [Хобсбаум Э. Век капитала. Феникс, 1999.]

Hobsbawm E. J. The Age of Empire, 1875–1914. New York: Vintage Books, 1989. [Хобсбаум Э. Век империи. Феникс, 1999.]

Hobsbawm E. J. The Age of Extremes: A History of the World, 1914–1991. New York: Pantheon Books, 1994. [Хобсбаум Э. Эпоха крайностей. Corpus, 2020.]

Hobsbawm E. J. The Age of Revolution, 1789–1848. New York: Vintage Books, 1996. [Хобсбаум Э. Век революции. Феникс, 1999.]

Hobsbawm E. J., Wrigley C. Industry and Empire: From 1750 to the Present Day. New York: New Press, 1999.

Hoffmann D. L. et al. U-Th Dating of Carbonate Crusts Reveals Neandertal Origin of Iberian Cave Art. Science 359, no. 6378 (2018): 912–15.

Hofstadter D. R. Gödel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid. New York: Basic Books, 1999. [Хофштадтер Д. Гёдель, Эшер, Бах. Бахрах-М, 2001.]

Hossenfelder S. Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray. New York: Basic Books, 2018. [Хоссенфельдер C. Уродливая Вселенная. Бомбора, 2020.]

Hubel D. H. Eye, Brain, and Vision. New York: Scientific American Library, 1995. [Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение. Мир, 1990.]

Huxley A. The Doors of Perception and Heaven and Hell. New York: Perennial Classics, 2004. [Хаксли О. Двери восприятия. Рай и ад. АСТ, 2016.]

Ifft P. J. et al. A Brain-Machine Interface Enables Bimanual Arm Movements in Monkeys. Science Translational Medicine 5, no. 210 (2013): 210ra154.

Ingraham C. Poetry Is Going Extinct, Government Data Show. Washington Post, April 24, 2015.

Jackson M. Distracted: The Erosion of Attention and the Coming Dark Age. Amherst, MA: Prometheus Books, 2008.

James S. R. Hominid Use of Fire in the Lower and Middle Pleistocene: A Review of the Evidence. Current Anthropology 30, no. 1 (1989): 1–26.

Jameson F. The Ancients and the Postmoderns. London: Versos, 2015.

Janicak P. G., Dokucu M. E. Transcranial Magnetic Stimulation for the Treatment of Major Depression. Neuropsychiatric Disease and Treatment 11 (2015): 1549–60.

Jeans J. The Mysterious Universe. Cambridge: Macmillan/Cambridge University Press, 1930. [Дженс Дж. Вселенная вокруг нас. Государственное технико-теоретическое издательство, 1932.]

Jefferys J. G. Nonsynaptic Modulation of Neuronal Activity in the Brain: Electric Currents and Extracellular Ions. Physiological Reviews 75, no. 4 (1995): 689–723.

Jibu M., Yasue K. Quantum Brain Dynamics and Consciousness: An Introduction. Advances in Consciousness Research 3. Amsterdam: John Benjamins, 1995.

Johanson D. C., Wong K. Lucy’s Legacy: The Quest for Human Origins. New York: Harmony Books, 2009.

John E. R. A Field Theory of Consciousness. Consciousness and Cognition 10, no. 2 (2001): 184–213.

Jung C. G. Archetypes and the Collective Unconscious. In The Collected Works of C. G. Jung. Vol. 9. Princeton: Princeton University Press, 1980. [Юнг К. Архетипы и коллективное бессознательное. АСТ, 2019.]

Jung C. G. Psychological Types. In The Collected Works of C. G. Jung. Vol. 6. Princeton: Princeton University Press, 1976. [Юнг К. Психологические типы. Харвест, 2006.]

Jung C. G. Synchronicity: An Acausal Connecting Principle. In The Collected Works of C. G. Jung. Vol. 8. Princeton: Princeton University Press, 2010. [Юнг К. Синхрония. АСТ, 2010.]

Jung C. G. The Undiscovered Self. New York: Signet, 2006. [Юнг К. Нераскрытая самость. АСТ, 2021.]

Kaas J. H. The Evolution of Neocortex in Primates. Progress in Brain Research 195 (2012): 91–102.

Kaspersky Lab. The Rise and Impact of Digital Amnesia: Why We Need to Protect What We No Longer Remember. 2015. https://media.kaspersky-contenthub.com/wp-content/uploads/sites/100/2017/03/10084613/Digital-Amnesia-Report.pdf

Kauffman S. A. At Home in the Universe: The Search for Laws of Self-Organization and Complexity. New York: Oxford University Press, 1995.

Keenan J. P. et al. The Face in the Mirror: The Search for the Origins of Consciousness. New York: Ecco, 2003.

Kennedy H. When Baghdad Ruled the Muslim World: The Rise and Fall of Islam’s Greatest Dynasty. Cambridge, MA: Da Capo, 2005.

Keynes J. M. The General Theory of Employment, Interest and Money (Illustrated). Kindle ed. Green World, 2015.

Kieu T. D. Quantum Algorithm for Hilbert’s Tenth Problem. International Journal of Theoretical Physics 42, no. 7 (2003): 1461–78.

Kim S. H. et al. Reduced Striatal Dopamine D2 Receptors in People with Internet Addiction. Neuroreport 22, no. 8 (2011): 407–11.

Kim Y.-H. et al. Delayed ‘Choice’ Quantum Eraser. Physical Review Letters 84, no. 1 (2000): 1–5.

King R. Brunelleschi’s Dome: How a Renaissance Genius Reinvented Architecture. New York: Walker, 2000.

Klein R. G., Edgar B. The Dawn of Human Culture. New York: Wiley, 2002.

Köhler W. Dynamics in Psychology. New York: Liveright, 1940.

Köhler W. Gestalt Psychology: An Introduction to New Concepts in Modern Psychology. New York: Liveright, 1992. [Келер В. Гештальт-психология. АСТ, 1998.]

Korzybski A. Selections from Science and Sanity: An Introduction to Non-Aristotelian Systems and General Semantics. Fort Worth, TX: Institute of General Semantics, 2010.

Kreiter A. K., Singer W. Stimulus-Dependent Synchronization of Neuronal Responses in the Visual Cortex of the Awake Macaque Monkey. Journal of Neuroscience 16, no. 7 (1996): 2381–96.

Krupa D. J. et al. Behavioral Properties of the Trigeminal Somatosensory System in Rats Performing Whisker-Dependent Tactile Discriminations. Journal of Neuroscience 21, no. 15 (2001): 5752–63.

