Если же, напротив, предполагать, что истина заключается в том, что высший мозговой механизм создает разум собственными силами, можно было бы ожидать некоторого ментального замешательства в случае, когда электрод активирует нейрональные архивы и поток сознания прошлого начинает поступать к разуму вместе с потоком текущего, сегодняшнего сознания.
Кто-то может задаться вопросом: обеспечивает ли высший мозговой механизм разум своей собственной энергией в такой ее измененной форме, что разум перестает нуждаться в поступлении ее по осевшим цилиндрам аксонов? Боюсь, что задаваться подобным вопросом значило подвергнуть себя риску быть осмеянным физиками. Однако такой вопрос у меня все же возникает, поэтому я должен сформулировать предположение сам.
Глава 16 Мозг как компьютер, разум как программист
А теперь позволю себе спуститься на землю с головокружительных высот гипотетических построений вокруг вопроса о мозге. Давайте рассмотрим начальный период жизни человека, на секунду отложив вопрос о природе разума.
Ребенок приносит с собой в мир действующую нервную систему. Он (или она) уже наделен врожденными рефлексами, побуждающими его сопеть и громко кричать, и обязательно искать сосок, и сосать и глотать, и запускать сложную цепочку процессов в теле, которые будут служить задаче его пропитания.
В самый первый месяц вы можете видеть его – если понаблюдаете за этим чудом из чудес – упорно направляющим свое внимание на то, что вызывает его интерес, игнорируя все остальное, даже стремление к пище или дискомфорт влажных пеленок. Уже совершенно очевидно, что он обладает рассудком, способным фокусировать внимание и явно проявлять любопытство и интерес. В течение нескольких месяцев он овладевает некоторыми понятиями, такими как цветок, собака или бабочка. Он слышит слова, произнесенные его матерью, а вскоре уже занят программированием обширной области ни для чего не предназначенной височной коры для того, чтобы овладеть речью. Если ему предстоит стать праворуким, он вероятнее всего расположит речевой механизм в левом полушарии. Он также программирует бо́льшую часть оставшейся недавно обретенной человеческой височной коры как интерпретативную кору, которая будет вовлечена в работу по овладению невербальными понятиями[19].
Осуществляя все эти действия, нормальный счастливый ребенок, очевидно, движим волнующим любопытством, заставляющим его направлять внимание на определенный объект и исследовать его. И что бы ни оказалось в центре его внимания, все сохраняется в мозге. Некоторые из этих событий и фактов он будет способен «вспомнить» впоследствии. Больше фактов и событий из этого мозгового архива будет доступно, если оно вызывается автоматическими механизмами. Но я осмелюсь утверждать, что мозг ребенка не сохраняет ничего из того, что сначала не оказалось в фокусе его внимания.
Он последовательно вносит дополнения или изменения в различные понятия, формирующиеся в его сознании на основе того, что он видит и слышит. Первая собака, на которую он обратил внимание, может быть желтой и короткошерстной, следующая – черной и длинношерстной. И с каждым разом, после того, как он обратил внимание на новую собаку, его понятие собаки подвергается модификации.
Начало овладения речью чрезвычайно важно. В первый раз, когда он слышит слово и воспроизводит его, произношение это очень далеко от его окончательного произношения слова «собака». Попугай тоже умеет воспроизводить. Но не проходит много времени, как ребенок приступает к другому этапу. Собака появляется в потоке его сознания, откуда высший мозговой механизм выносит смоделированное нейрональное послание к невербальному понятийному механизму. Прошлая запись сканируется, и сходный образ извлекается через гиппокампальную систему. Рассудок, или разум, сравнивает два образа, появляющиеся таким образом в потоке сознания, и находит сходство. Возникает чувство узнавания и знакомства с этим образом. В то время как все это находится в потоке сознания, формируется другое смоделированное нейрональное сообщение, составленное из запомнившегося понятия, модифицированного опытом настоящего времени. Это сообщение посылается в речевой механизм, и слово «собака» вспыхивает в сознании.
Потом ребенок начинает действовать. Сообщение посылается в серое вещество в артикуляционной зоне моторной коры. Ребенок вслух произносит слово «собака» и смеется, вероятно, осознанно испытывая настоящий триумф[20]. По моему мнению, части этого процесса, не ставшие автоматическими, осуществляются высшим мозговым механизмом под управлением разума. Здесь я лишь хочу подчеркнуть, что каждая освоенная реакция, перешедшая в автоматику, сначала осуществлялась в рамках внимания со стороны сознания и по велению разума.
