Был получен ошеломляющий ответ: да, действительно, активность сенсорных участков коры головного мозга может длиться полсекунды, прежде чем возникнет сознательное восприятие — но испытуемые ассоциируют его с более ранней точкой во времени — а именно с тем моментом, в который в реальности происходила стимуляция! Сознание отстает, а наше объективное восприятие — нет!
Основой для этого выдающегося открытия стало исследование, результаты которого Либет и его коллеги опубликовали в 1967 году. Когда происходит стимуляция органов чувств, в мозгу индуцируются потенциалы. Это изменения электрического поля мозга, и они отражаются на ЭЭГ. В норме ЭЭГ — это безопасная процедура, ведь электроды прикрепляются к наружной поверхности черепа. Но чтобы записать потенциалы, которые индуцируются очень маленькой стимуляцией, Либет размещал свои электроды непосредственно на поверхности мозга пациентов Файнстайна.
Выяснилось, что очень слабые раздражения кожи, которые не приводили к сознательному восприятию, могли привести к выработке потенциалов. Это значит, что мозг смог зарегистрировать стимуляцию — но сознание не получило этой информации. Более мощные раздражители, конечно, также приводят к появлению потенциала и к тому же вызывают и осознание.
Это очень мощное прямое доказательство того, что подпороговое восприятие действительно имеет место: Либету удалось продемонстрировать, что мозг зарегистрировал факт раздражения кожи — а сознание нет.
Пациенты также не сообщали ни о каких сознательных ощущениях, когда Либет привлекал их внимание к раздражителю. Но их вызванный потенциал показывал, что мозг зарегистрировал раздражение. «Этот факт можно использовать как указание на возможный физиологический базис так называемого подпорогового восприятия», — писал Либет и его коллеги в журнале «Science» в 1967 году.
В этих экспериментах Либету также удалось напрямую вызывать стимуляцию сенсорного кортекса. Было показано, что набор быстрых раздражителей на сознательном уровне не ощущался, в то время как более длинные раздражители ощущались. Это соответствовало тому, что было впервые обнаружено во время исследований пациентов Файнстайна.
Либет обнаружил две составляющих того способа, каким мозг получает сообщения из внешнего мира: 1) изменение ЭЭГ, которое происходит без осознания и 2) электрическая активность, которая после половины секунды ведет к осознанности.
Раздражитель, который ведет только к изменениям в ЭЭГ, не обязательно вызывает осознанность. Стимуляция, достаточно мощная или достаточно длительная, чтобы вызвать электрическую активность хотя бы на полсекунды, ведет к осознанности.
Первоначальная стимуляция кожи может быть очень короткой, но она ведет к каскаду активности в сенсорном кортексе, что полсекунды спустя ведет к осознанности.
Таким образом, все на сцене готово для интересного вопроса, ответить на который можно было бы в операционной Файнстайна: когда мы воспринимаем раздражение кожи, которое после полусекундной активности мозга ведет к осознанности? Воспринимаем ли мы его тогда, когда оно происходит, или через полсекунды?
Чтобы урегулировать этот вопрос, Либет представил очень изящно обставленный эксперимент, который привел к его открытию 1979 года. Он выполнял стимуляцию сенсорных зон коры мозга таким образом, что у испытуемого на одной руке возникало ощущение щекотки, и одновременно с этим подавал сигналы на кожу другой руки.
Это значило, что он мог просто спросить пациента: «Что вы ощутили сначала — левую руку или правую?». Пациент мог ответить: «Сначала правую», «Сначала левую» или «Одновременно».
Обстановка эксперимента позволяла Либету менять порядок подачи сигналов — кора мозга или кожа — и интервал между ними.
Во время эксперимента ни пациент, ни наблюдатель не знали, какой раздражитель давался первым. После огромного количества подобных попыток Деннис Перл, статистик, смог провести анализ того, сколько времени потребовалось каждому раздражителю, чтобы достичь сознания.
Изящество подобного подхода заключалось в том, что Либет просил пациентов дать информацию в размере всего одного бита — левая или правая (1,5 бит на самом деле, так как есть еще и третья возможность — одновременно). Восприятие сводилось к тому, в чем сознание преуспело — опознавании последовательности и ее обсуждению. Неразрешимая проблема указания точного времени восприятия была решена сравнением ощущений от покалываний на двух руках, которыми снабжен человек.
Либет предполагал, что ему удастся показать: коре головного мозга требуется активность на протяжении 0,5 секунд, прежде чем появится сознательное восприятие раздражителя безотносительно того, откуда он исходит — с кожи или от коры мозга.