Krupa D. J. et al. Layer-Specific Somatosensory Cortical Activation during Active Tactile Discrimination. Science 304, no. 5679 (2004): 1989–92.

Kuhn T. S. The Structure of Scientific Revolutions. Chicago: University of Chicago Press, 1996. [Кун Т. Структура научных революций. АСТ, 2020.]

Kupers R. et al. rTMS of the Occipital Cortex Abolishes Braille Reading and Repetition Priming in Blind Subjects. Neurology 68, no. 9 (2007): 691–93.

Kurzweil R. In the Age of Spiritual Machines: When Computers Exceed Human Intelligence. New York: Penguin Books, 2000.

Kurzweil R. The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology. New York: Viking, 2005.

Lakoff G., Núñez R. E. Where Mathematics Comes From: How the Embodied Mind Brings Mathematics into Being. New York: Basic Books, 2000.

Lane N. The Vital Question: Energy, Evolution, and the Origins of Complex Life. New York: Norton, 2015. [Лейн Н. Вопрос жизни. Corpus, 2018.]

Lashley K. S. et al. An Examination of the Electrical Field Theory of Cerebral Integration. Psychological Review 58, no. 2 (1951): 123–36.

Laubach M. et al. Cortical Ensemble Activity Increasingly Predicts Behaviour Outcomes during Learning of a Motor Task. Nature 405, no. 6786 (2000): 567–71.

Lebedev M. A. et al. Cortical Ensemble Adaptation to Represent Velocity of an Artificial Actuator Controlled by a Brain-Machine Interface. Journal of Neuroscience 25, no. 19 (2005): 4681–93.

Lebedev M. A., Nicolelis M. A. Brain-Machine Interfaces: From Basic Science to Neuroprostheses and Neurorehabilitation. Physiological Reviews 97, no. 2 (2017): 767–837.

Lebedev M. A., Nicolelis M. A. Brain-Machine Interfaces: Past, Present and Future. Trends in Neuroscience 29, no. 9 (2006): 536–46.

Lebedev M. A., Nicolelis M. A. Toward a Whole-Body Neuroprosthetic. Progress in Brain Research 194 (2011): 47–60.

Lewis M. Moneyball: The Art of Winning an Unfair Game. New York: Norton, 2003.

Lewis P. ‘Our Minds Can Be Hijacked’: The Tech Insiders Who Fear a Smartphone Dystopia. Guardian, October 6, 2017.

Lewis-Williams J. D. Conceiving God: The Cognitive Origin and Evolution of Religion. London: Thames and Hudson, 2010.

Lewis-Williams J. D. The Mind in the Cave: Consciousness and the Origins of Art. London: Thames and Hudson, 2002.

Lewis-Williams J. D., Pearce D. G. Inside the Neolithic Mind: Consciousness, Cosmos, and the Realm of the Gods. London: Thames and Hudson, 2005.

Lin R. C. et al. Calbindin-Containing Nonspecific Thalamocortical Projecting Neurons in the Rat. Brain Research 711, nos. 1–2 (1996): 50–55.

Lind J. et al. Animal Memory: A Review of Delayed Matching-to-Sample Data. Behavioral Processes 117 (2015): 52–58.

Liu M., Luo J. Relationship between Peripheral Blood Dopamine Level and Internet Addiction Disorder in Adolescents: A Pilot Study. International Journal of Clinical and Experimental Medicine 8, no. 6 (2015): 9943–48.

Livio M. Is God a Mathematician? New York: Simon and Schuster, 2009. [Ливио М. Был ли Бог математиком? АСТ, 2016.]

Lloyd S. Programming the Universe: A Quantum Computer Scientist Takes on the Cosmos. New York: Knopf, 2006.

Lorkowski C. M. David Hume: Causation. Internet Encyclopedia of Philosophy. www.iep.utm.edu/hume-cau/

Lucas J. R. Minds, Machines and Gödel. Philosophy 36, nos. 112–27 (1961): 43–59.

Mach E. The Analysis of Sensations and the Relation of the Physical to the Psychical. Chicago: Open Court, 1914.

Maguire E. A. et al. Navigation-Related Structural Change in the Hippocampi of Taxi Drivers. PNAS 97, no. 8 (2000): 4398–403.

Malavera A. et al. Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Phantom Limb Pain in Land Mine Victims: A Double-Blinded, Randomized, Sham-Controlled Trial. Journal of Pain 17, no. 8 (2016): 911–18.

Maravita A. et al. Multisensory Integration and the Body Schema: Close to Hand and within Reach. Current Biology 13, no. 13 (2003): R531–39.

Martin T. R. Ancient Greece: From Prehistoric to Hellenistic Times. New Haven: Yale University Press, 2013. [Мартин Т. Древняя Греция. АНФ, 2020.]

Mas-Herrero E. et al. Modulating Musical Reward Sensitivity Up and Down with Transcranial Magnetic Stimulation. Nature Human Behaviour 2, no. 1 (2018): 27–32.

Matell M. S. et al. Interval Timing and the Encoding of Signal Duration by Ensembles of Cortical and Striatal Neurons. Behavioral Neuroscience 117, no. 4 (2003): 760–73.

Maturana H. R., Varela F. J. The Tree of Knowledge: The Biological Roots of Human Understanding. Boston: Shambhala, 1992.

McFadden J. The Conscious Electromagnetic Information (Cemi) Field Theory – The Hard Problem Made Easy? Journal of Consciousness Studies 9, no. 8 (2002): 45–60.

McFadden J. Synchronous Firing and Its Influence on the Brain’s Electromagnetic Field – Evidence for an Electromagnetic Field Theory of Consciousness. Journal of Consciousness Studies 9, no. 4 (2002): 23–50.

McLuhan M. Understanding Media: The Extensions of Man. Corte Madera, CA: Gingko, 2013. [Маклюэн М. Понимание медиа: внешние расширения человека. Кучково поле, 2007.]

McLuhan M. et al. The Gutenberg Galaxy: The Making of Typographic Man. Toronto: University of Toronto Press, 2011. [Маклюэн М. Галактика Гутенберга. Академический проект, Гаудеамус, 2013.]

Meldrum D. J., Hilton C. E. From Biped to Strider: The Emergence of Modern Human Walking, Running, and Resource Transport. New York: Kluwer Academic/Plenum, 2004.