Глава 17 На что способен автоматический механизм
В той мере, в какой мозг является местом локализации новоприобретенных автоматических механизмов, мозг является компьютером. Для того чтобы компьютером можно было пользоваться, необходимо, чтобы внешний агент его запрограммировал и поддерживал его работу. Предположим, что какой-то индивид решает обратить свое внимание на какое-либо дело. Это решение является результатом работы разума. Ответная реакция мозга должна быть примерно такой: высший мозговой механизм предпринимает немедленные руководящие решения, побуждая сенсорно-моторный механизм блокировать путем торможения приток информации, не относящейся к предмету нового интереса со стороны разума. В то же самое время он открывает доступ в поток сознания имеющей значение информации. Данные, вливающиеся в поток сознания, представляют собой последовательность зрительных образов или звуков, исходящих от ближайшего окружения, воспринятых после незамедлительных интерпретаций, таких как осознание узнавания знакомых образов или осознание опасности. Имеющие значение воспоминания добавляются автоматически из прошлого опыта индивида[21].
Сам автоматический сенсорно-моторный механизм с течением времени приспосабливается и совершенствуется для различных целей.
Этот механизм координирует работу многих полуавтономных механизмов внутри мозга, таких как механизмы чтения, писания, говорения, навыков, требующих сноровки. Со временем он учится управлять всё новыми и новыми аспектами поведения тела человека. Каждый навык и способность, приобретенные в рамках сознательного фокусирования внимания, вскоре становятся автоматическими и управляют собой даже более искусно, чем индивид мог бы это делать путем сознательного руководства.
Если решения, касающиеся цели сознательного внимания, принимаются разумом, то можно утверждать, что разум и есть та инстанция, которая управляет программированием всех механизмов внутри мозга. Можно сказать, что человеческий разум есть личность. Он бродит по свету, всегда находясь в зависимости от своего личного компьютера, который регулярно программирует, чтобы тот соответствовал его перманентно меняющимся целям и интересам.
Глава 18 Рекапитуляция
Разум, мозг и тело – все это человек, а человек способен на столь многое! Он может постичь вселенную, посвятить себя другим людям, учиться и исследовать, он способен быть счастливым, пребывать в отчаянии и наконец, может быть, даже понять самого себя. Едва ли его можно разделить на какие-то части. Несомненно, разум и мозг в норме выполняют свои функции в единстве, как нераздельное целое.
Первоначально усилие нейрофизиологов следует направить на то, чтобы объяснить поведение этого существа, основываясь лишь на нейрональных механизмах – поведение существа, падающего ниц перед Богом и вновь становящегося на ноги, чтобы возглавить армию или написать поэму, выкопать траншею, или восторгаться красотой восхода, или смеяться над абсурдностью мира. Для меня кажется все более и более разумным предполагать, как я об этом говорил на лекциях, посвященных Тейеру, в университете Джона Хопкинса в 1950 году (не опубликовано), что разум, вероятно, представляет собой другую сущность. Один научный журналист, присутствовавший на лекциях, решил, что это окончательный вывод, и опубликовал свой репортаж. Но тогда я не был готов к этому. И сегодня я все еще продолжаю сомневаться. Но давайте на мгновение окинем взглядом наш мир.
Если кому-то приходится судить о нем на основе поведения, очевидно, что человек не единственное существо, кто обладает разумом. Муравей (чья нервная система имеет высокоорганизованную структуру) и такие млекопитающие, как бобер, или собака, или шимпанзе, демонстрируют признаки наличия мышления и индивидуальной цели или замысла. Наличие мозга, как мы можем допустить, делает возможным и наличие у них разума. Во всех этих формах, равно как и у человека, память является функцией мозга. Животные, в частности, демонстрируют признаки того, что может быть названо расовой памятью. Во-вторых, новые блоки памяти прирастают в форме условных рефлексов. Когда мы говорим о человеке, то эти рефлексы хранят память о навыках и способностях, память о словах и невербальных понятиях. Также существует, по крайней мере у человека, третья, важнейшая, форма памяти – память о пережитом опыте и возможность возвращения потока сознания с разной степенью полноты. При такой форме памяти, а также в речевой функции извилины, появившиеся в височной доле человека в качестве позднего эволюционного прибавления, используются в качестве месторасположения «речевой коры и интерпретативной коры».