Если сигнал подавался на левую руку, в то время, когда кора раздражалась в месте, соответствующем правой руке, восприятие кожного раздражителя должно было прийти в последнюю очередь. В конце концов потребуется же полсекунды, чтобы воспринятое достигло сознания.
Но оказалось, что это не так. Даже в том случае, когда подача сигнала на левую руку не начиналась ранее, чем через 0,4 с после подачи сигнала на кору в месте, соответствующем правой руке, пациент говорил: «Сначала левая». Странный результат: нам требуется 0,5 секунд, чтобы осознать подачу сигнала на кору головного мозга. Аналогичного можно было бы ожидать от раздражения кожи, так как необходимо возникновение определенного уровня нейронной активности прежде, чем стимул будет воспринят. Сигнал, который подается на кожу, может проскочить раньше стимуляции сенсорного кортекса.
Либету пришлось вносить в свою теорию изменения. Он мог либо отказаться от идеи, что когда раздражитель подается на кожу, ему требуется 0,5 секунд активности коры, чтобы быть воспринятым — а этого он делать не собирался — либо пришлось бы создать более широкую теорию.
Ему не слишком хотелось менять свою точку зрения на то, что сознательному восприятию предшествуют 0,5 секунд мозговой активности. Эта точка зрения имела мощное подтверждение. Либет уже продемонстрировал, что подача сильного сигнала на кору через 0,2 секунды после того, как сигнал был подан на кожу, приводила к тому, что пациенту так и не удалось ощутить сигнал на коже! Если задержка в 0,5 с между сигналом на коже и его осознанием отсутствует, сложно понять, почему более поздний сигнал, поданный на кору, приводит к тому, что кожный раздражитель вообще не осознается.
Тогда Либет решил расширить свою теорию: в регистрации кожного сигнала участвуют два элемента. Один отмечает время — а другой ведет к осознанности.
В 1967 году исследование показало, что «мозг выдает индуцированный ответ в виде изменения схем ЭЭГ в том числе и тогда, когда сигнал на коже не воспринимается сознанием, к примеру, потому, что он очень слабый. Этот индуцированный ответ сам по себе не ведет к осознанности, но он (или она?) появляется очень быстро после подачи сигнала на кожу — примерно через 0,02 с.
Теория была такой: осознанность наступает через 0,5 с после подачи сигнала на кожу. Но она воспринимается так, как если бы она происходила в тот момент, когда мозг выдавал индуцированный ответ. Происходит субъективная подвижка во времени, и раздражение кожи сознательно воспринимается так, как будто оно появилось в тот момент, когда осознанность еще не пришла, но мозг уже отреагировал подсознательно. И этот момент находится ближе к тому моменту, когда был подан сигнал на кожу, чем к тому, времени, когда мы его осознаем.
Субъективное восприятие отнесено назад по времени, и мы воспринимаем это так, как будто осознанность появилась в тот момент, когда ЭЭГ мозга показывает индуцированный ответ. Это происходит примерно через 0,02 с после того, как сигнал подан на кожу — намного раньше, чем те 0,5 секунд, которые необходимы для возникновения осознанности. Событие, которое используется в качестве маркера времени — ЭЭГ — само по себе не может вызывать осознанность. Только через полсекунды электрической активности осознанность устанавливается.
Другими словами, сознательное восприятие проецируется назад во времени точно так же, как и подача сигнала на сенсорные участки коры мозга проецируется на тело.
То, что мы воспринимаем — это ложь, так как мы воспринимаем это таким образом, будто мы воспринимаем это еще до того, как воспринимаем. Но в этом обмане есть и рациональное зерно, так как нам необходимо знать, когда нашу кожу укололи, а не когда мы смогли это осознать.
Подача сигнала на кору головного мозга, с другой стороны, не обладает подобным свойством перемещения во времени. Она воспринимается после того, как пройдут 0,5 секунд, и через 0,5 секунд после того, как она происходит. В субъективном времени сдвигается только реальное (в биологическом смысле — реалистичное) раздражение наших органов чувств, нашей кожи. Подобному редактированию не подвергается нечто столь неестественное, как подача сигнала на кору головного мозга.
Специфическая и неспецифическая нервная система. Специфическая нервная система соединяет определенные части тела с определенными частями коры головного мозга. На своем пути эта система проходит через область таламуса, известную как вентробазальное ядро. Неспецифическая система собирает информацию со всего организма в таламус, который подает эту информацию на весь церебральный кортекс.
Хитрость этого метода заключается в том, что стимулирование соответствующей зоны таламуса является для организма столь же необычным и неестественным, как и стимулирование кортекса. Здесь также проходит полсекунды до того, как появляются первые ощущения. Но подача сигнала на эту область также приводит к появлению индуцированного ответа в схеме ЭЭГ коры мозга.