Melzack R. From the Gate to the Neuromatrix. Pain, suppl. 6 (1999): S121–26.

Melzack R. The Puzzle of Pain. New York: Basic Books, 1973.

Melzack R., Wall P. D. Textbook of Pain. Edinburgh: Churchill Livingstone, 1999.

Menocal M. R. The Ornament of the World: How Muslims, Jews, and Christians Created a Culture of Tolerance in Medieval Spain. Boston: Little, Brown, 2002.

Meredith M. A., Clemo H. R. Corticocortical Connectivity Subserving Different Forms of Multisensory Convergence. In Multisensory Object Perception in the Primate Brain. New York: Springer, 2010.

Merzbach U. C., Boyer C. B. A History of Mathematics. Hoboken, NJ: John Wiley, 2011.

Miller A. I. Einstein, Picasso: Space, Time, and Beauty That Causes Havoc. New York: Basic Books, 2001.

Miller D. J. et al. Prolonged Myelination in Human Neocortical Evolution. PNAS 109, no. 41 (2012): 16480–85.

Mitchell M. Complexity: A Guided Tour. Oxford: Oxford University Press, 2009.

Mithen S. J. After the Ice: A Global Human History, 20,000—5000 BC. Cambridge, MA: Harvard University Press, 2004.

Mithen S. J. Creativity in Human Evolution and Prehistory. London: Routledge, 1998.

Mithen S. J. The Prehistory of the Mind: The Cognitive Origins of Art, Religion and Science. London: Thames and Hudson, 1996.

Mithen S. J. The Singing Neanderthals: The Origins of Music, Language, Mind, and Body. Cambridge, MA: Harvard University Press, 2006.

Moosavi-Dezfooli S.-M. et al. Universal Adversarial Perturbations. IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) (2017): 86–94.

Morgan T. J. et al. Experimental Evidence for the Co-evolution of Hominin Tool-Making Teaching and Language. Nature Communications 6 (2015): 6029.

Moyle F. Turner: The Extraordinary Life and Momentous Times of J. M. W. Turner. New York: Penguin, 2016.

Mumford L. Art and Technics. Bampton Lectures in America. New York: Columbia University Press, 2000.

Mumford L. The City in History: Its Origins, Its Transformations, and Its Prospects. New York: Harcourt, 1961.

Mumford L. The Condition of Man. New York: Harcourt Brace Jovanovich, 1973.

Mumford L. The Human Way Out. Pendle Hill Pamphlet. Wallingford, PA: Pendle Hill, 1958.

Mumford L. The Myth of the Machine: Technics and Human Development. London: Secker and Warburg, 1967. [Мамфорд Л. Миф машины. Логос, 2001.]

Mumford L. The Pentagon of Power. In The Myth of the Machine. Vol. 2. New York: Harcourt Brace Jovanovich, 1974.

Mumford L. The Story of Utopias. Kindle ed. Amazon Digital Services LLC, 2011.

Mumford L. Technics and Civilization. Chicago: University of Chicago Press, 2010.

Newberg A. B. et al. Why God Won’t Go Away: Brain Science and the Biology of Belief. New York: Ballantine Books, 2001.

Nicolelis M. A. Actions from Thoughts. Nature 409, no. 6818 (2001): 403–7.

Nicolelis M. A. (ed.) Advances in Neural Population Coding. Amsterdam: Elsevier, 2001.

Nicolelis M. A. Are We at Risk of Becoming Biological Digital Machines? Nature Human Behavior 1, no. 8 (2017): 1–2.

Nicolelis M. A. Beyond Boundaries: The New Neuroscience of Connecting Brains with Machines – And How It Will Change Our Lives. New York: Times Books / Henry Holt, 2011.

Nicolelis M. A. Brain-Machine Interfaces to Restore Motor Function and Probe Neural Circuits. Nature Reviews Neuroscience 4, no. 5 (2003): 417–22.

Nicolelis M. A. Controlling Robots with the Mind. Scientific American Reports 18 (2008): 72–79.

Nicolelis M. A. Living with Ghostly Limbs. Scientific American Mind 18 (2007): 53–59.

Nicolelis M. A. Methods for Neural Ensemble Recordings. Boca Raton: CRC, 2008.

Nicolelis M. A. Mind in Motion. Scientific American 307, no. 3 (2012): 58–63.

Nicolelis M. A. Mind out of Body. Scientific American 304, no. 2 (2011): 80–83.

Nicolelis M. A. et al. Sensorimotor Encoding by Synchronous Neural Ensemble Activity at Multiple Levels of the Somatosensory System. Science 268, no. 5215 (1995): 1353–58.

Nicolelis M. A., Chapin J. K. Controlling Robots with the Mind. Scientific American 287, no. 4 (2002): 46–53.

Nicolelis M. A. et al. Chronic, Multisite, Multielectrode Recordings in Macaque Monkeys. PNAS 100, no. 19 (2003): 11041–46.

Nicolelis M. A., Fanselow E. E. Thalamocortical Optimization of Tactile Processing according to Behavioral State. Nature Neuroscience 5, no. 6 (2002): 517–23.

Nicolelis M. A. et al. Hebb’s Dream: The Resurgence of Cell Assemblies. Neuron 19, no. 2 (1997): 219–21.

Nicolelis M. A. et al. Reconstructing the Engram: Simultaneous, Multisite, Many Single Neuron Recordings. Neuron 18, no. 4 (1997): 529–37.

Nicolelis M. A., Lebedev M. A. Principles of Neural Ensemble Physiology Underlying the Operation of Brain-Machine Interfaces. Nature Reviews Neuroscience 10, no. 7 (2009): 530–40.

Nicolelis M. A. et al. Active Tactile Exploration Influences the Functional Maturation of the Somatosensory System. Journal of Neurophysiology 75, no. 5 (1996): 2192–96.

Nicolelis M. A., Ribeiro S. Seeking the Neural Code. Scientific American 295, no. 6 (2006): 70–77.

Nijholt A. Competing and Collaborating Brains: Multi-Brain Computer Interfacing. In Brain-Computer Interfaces: Current Trends and Applications. Cham: Springer International Publishing, Switzerland, 2015.

Nishitani N., Hari R. Viewing Lip Forms: Cortical Dynamics. Neuron 36, no. 6 (2002): 1211–20.

Noebels J. A Perfect Storm: Converging Paths of Epilepsy and Alzheimer’s Dementia Intersect in the Hippocampal Formation. Epilepsia 52, suppl. 1 (2011): 39–46.