Думаю, мне пора резюмировать. Уже в 1938 году я осознал, что для того, чтобы появилось понимание основ сознания, необходимо дождаться более ясного понимания нейрональных механизмов в верхнем отделе ствола мозга. Именно эти механизмы, вероятно, ответственны за нейрональную интегративную работу мозга, ассоциированную с сознанием. С тех пор электрическая стимуляция и изучение моделей эпилептических приступов в целом способствовали выделению трех интегративных механизмов. Для каждого из них характерно наличие основной области или ядра серого вещества (в пределах верхнего отдела ствола мозга), скопления нервных клеток, которые можно активировать либо, наоборот, парализовать.
а) Высший мозговой механизм
Функция этого участка серого вещества (рис. 9) состоит в том, чтобы осуществлять нейрональную работу, соответствующую работе разума. Свидетельством того, что этот участок и является тем механизмом, служит то, что любые повреждения в пределах границ этого участка в верхнем отделе ствола мозга непременно сопровождаются потерей сознания, а селективный эпилептический разряд, взаимодействующий с функцией этого серого вещества, может также провоцировать потерю сознания (заметное при эпилептическом автоматизме) без парализации автоматического сенсорно-моторного контрольного механизма, расположенного вблизи него.
б) Автоматический сенсорно-моторный механизм
Функция этого участка серого вещества (рис. 10) заключается в координации сенсорно-моторной активности, ранее запрограммированной разумом. Когда высший мозговой механизм селективно инактивирован, этот биологический компьютерный механизм продолжает работать в автоматическом режиме. Именно этот механизм провоцирует большой конвульсивный припадок, активируя кору моторной извилины, в момент, когда эпилептический разряд развивается в его центральном сером веществе.
с) Функция центрального серого вещества этого механизма (рис. 11), как было показано с применением активирующего электрода, заключается в том, чтобы вызывать у индивида, находящегося в сознании, поток сознания из прошлого.
Как я уже отмечал, теперь имеется возможность установить функцию каждой из этих трех зон серого вещества. Каждая играет свою роль в нормальной центрэнцефалической интеграции и координации, являющейся необходимым условием возникновения и существования сознания. Как подчеркивалось ранее, эта интегративная активность приостанавливается при любой форме общего функционального вмешательства в нейрональную активность в зоне, очерченной на рисунке 9. Центральное серое вещество, составляющее основу автоматического механизма (б), и серое вещество механизма разума, или мышления (а) показаны на отдельных рисунках (9 и 10), поскольку оба они способны функционировать самостоятельно, и у меня есть возможность изобразить точные анатомические взаимоотношения между ними.
Благодаря пациентам, поделившимся с нами информацией о потоке сознания, возникшем в их мозге в момент, когда активирующий электрод хирурга все еще находился в коре их мозга, мы можем с определенностью судить о том, какую информацию вышеописанный интегративный механизм сдерживает или тормозит (и, следовательно, элиминирует), а какую он направляет к разуму, и таким образом побуждает мозг фиксировать ее. В процессе нейрональной работы тем или иным образом возникает отпечаток – энграма – памяти. Сознательное целенаправленное внимание обеспечивает на перманентной основе упрощение прохождения этих нейрональных импульсов с тем, чтобы потенциалы продолжили путь по нейрональным проводящим путям в той же манере. Таким образом, энграма воспоминаний оказывается запечатленной. В этом и заключается, как можно полагать, истинная тайна и смысл обучения. Такая модель запечатления кажется весьма эффективной при установлении эмпирической памяти, а также памяти, основанной на условных рефлексах.
Если это так, тогда предположение о том, что запись потока сознания хранится не в некоем продублированном отдельном аппарате памяти, таком как, например, аппараты гиппокампальной структуры, а в операционном механизме высшего мозгового механизма, было верно. Гиппокампальная извилина в каждом из полушариев мозга является частью механизма сканирования и извлечения информации из памяти. Поэтому именно в гиппокампе, возможно, хранится некий продублированный ключ от входа в записи потока сознания.27
Рис. 11. Экспериментальная запись сознания и ее реактивация
Стимулирующий электрод на рисунке приложен к участку интерпретативной коры. Воспоминание о прошлом вызывается активацией функциональной цепи (экспериментальная реакция). Все элементы цепи еще предстоит установить, но вероятнее всего они включают гиппокамп и свод мозга.[22] (Рисунок Элинор Суизи.)