Другими словами, стимуляция специфической области таламуса, через которую проходит специфическая система, выглядит на ЭЭГ как стимуляция кожи, но в плане полусекундного отставания она сходна с подачей сигнала на кору.
Либет предполагал, что стимуляция таламуса будет напоминать стимуляцию кожи и в плане субъективного ощущения времени. В то же время мы говорим о неестественной стимуляции, которая вообще не может быть нами воспринята, если продолжительность ее составит менее половины секунды.
Такой подход позволяет избежать невозможности сравнения подачи сигнала на кожу и на кору: вот в чем заключалась идея Либета — и в том, и в другом случае прежде чем эти сигналы осознаются, потребуется половина секунды нейронной активности. Но сам сигнал, подаваемый на кожу, может быть очень коротким, даже если он запускает каскад активности, которая продолжается в течение половины секунды.
Стимуляция таламуса напоминает стимуляцию кортекса за исключением того факта, что она дает на ЭЭГ те же эффекты, как и стимуляция кожи.
Таким образом, задав вопрос «Относится ли это и к стимуляции таламуса?» Либет мог проверить идею о том, что обратный перенос субъективного времени происходит еще до момента сознательного восприятия. Если относится, пациент должен ощущать, что стимуляция таламуса начинается тогда, когда она начинается — даже если это становится сознательным восприятием только в том случае, если воздействие продолжается как минимум полсекунды. Если стимуляция продолжается менее 0,5 с, она никогда не станет сознательным впечатлением. Но если она длится дольше, она воспринимается так, как будто действительно начинается в тот момент, когда начинается воздействие.
Более нормальные факторы применимы к стимуляции кортекса. Через 0,5 секунды сигнал воспринимается так, как будто он начался через 0,5 секунд. И не раньше.
Таким образом, теория об обратном переносе субъективного восприятия времени может быть проверена так: нужно выяснить, имеет ли место при стимуляции таламуса тот же феномен, который мы наблюдаем при стимуляции кожи. Выяснилось, что да.
Пациенты Файнстайна воспринимали стимуляцию таламуса в то же самое время, когда она происходила — то есть в соответствии с моментом возникновения индуцированного ответа — через 0,02 секунды после подачи сигнала.
Эффект обращения во времени был доказан.
Невролог сэр Джон Экклз и философ сэр Карл Поппер в своей замечательной книге «Человек и его мозг» писали: «Эта процедура датирования прошлым не объяснима ни одним нейрофизиологическим процессом». Экклз и Поппер были не единственными, кто был изумлен. Многие философы попытались доказать несостоятельность результатов исследования 1979 года.
Патрисия Черчленд написала в 1986 году в журнале «Нейрофизиология»: «Согласно Экклзу и Либету, исследования показали, что ментальное событие по времени предшествует мозговому состоянию, которое является его причиной». Но Либет этого не утверждает. Он утверждает только, что это именно так воспринимается нами.
Другие называли результаты противоречащими сами себе, несоответствующими или доказывающими, что человек не обладает свободной волей, как будто все предопределено. Но все эти аргументы недостаточно серьезны, чтобы освободить нас от полученных Либетом странных результатов.
Среди попыток интерпретировать результаты Либета есть и мнение, что сознание вообще не может быть привязано ко времени. Эту идею предложил физик Роджер Пенроуз в своей книге «Новый ум императора», в которой он суммирует результаты Либета 1979 года и затем пишет: «Я полагаю, что мы на самом деле поступаем очень неправильно, когда применяем обычные физические законы времени, имея дело с сознанием!». Но Пенроуз не предложил никакого рецепта того, каким образом нам стоит рассматривать феномен сознания. Он просто указывает на то, что здесь могут крыться фундаментальные проблемы.
Другим ученым, который предложил интерпретацию, включающую отказ от идеи единства времени, воспринимаемого сознанием, был американский философ Дэниел Деннетт из Университета Тафта в Массачусетсе. В июне 1992 года Деннетт представил статью для обсуждения в журнале «The Behavioral and Brain Sciences». Он и его коллега Марсель Кинсборн предложили Модель множественных потоков, которая предполагает, что в сознании не существует определенного потока времени, а есть множество различных потоков, которые присутствуют одновременно. Деннетт полагает, что эта модель, которая также представлена в книге «Объяснение сознания», объясняет результаты Либета лучше, чем это делает сам Либет. Естественно, что Либет эту точку зрения оспаривает.
Главная проблема модели Деннетта заключается в том, что идея множества потоков сознания, существующих параллельно, не объясняет отчетливого ощущения единства, которое человек субъективно испытывает, находясь в сознании. Не объясняет она и реальную проблему: как все наши восприятия и мысли способны координироваться в иллюзию, что решения принимаются сознанием?