Notter D. R. et al. Accuracy of Estimation of Testis Weight from in Situ Testis Measures in Ram Lambs. Theriogenology 15, no. 2 (1981): 227–34.

Numan M. Neurobiology of Social Behavior: Toward an Understanding of the Prosocial and Antisocial Brain. London: Elsevier Academic Press, 2015.

Oberman L. M., Ramachandran V. S. The Role of the Mirror Neuron System in the Pathophysiology of Autism Spectrum Disorder. In New Frontiers in Mirror Neurons Research. Oxford University Press, 2015.

O’Doherty J. E. et al. A Brain-Machine Interface Instructed by Direct Intracortical Microstimulation. Frontiers in Integrative Neuroscience 3 (2009): 20.

O’Doherty J. E. et al. Active Tactile Exploration Using a Brain-Machine-Brain Interface. Nature 479, no. 7372 (2011): 228–31.

O’Dowd M. How the Quantum Eraser Rewrites the Past. PBS Digital Studios, Space Time, 2016. www.youtube.com/watch?v=8ORLN_KwAgs&app=desktop

O’Neill K. The Hutu and Tutsi Distinction. In Advanced Topics in Sociology: The Sociology of Genocide – SOC445H5. Ontario, Canada: University of Toronto – Mississauga, November 13, 2009. http://docplayer.net/33422656-The-distinction-between-hutu-and-tutsi-is-central-to-understanding-the-rwandan.html

Pais-Vieira M. et al. Building an Organic Computing Device with Multiple Interconnected Brains. Scientific Reports 5 (2015): 11869.

Pais-Vieira M. et al. Cortical and Thalamic Contributions to Response Dynamics across Layers of the Primary Somatosensory Cortex during Tactile Discrimination. Journal of Neurophysiology 114, no. 3 (2015): 1652–76.

Pais-Vieira M. et al. A Brain-to-Brain Interface for Real-Time Sharing of Sensorimotor Information. Scientific Reports 3 (2013): 1319.

Pais-Vieira M. et al. Simultaneous Top-Down Modulation of the Primary Somatosensory Cortex and Thalamic Nuclei during Active Tactile Discrimination. Journal of Neuroscience 33, no. 9 (2013): 4076–93.

Pais-Vieira M. et al. A Closed Loop Brain-Machine Interface for Epilepsy Control Using Dorsal Column Electrical Stimulation. Scientific Reports 6 (2016): 32814.

Pallasmaa J. The Eyes of the Skin: Architecture and the Senses. Chichester, UK: Wiley-Academy; Hoboken, NJ: John Wiley and Sons, 2012.

Pallasmaa J. The Thinking Hand: Existential and Embodied Wisdom in Architecture. Chichester, UK: Wiley, 2009.

Papagianni D., Morse M. Neanderthals Rediscovered: How Modern Science Is Rewriting Their Story. New York: Thames and Hudson, 2013.

Papanicolaou A. C. Clinical Magnetoencephalography and Magnetic Source Imaging. Cambridge: Cambridge University Press, 2009.

Papoušek H., Papoušek M. Mirror Image and Self-Recognition in Young Human Infants: I. A New Method of Experimental Analysis. Developmental Psychobiology 7, no. 2 (1974): 149–57.

Patil P. G. et al. Ensemble Recordings of Human Subcortical Neurons as a Source of Motor Control Signals for a Brain-Machine Interface. Neurosurgery 55, no. 1 (2004): 27–38.

Pedrosa M. Primary Documents. New York: Museum of Modern Art, 2015.

Pedrosa M. Arte ensaios. São Paulo: Cosac Naify, 2015.

Penrose R. The Emperor’s New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics. New York: Penguin Books, 1991. [Пенроуз Р. Новый ум короля. УРСС, ЛКИ, 2011.]

Penrose R. Fashion, Faith, and Fantasy in the New Physics of the Universe. Princeton: Princeton University Press, 2016. [Пенроуз Р. Мода, вера, фантазия и новая физика вселенной. Питер, 2019.]

Penrose R. Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness. Oxford: Oxford University Press, 1994. [Пенроуз Р. Тени разума. Институт компьютерных исследований, 2005.]

Petersen A. The Philosophy of Niels Bohr. Bulletin of the Atomic Scientists 19, no. 7 (1963): 8–9.

Petrides M. Neuroanatomy of Language Regions of the Human Brain. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2014.

Piccinini G. Computationalism in the Philosophy of Mind. Philosophy Compass 4, no. 3 (2009): 515–32.

Pickering A. The Cybernetic Brain: Sketches of Another Future. Chicago: University of Chicago Press, 2010.

Piketty T., Goldhammer А. Capital in the Twenty-First Century. Cambridge, MA: Belknap Press of Harvard University Press, 2014.

Pockett S. Field Theories of Consciousness. Scholarpedia (2013), 8 (12): 4951. doi:10.4249/scholarpedia.4951

Pockett S. The Nature of Consciousness: A Hypothesis. Lincoln, NE: iUniverse, 2000.

Poincaré H. Leçons de mécanique celeste. Paris: Gauthier-Villars, 1905. [Пуанкаре А. Избранные труды. В 2-х т. Наука, 1971.]

Poincaré H. La science e l’hypothèse. Paris: Flammarion, 1902.

Poincaré H. The Value of Science: Essential Writings of Henri Poincaré. New York: Modern Library, 2001. [Пуанкаре А. Ценность науки. М., 1906.]

Pollard J., Reid H. The Rise and Fall of Alexandria: Birthplace of the Modern Mind. New York: Penguin, 2007.

Popper K. R. The Logic of Scientific Discovery. London: Routledge, 1992. [Поппер К. Логика научного исследования. АСТ, 2010.]

Pour-El M. B., Richards J. I. Computability in Analysis and Physics. Berlin: Springer-Verlag, 1989.

Prigogine I. The End of Certainty. New York: Free Press, 1996. [Пригожин И. Конец определенности. Регулярная и хаотическая динамика, 2001.]

Prigogine I., Stengers I. The End of Certainty: Time, Chaos, and the New Laws of Nature. New York: Free Press, 1997.

Prigogine I., Stengers I. Order out of Chaos: Man’s New Dialogue with Nature. Toronto: Bantam Books, 1984. [Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. УРСС, 2014.]

Puchner M. The Written World: The Power of Stories to Shape People, History, Civilization. New York: Random House, 2017.