Глава 19 Взаимосвязь мозга и разума – анализ одного случая
Активность высшего мозгового механизма, проявляющаяся в какой бы то ни было области мозга даже тогда, когда прилегающие к этой области зоны инактивированы в результате каких-либо аномальных воздействий, всегда сопровождается присутствием сознания.
Пациент, которого меня пригласили осмотреть в Москве в 1962 году при драматических обстоятельствах, служит наглядной иллюстрацией того, что даже если моторный контроль полностью или почти полностью утрачен, а мозг оказывается не способным непрерывно производить записи потока сознания, сознательное восприятие сохраняется.
Этим пациентом был блестящий физик Лев Ландау. Его жизнь на протяжении шести недель, когда он полностью находился в бессознательном состоянии после травмы головы, полученной в автомобильной аварии, поддерживалась только благодаря интенсивному уходу. После своего первого осмотра пациента я согласился с тем, что он полностью утратил сознание. Затем я порекомендовал сделать небольшую диагностическую операцию (вентрикулографию). Конечности пациента были парализованы, его глаза были открыты, но явно ничего не видели. На следующий день, когда я вошел в его комнату для нового осмотра, меня сопровождала его жена. Она прошла впереди меня, и присев у кровати мужа, заговорила с ним, сообщив ему мое мнение о возможности операции на мозге. В то время как я молча наблюдал за пациентом, глядя на него через голову его жены, я вдруг осознал произошедшие в нем пугающие перемены. Пациент лежал неподвижно, как и предыдущей ночью. Но его глаза, ранее смотревшие в разные стороны, теперь были сфокусированы на одном объекте. Казалось, что он смотрит на жену. Оказалось, что он слышит и видит, и более того – понимает речь! Как это могло происходить? Жена пациента закончила давать объяснения и сидела молча. Глаза пациента поднялись вверх, чтобы сфокусироваться на мне. Я повернул голову. Его глаза следили за мной. Сомнений не было! После этого они снова расфокусировались, и пациент впал, как и в предыдущую ночь, в бессознательное состояние.
Было ясно, что человек приходил в сознание. Он мог слышать, видеть, понимать речь, но не мог говорить. Он не мог двигаться, за исключением того, что короткое время вращал глазами, фокусируя взгляд. По-видимому, мне следует пояснить, что пациент и его жена некоторое время были вдали друг от друга. Ее вызвали в Москву и привели в госпиталь для того, чтобы обсудить и принять решение о возможной операции. В то утро она видела мужа впервые после аварии.
Было просто поразительно осознавать случившееся. Пациент был взволнован присутствием жены и, вероятно, понял ее сообщение. Было очевидно, что полушария мозга, расположенные выше стволовой части, где локализованы речевой, зрительный и слуховой механизмы, не были повреждены. Свободный взаимообмен между стволом мозга и корой оставался ненарушенным, однако ни один из нейрональных сигналов, посылаемых вовне к периферическим моторным ядрам в нижних отделах ствола мозга и спинного мозга, не мог пробиться через блокировку в месте кровоизлияния в среднем мозге. Ни один, за исключением сигналов, имеющих отношение к глазодвигательным центрам, представляющим собой высшие из всех периферических центров, осуществляющих контроль за двигательными функциями. Если пациент был в сознании, значит, он посылал вниз многие из тех сигналов, которые в норме направлялись на периферию к мышцам. Его жена была поразительно красивой женщиной. Его разум вполне мог послать сигнал, направленный на то, чтобы заставить его руку взяться за руку жены. Однако его рука оставалась неподвижной.
Но, как бы то ни было, я вернулся к коллегам, и мы согласились с тем, что в операции нет необходимости. Я усмотрел первый явный признак восстановления. Пациента сразу же перевели из госпиталя, в котором его так чудесно выхаживали, в Московский институт нейрохирургии, где у него была возможность находиться под наблюдением профессора Б. Г. Егорова. Здесь незамедлительно приступили к психотерапии, и позднее я узнал, что с этого момента начался процесс продолжительного прогрессивного восстановления[23].