Putnam H. Brains and Behavior. In Analytical Philosophy: Second Series. Oxford: Blackwell, 1963.

Putnam H. The Many Faces of Realism. The Paul Carus Lectures. La Salle, IL: Open Court, 1987.

Putnam H. Mathematics, Matter, and Method. Cambridge: Cambridge University Press, 1979.

Radman T. et al. Spike Timing Amplifies the Effect of Electric Fields on Neurons: Implications for Endogenous Field Effects. Journal of Neuroscience 27, no. 11 (2007): 3030–36.

Rajangam S. et al. Wireless Cortical Brain-Machine Interface for Whole-Body Navigation in Primates. Scientific Reports 6 (2016): 22170.

Ramakrishnan A. et al. Cortical Neurons Multiplex Reward-Related Signals along with Sensory and Motor Information. PNAS 114, no. 24 (2017): E4841–50.

Ramakrishnan A. et al. Computing Arm Movements with a Monkey Brainet. Scientific Reports 5 (2015): 10767.

Raphael M. Prehistoric Cave Paintings. New York: Pantheon Books, 1945.

Rasch B., Born J. About Sleep’s Role in Memory. Physiological Reviews 93, no. 2 (2013): 681–766.

Reimann M. W. et al. A Biophysically Detailed Model of Neocortical Local Field Potentials Predicts the Critical Role of Active Membrane Currents. Neuron 79, no. 2 (2013): 375–90.

Renfrew C. et al. The Sapient Mind: Archaeology Meets Neuroscience. Oxford: Oxford University Press, 2009.

Rilling J. K. Comparative Primate Neuroimaging: Insights into Human Brain Evolution. Trends in Cognitive Sciences 18, no. 1 (2014): 46–55.

Robb L. P. et al. Evaluation of Spinal Cord Stimulation on the Symptoms of Anxiety and Depression and Pain Intensity in Patients with Failed Back Surgery Syndrome. Irish Journal of Medical Science 186, no. 3 (2017): 767–71.

Robinson A. The Last Man Who Knew Everything: Thomas Young, the Anonymous Polymath Who Proved Newton Wrong, Explained How We See, Cured the Sick, and Deciphered the Rosetta Stone, among Other Feats of Genius. New York: Pi, 2006.

Rogawski M. A., Loscher W. The Neurobiology of Antiepileptic Drugs for the Treatment of Nonepileptic Conditions. Nature Medicine 10, no. 7 (2004): 685–92.

Ronen I. et al. Microstructural Organization of Axons in the Human Corpus Callosum Quantified by Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Spectroscopy of N-Acetylaspartate and Post-mortem Histology. Brain Structure and Function 219, no. 5 (2014): 1773–85.

Rothbard M. N. A History of Money and Banking in the United States: The Colonial Era to World War II. Auburn, AL: Ludwig von Mises Institute, 2002.

Rovelli C. Relational Quantum Mechanics. arXiv, February 24, 1997. https://arxiv.org/abs/quant-ph/9609002v2

Rozzi S. The Neuroanatomy of the Mirror Neuron System. In New Frontiers in Mirror Neurons Research. Oxford: Oxford University Press, 2015.

Rubino G. et al. Experimental Verification of an Indefinite Causal Order. Science Advances 3, no. 3 (2017): e1602589.

Russell B. A History of Western Philosophy, and Its Connection with Political and Social Circumstances from the Earliest Times to the Present Day. New York: Simon and Schuster, 1945. [Рассел Б. История западной философии. АСТ, 2016.]

Russell B. An Inquiry into Meaning and Truth. New York: Norton, 1940.

Sacks O. Hallucinations. Waterville, ME: Thorndike, 2013. [Сакс О. Галлюцинации. АСТ, 2017.]

Sadato N. et al. Activation of the Primary Visual Cortex by Braille Reading in Blind Subjects. Nature 380, no. 6574 (1996): 526–28.

Saliba G. Islamic Science and the Making of the European Renaissance. Transformations. Cambridge, MA: MIT Press, 2007.

Samotus O. et al. Spinal Cord Stimulation Therapy for Gait Dysfunction in Advanced Parkinson’s Disease Patients. Movement Disorders 33, no. 5 (2018): 783–92.

Santana M. B. et al. Spinal Cord Stimulation Alleviates Motor Deficits in a Primate Model of Parkinson Disease. Neuron 84, no. 4 (2014): 716–22.

Scharf C. A. The Copernicus Complex: Our Cosmic Significance in a Universe of Planets and Probabilities. New York: Scientific American / Farrar, Straus and Giroux, 2014.

Schneider M. L. et al. Ultralow Power Artificial Synapses Using Nanotextured Magnetic Josephson Junctions. Science Advances 4, no. 1 (2018): e1701329.

Schrödinger E. What Is Life? The Physical Aspect of the Living Cell. Cambridge: Cambridge University Press, 1944. [Шредингер Э. Что такое жизнь? Сборник. Neoclassic, 2018.]

Schrödinger E. What Is Life? With Mind and Matter and Autobiographical Sketches. Cambridge: Cambridge University Press, 1992.

Schwarz D. A. et al. Chronic, Wireless Recordings of Large-Scale Brain Activity in Freely Moving Rhesus Monkeys. Nature Methods 11, no. 6 (2014): 670–76.

Searle J. R. The Construction of Social Reality. New York: Free Press, 1995.

Searle J. R. Freedom and Neurobiology. New York: Columbia University Press, 2007.

Searle J. R. Making the Social World: The Structure of Human Civilization. Oxford: Oxford University Press, 2010.

Searle J. R. Seeing Things as They Are: A Theory of Perception. Oxford: Oxford University Press, 2015.

Seddon C. Humans: From the Beginning; From the First Apes to the First Cities. London: Glanville, 2014.

Selfslagh A. et al. Non-invasive, Brain-Controlled Functional Electrical Stimulation for Locomotion Rehabilitation Individuals with Paraplegia. Scientific Reports 9 (1) (2019): 6782.

Shannon C. A Mathematical Theory of Communication. Bell System Technical Journal 47, no. 3 (1948): 379–423.

Sherwood C. C. et al. Evolution of Increased Glia-Neuron Ratios in the Human Frontal Cortex. PNAS 103, no. 37 (2006): 13606–11.

Shlain L. Art & Physics: Parallel Visions in Space, Time, and Light. New York: Quill / W. Morrow, 1993.

Shokur S. et al. Training with Brain-Machine Interfaces, Visuo-Tactile Feedback and Assisted Locomotion Improves Sensorimotor, Visceral, and Psychological Signs in Chronic Paraplegic Patients. PLoS One 13, no. 11 (2018): e0206464.

Shokur S. et al. Assimilation of Virtual Legs and Perception of Floor Texture by Complete Paraplegic Patients Receiving Artificial Tactile Feedback. Scientific Reports 6 (2016): 32293.

Shokur S. et al. Expanding the Primate Body Schema in Sensorimotor Cortex by Virtual Touches of an Avatar. PNAS 110, no. 37 (2013): 15121–26.

Siegelmann H. T. Computation beyond the Turing Limit. Science 268, no. 5210 (1995): 545–48.

Sigmund K. Exact Thinking in Demented Times: The Vienna Circle and the Epic Quest for the Foundations of Science. New York: Basic Books, 2017. [Зигмунд К. Точное мышление в безумные времена. Corpus, 2021.]

Sivakumar S. S. et al. Spherical Harmonics Reveal Standing EEG Waves and Long-Range Neural Synchronization during Non-REM Sleep. Frontiers in Computational Neuroscience 10 (2016): 59.

Smaers J. B. et al. Frontal White Matter Volume Is Associated with Brain Enlargement and Higher Structural Connectivity in Anthropoid Primates. PLoS One 5, no. 2 (2010): e9123.

Smolin L. Time Reborn: From the Crisis in Physics to the Future of the Universe. New York: Houghton Mifflin Harcourt, 2013. [Смолин Л. Возвращение времени. Corpus, 2014.]

Smolin L. The Trouble with Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes Next. New York: Houghton Mifflin Harcourt, 2006.

Snow C. P., Collini S. The Two Cultures. Cambridge: Cambridge University Press, 2012.

Sparrow B. et al. Google Effects on Memory: Cognitive Consequences of Having Information at Our Fingertips. Science 333, no. 6043 (2011): 776–78.

Sperry R. W. et al. Visual Pattern Perception Following Subpial Slicing and Tantalum Wire Implantations in the Visual Cortex. Journal of Comparative and Physiological Psychology 48, no. 1 (1955): 50–58.

Sproul B. C. Primal Myths: Creation Myths around the World. New York: Harper Collins, 1979.

Starr S. F. Lost Enlightenment: Central Asia’s Golden Age from the Arab Conquest to Tamerlane. Princeton: Princeton University Press, 2013.

Stephens G. J. et al. Speaker-Listener Neural Coupling Underlies Successful Communication. PNAS 107, no. 32 (2010): 14425–30.

Stiefel K. M. et al. Proposed Evolutionary Changes in the Role of Myelin. Frontiers in Neuroscience 7 (2013): 202.

Stout D. Tales of a Stone Age Neuroscientist. Scientific American 314, no. 4 (2016): 28–35.

Stout D. et al. Cognitive Demands of Lower Paleolithic Toolmaking. PLoS One 10, no. 4 (2015): e0121804.

Strathern P. The Medici: Power, Money, and Ambition in the Italian Renaissance. New York: Pegasus Books, 2016.

Sumpter D. J. T. Collective Animal Behavior. Princeton: Princeton University Press, 2010.

Sypeck J. Becoming Charlemagne: Europe, Baghdad, and the Empires of A. D. 800. New York: Ecco, 2006.

Tagore R. The Collected Works of Rabindranath Tagore. Illustrated Edition. New Delhi: General Press, 2017. [Тагор Р. Собрание сочинений. В 4-х т. Художественная литература, 1981.]

Tagore R. The Religion of Man: Rabindranath Tagore. Kolkata, India: Rupa, 2005.

Taylor T. The Artificial Ape: How Technology Changed the Course of Human Evolution. New York: Palgrave Macmillan, 2010.

Temin P. The Vanishing Middle Class: Prejudice and Power in a Dual Economy. Cambridge, MA: MIT Press, 2017.

Temkin O. The Falling Sickness: A History of Epilepsy from the Greeks to the Beginnings of Modern Neurology. Baltimore: Johns Hopkins University Press, 1971.

Thomson E. E. et al. Perceiving Invisible Light through a Somatosensory Cortical Prosthesis. Nature Communications 4 (2013): 1482.

Thomson E. E. et al. Cortical Neuroprosthesis Merges Visible and Invisible Light without Impairing Native Sensory Function. eNeuro 4, no. 6 (2017).

Tononi G. Phi: A Voyage from the Brain to the Soul. Singapore: Pantheon Books, 2012.

Toynbee A. A Study of History. Abridgement of Vol. I–VI by Somervell D. C. New York: Oxford University Press, 1946.

Toynbee A. A Study of History. Abridgement of Vol. VII–X by Somervell D. C. New York: Oxford University Press, 1946.

Travers B. G. et al. Diffusion Tensor Imaging in Autism Spectrum Disorder: A Review. Autism Research 5, no. 5 (2012): 289–313.

Tsakiris M. et al. The Role of the Right Temporo-Parietal Junction in Maintaining a Coherent Sense of One’s Body. Neuropsychologia 46, no. 12 (2008): 3014–18.

Tseng P. H. et al. Interbrain Cortical Synchronization Encodes Multiple Aspects of Social Interactions in Monkey Pairs. Scientific Reports 8, no. 1 (2018): 4699.

Tuchman R., Rapin I. Epilepsy in Autism. Lancet Neurology 1, no. 6 (2002): 352–58.

Tulving E., Craik F. I. M. The Oxford Handbook of Memory. Oxford: Oxford University Press, 2000.

Turing A. M. Computing Machinery and Intelligence. Mind (1950): 433–60.

Turing A. M. On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem. Proceedings of the London Mathematical Society 2, no. 42 (1936): 230–65.

Turing A. M. Systems of Logic Based on Ordinals. PhD diss. Princeton University, 1939.

Turkle S. Alone Together: Why We Expect More from Technology and Less from Each Other. New York: Basic Books, 2011.

Turkle S. Reclaiming Conversation: The Power of Talk in a Digital Age. New York: Penguin, 2015. [Тёркл Ш. Живым голосом. Corpus, 2021.]

Turkle S. The Second Self: Computers and the Human Spirit. Cambridge, MA: MIT Press, 2005.

Uttal W. R. Neural Theories of Mind: Why the Mind-Brain Problem May Never Be Solved. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 2005.

Van der Knaap L. J., van der Ham I. J. How Does the Corpus Callosum Mediate Interhemispheric Transfer? A Review. Behavioural Brain Research 223, no. 1 (2011): 211–21.

Varela F. J. et al. The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience. Cambridge, MA: MIT Press, 1991.

Varoufakis Y. Adults in the Room: My Battle with Europe’s Deep Establishment. London: Bodley Head, 2017.

Verhulst F. Henri Poincaré: Impatient Genius. New York: Springer, 2012.

Verschuur G. L. Hidden Attraction: The History and Mystery of Magnetism. New York: Oxford University Press, 1993.

Vigneswaran G. et al. M1 Corticospinal Mirror Neurons and Their Role in Movement Suppression during Action Observation. Current Biology 23, no. 3 (2013): 236–43.

Von der Malsburg C. Binding in Models of Perception and Brain Function. Current Opinion in Neurobiology 5, no. 4 (1995): 520–26.

Von Foerster H. (ed.) Cybernetics: Circular Causal and Feedback Mechanisms in Biological and Social Systems. Vols. 6–10. New York: Josiah Macy Jr. Foundation, 1949–55.

Vossel K. A. et al. Epileptic Activity in Alzheimer’s Disease: Causes and Clinical Relevance. Lancet Neurology 16, no. 4 (2017): 268.

Wallace A. The Nature of Reality: A Dialogue between a Buddhist Scholar and a Theoretical Physicist. Institute for Cross-Disciplinary Engagement, Dartmouth College, 2017. www.youtube.com/watch?t=195s&v=pLbSlC0Pucw&app=desktop

Wang J. et al. Resting State EEG Abnormalities in Autism Spectrum Disorders. Journal of Neurodevelopmental Disorders 5, no. 1 (2013): 24.

Wawro G. A Mad Catastrophe: The Outbreak of World War I and the Collapse of the Habsburg Empire. New York: Basic Books, 2014.

Weatherford J. The History of Money: From Sandstone to Cyberspace. New York: Crown, 1997.

Weinberg S. To Explain the World: The Discovery of Modern Science. New York: Harper, 2015. [Вайнберг С. Объясняя мир. АНФ, 2016.]

Weizenbaum J. Computer Power and Human Reason: From Judgment to Calculation. San Francisco: W. H. Freeman, 1976. [Вейценбаум Дж. Возможности вычислительных машин и человеческий разум. Радио и связь, 1982.]

Weizenbaum J., Wendt G. Islands in the Cyberstream: Seeking Havens of Reason in a Programmed Society. Sacramento: Litwin Books, 2015.

Wessberg J. et al. Real-Time Prediction of Hand Trajectory by Ensembles of Cortical Neurons in Primates. Nature 408, no. 6810 (2000): 361–65.

West M. J., King A. P. Female Visual Displays Affect the Development of Male Song in the Cowbird. Nature 334, no. 6179 (1988): 244–46.

West M. J. et al. The Development of Local Song Preferences in Female Cowbirds (Molothrus Ater): Flock Living Stimulates Learning. Ethology 112, no. 11 (2006): 1095–107.

Wheeler J. A. Information, Physics, Quantum: The Search for Links. In Kobayashi S. et al. (eds.) Proceedings of the 3rd International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology. Tokyo: Physical Society of Japan, 1990.

Wigner E. Remarks on the Mind-Body Question: Symmetries and Reflections. In Philosophical Reflections and Syntheses: The Collected Works of Eugene Paul Wigner (Part B, Historical, Philosophical, and Socio-political Papers). Berlin: Springer, 1995.

Wilson F. R. The Hand: How Its Use Shapes the Brain, Language, and Human Culture. New York: Pantheon Books, 1998.

Wittgenstein L. Philosophical Investigations. Chichester, UK: Wiley-Blackwell, 2009. [Витгенштейн Л. Философские исследования. Neoclassic, 2019.]

Wittgenstein L. Tractatus Logico-Philosophicus. London: Routledge, 2014. [Витгенштейн Л. Логико-философский трактат. Neoclassic, 2018.]

Witthaut D. et al. Classical Synchronization Indicates Persistent Entanglement in Isolated Quantum Systems. Nature Communications 8 (2017): 14829.

Wong J. C. Former Facebook Executive: Social Media Is Ripping Society Apart. Guardian, December 12, 2017.

Wong K. The Story of Us. Special issue, Scientific American 25, no. 4S (2016).

Wrangham R. W. Catching Fire: How Cooking Made Us Human. New York: Basic Books, 2009. [Рэнгем Р. Зажечь огонь. Corpus, 2012.]

Yadav A. P. et al. Chronic Spinal Cord Electrical Stimulation Protects against 6-Hydroxydopamine Lesions. Scientific Reports 4 (2014): 3839.

Yadav A. P., Nicolelis M. A. L. Electrical Stimulation of the Dorsal Columns of the Spinal Cord for Parkinson’s Disease. Movement Disorders 32, no. 6 (2017): 820–32.

Yin A. et al. Place Cell-like Activity in the Primary Sensorimotor and Premotor Cortex during Monkey Whole-Body Navigation. Scientific Reports 8, no. 1 (2018): 9184.

Zajonc A. Catching the Light: The Entwined History of Light and Mind. New York: Oxford University Press, 1995. [Зайонц А. Неуловимый свет. Деметра, 2010.]

Zhang K., Sejnowski T. J. A Universal Scaling Law between Gray Matter and White Matter of Cerebral Cortex. PNAS 97, no. 10 (2000): 5621–26.

Zuboff S. The Age of Surveillance Capitalism: The Fight for a Human Future at the New Frontier of Power. New York: Public Affairs, 2018. [Зубофф Ш. Эпоха надзорного капитализма. Издательство Института Гайдара, 2022.]

Примечания

1

Здесь и далее цит. по: Гомбрих Э. История искусства. АСТ, 1995. – Здесь и далее, если не указано иное, прим. перев.

2

Глейзер М. Остров знаний. Питер, 2017.

3

Персонаж научно-фантастических телесериалов и фильмов «Звездный путь».

4

Отношение неокортекса – это отношение массы неокортекса к массе остального мозга.

5

В современной литературе также дополнительно выделяют островковую и лимбическую доли. – Прим. науч. ред.

6

Наличие кругов в дереве непосредственным образом влияет на его состояние как физической системы, что в некоторой степени допустимо считать «доступом» к памяти. – Прим. науч. ред.

7

Что не исключает и противоположного сценария, когда информация встраивается посредством функциональных взаимодействий, что, в свою очередь, влияет на физическую конфигурацию. – Прим. науч. ред.

8

Шредингер Э. Что такое жизнь? Государственное издательство иностранной литературы, 1947.

9

Лейн Н. Вопрос жизни. Corpus, 2018.

10

Подобное разделение информации на шенноновскую и на гёделевскую осуществимо за счет допущения о дуализме субъективного опыта индивидуального мозга и его физического состояния. – Прим. науч. ред.

11

Аврам Ноам Хомский – современный американский лингвист, политический публицист, философ и теоретик.

12

Одновременно с Роджером Сперри Нобелевскую премию по медицине «за открытия, касающиеся принципов переработки информации в зрительной системе», получили Дэвид Хьюбел и Торнтон Визель.

13

Подобная стимуляция, однако, будет воздействовать на мышцы позвоночника, что может внести определенный дискомфорт. – Прим. науч. ред.

14

Конференции Мэйси – серия научных встреч ученых из разных дисциплин (не только специалистов по кибернетике), проходивших в Нью-Йорке с 1941 по 1960 год при поддержке фонда Джозайи Мэйси-младшего.

15

Гиббсовская лекция – лекция при вручении ежегодной математической премии Американского математического общества, учрежденной в 1923 году в память Джозайи Уилларда Гиббса; присуждается за значительные работы в области прикладной математики.

16

На текущий момент не существует консенсуса относительно применения теоремы Гёделя о неполноте к разуму и сознанию. К контраргументам, в частности, относится тот факт, что не всем вычислительным алгоритмам соответствует математическое описание (Searle, 1997), а критерий непротиворечивости разума не обязательно должен соблюдаться (что подтверждается тем, что люди могут верить в исходно ложные утверждения) (Minsky, 1991). – Прим. науч. ред.

17

Питчер – подающий игрок в бейсболе.

18

Решение за полиноминальное время подразумевает решение при помощи такого числа операций, которое не превышает некоторого многочлена (полинома) в зависимости от размера исходных данных.

19

Льюис Мамфорд (1895–1990) – американский историк, социолог и философ, специалист в области теории и истории архитектуры.

20

Здесь и далее цит. по: Кэмпбелл Дж. Мифы, в которых нам жить. София, Гелиос, 2002.

21

Рассел Б. История западной философии. Сибирское университетское издание, 2001.

22

Гомер. Илиада. Наука, 1990.

23

Здесь и далее цит. по: Смолин Л. Возвращение времени. От античной космологии к космологии будущего. Corpus, 2014.

24

Мескалин – алкалоид кактуса, наркотик, вызывающий зрительные и слуховые галлюцинации.

25

Здесь и далее цит. по: Хаксли О. Двери восприятия. Эксмо, 2004.

26

Ливио М. Был ли Бог математиком? АСТ, 2016.

27

Майя в индийской философии – некая сила или энергия, которая одновременно скрывает истинную природу мира и отражает многообразие его проявлений.

28

Хоссенфельдер С. Уродливая Вселенная. Как поиски красоты заводят физиков в тупик. Бомбора, 2020.

29

Мамчур Е. А. Информационно-теоретический поворот в интерпретации квантовой механики: философско-методологический анализ // Вопросы философии. 2014. 1: 57–71.

30

Едва ли не единственную альтернативу мозгоцентричности предлагают теории объективного коллапса волновой функции (Ghirardi et al., 1986), исключающие необходимость в понятии «наблюдателя». Однако на текущий момент эта группа теорий не подтверждена экспериментально в достаточной степени. – Прим. науч. ред.

31

Миф о пещере – знаменитая аллегория Платона из диалога «Государство» о справедливости человеческих суждений.

32

1 ярд = 0,914 метра.

33

Здесь и далее цит. по: Хобсбаум Э. Эпоха крайностей. Короткий двадцатый век (1914–1991). Corpus, 2020.

34

Здесь и далее цит. по: Юнг К. Г. Архетипы и коллективное бессознательное. АСТ, 2020.

35

Здесь и далее цит. по: Юнг К. Сознание и бессознательное. Академический проект, 2013.

36

Здесь и далее цит. по: Маклюэн М. Понимание медиа: внешние расширения человека. Кучково поле, 2003.

37

Теория локомотива: в странах с профицитом приходно-расходного баланса существовало мнение, что Германия и Япония имели слишком высокую склонность к экономии и проводили слишком осторожную макроэкономическую политику. Им следовало сильнее стимулировать внутренний спрос, и тогда они, подобно «локомотивам», взяли бы на буксир страны, испытывающие дефицит затратно-доходных балансов, и таким образом дали бы толчок развитию конъюнктуры.

38

Отчет Лайтхилла, или документ «Искусственный интеллект: общий обзор», – статья британского математика Джемса Лайтхилла с крайне пессимистическим прогнозом развития основных направлений исследований в сфере искусственного интеллекта.

39

Деятельность корпорации Meta Inc (Facebook, Instagram) решением российского суда признана экстремистской и запрещена на территории России.

40

Элиот Т. С. Полые люди. Кристалл, 2000.

41

Здесь и далее цит. по: Бауман З. Текучая современность. Питер, 2012.

42

Известный ресторан в швейцарском городе Монтрё.

Content

Мигель Николелис
Истинный творец всего
Как человеческий мозг сформировал вселенную в том виде, в котором мы ее воспринимаем

Предисловие научных редакторов

Предисловие автора

Глава 1 Вначале…

Глава 2 Эволюционное происхождение Истинного творца всего

Глава 3 Информация и мозг: немного Шеннона, чуточку Гёделя

Глава 4 Динамическая подпитка мозга. Биологические соленоиды и принципы функционирования

Глава 5 Релятивистская теория мозга. Все решает пикотесла магнитного поля

Глава 6 Почему Истинный творец всего – не машина Тьюринга

Глава 7 Мозгосети: сопрягаем мозги для создания общественного поведения

Глава 8 Доводы в пользу мозгоцентрической космологии

Глава 9 Строим вселенную из пространства, времени и математики

Глава 10 Истинное происхождение математического описания Вселенной

Глава 11 Как ментальные абстракции, информационные вирусы и гиперконнективность создают убийственный мозг, школы мысли и дух времени

Глава 12 Как зависимость от цифровой логики изменяет наш мозг

Глава 13 Самоуничтожение или бессмертие? Окончательный выбор Истинного творца всего

Эпилог

Благодарности

Список литературы

Примечания