Ученые приложили немало усилий в поисках неуловимого анатомического коррелята сознания. Тем не менее, происхождение сознания остается неясным.
Это первая часть статьи «Откуда берется сознание?».
Эта серия посвящена исследованиям известных медиков, которые изучают глубокие вопросы о сознании, существовании и том, что может лежать за его пределами.
«Как нейрохирурга меня учили, что мозг создает сознание», — говорит доктор Эбен Александер, который подробно описал свой опыт осознания, находясь в глубокой коме.
Многих врачей и студентов биомедицинских факультетов, возможно, учили тому же самому относительно сознания. Однако ученые до сих пор спорят, верна ли эта теория.
Представьте, что ребенок впервые наблюдает за слоном. Свет отражается от животного и попадает в глаза ребенка. Фоторецепторы сетчатки в задней части глаза преобразуют этот свет в электрические сигналы, которые по зрительному нерву поступают в кору головного мозга. Так формируется зрение или зрительное сознание.
Как эти электрические сигналы чудесным образом превращаются в яркий мысленный образ? Как они превращаются в мысли ребенка, за которыми следует эмоциональная реакция — «Ух ты, слон такой большой!».
Вопрос о том, как мозг генерирует субъективные восприятия, включая образы, чувства и переживания, австралийский когнитивист Дэвид Чалмерс в 1995 году назвал «трудной проблемой».
Как выяснилось, наличие мозга может и не быть обязательным условием для сознания.
‘Безмозглый», но не лишенный разума
В журнале Lancet описан случай французского мальчика, у которого в возрасте 6 месяцев диагностировали постнатальную гидроцефалию — избыток спинномозговой жидкости в мозге или вокруг него.
Несмотря на своё состояние, он вырос здоровым, женился, стал отцом двоих детей и работал государственным служащим.
Когда ему было 44 года, он обратился к врачу из-за легкой слабости в левой ноге. Врачи тщательно просканировали его голову и обнаружили, что мозговая ткань почти полностью исчезла. Большая часть пространства в его черепе была заполнена жидкостью, остался лишь тонкий слой мозговой ткани.
“Мозг практически отсутствовал”, написал ведущий автор тематического исследования, доктор Лайонел Фейе из отделения неврологии Больницы ла Тимон в Марселе, Франция.
Этот человек жил нормальной жизнью, и у него не было проблем со зрением, чувствами или восприятием вещей.
The Lancet зафиксировал случай, когда французскому государственному служащему был поставлен диагноз послеродовой гидроцефалии в возрасте 6 месяцев. Позже МРТ выявила массивное увеличение боковых, третьего и четвертого желудочков, очень тонкую кортикальную мантию и кисту задней черепной ямки.
В норме кора головного мозга отвечает за чувство и движение, а гиппокамп — за память. У пациентов с гидроцефалией объем этих областей мозга значительно уменьшается, но они все равно могут выполнять соответствующие функции.
Даже не обладая значительным объемом мозга, эти люди могут иметь когнитивные функции выше среднего уровня.
Профессор Джон Лорбер (1915-1996), невролог из Шеффилдского университета, проанализировал более 600 случаев детей с гидроцефалией. Он обнаружил, что половина из примерно 60 детей с наиболее тяжелым типом гидроцефалии и церебральной атрофией имели IQ выше 100 и вели нормальный образ жизни.
Среди них один студент университета имел отличные оценки, первоклассную степень с отличием по математике, IQ 126 и был социально нормальным. Толщина мозга этого гения математики составляла всего 1 миллиметр, в то время как мозг среднего человека обычно имеет толщину 4,5 сантиметра — в 44 раза больше.
Анализ более 600 случаев заболевания детей с гидроцефалией показал, что из 60 случаев, когда жидкость занимала 95 процентов черепа, около 30 имели IQ выше среднего. В правой части рисунка показано изображение мозга одного студента колледжа с толщиной мозга 1 мм, у которого IQ был 126, что позволяет отнести его к 5 процентам людей с высоким уровнем интеллекта.
Результаты исследования Лорбера были опубликованы в журнале Science в 1980 году под заголовком «Действительно ли необходим ваш мозг?».
Невидимый мозг
«Самое важное в Лорбере то, что он провёл длительную серию систематических исследований, а не просто собрал разрозненные факты».
Патрик Уолл (1925–2001), профессор анатомии Университетского колледжа Лондона, был процитирован в статье Роджера Левина, опубликованной в журнале Science в 1981 году, в которой обсуждалась статья Лорбера.
Случаи с людьми без мозга бросают вызов общепринятому учению о том, что структура мозга является основой для генерации сознания. Является ли наш мозг весом около трех фунтов, с примерно двумя миллиардами нейронов, соединенных примерно 500 триллионами синапсов, реальным источником сознания?
Некоторые ученые предполагают, что глубокие и невидимые структуры в мозге объясняют нормальную когнитивную функцию — даже при тяжелой гидроцефалии. Эти структуры могут быть плохо различимы на обычных сканах мозга или невооруженным глазом. Однако тот факт, что они не видны, не означает, что их не существует или что они не важны для работы мозга.
«Сотни лет неврологи полагали, что все, что им дорого, выполняется корой головного мозга, но вполне возможно, что глубинные структуры мозга выполняют многие из функций, которые считаются исключительной прерогативой коры», — комментирует Уолл в статье 1981 года.
Эти неизвестные глубинные структуры «несомненно, важны для многих функций», — отметил в статье 1981 года невролог Норман Гешвинд (1926-1984) из больницы Бет-Исраэль, связанной с Гарвардским университетом.
Более того, глубинные структуры «почти наверняка имеют большее значение, чем считается в настоящее время», — заявил в той же статье Дэвид Боушер, профессор нейрофизиологии из Ливерпульского университета (Великобритания).
Источник сознания может находиться в тех сферах, которые нам еще предстоит изучить». Когда медицинские теории не могут разгадать загадку, на помощь может прийти физика с ее сюжетным поворотом — в частности, квантовая физика.
За пределами нейронов
«Чтобы понять сознание, мы не можем просто смотреть на нейроны, — сказал The Epoch Times доктор Стюарт Хамерофф, директор Центра изучения сознания при Университете Аризоны.
Даже одноклеточные организмы, такие как парамеции (инфузории-туфельки), демонстрируют целенаправленное поведение, например, плавание, избегание препятствий, спаривание и, что особенно важно, обучение, не имея ни одного синапса и не являясь частью нейронной сети».
Даже одноклеточные организмы, такие как парамеции, демонстрируют целенаправленное поведение, такое как плавание, избегание препятствий, спаривание и обучение, не имея ни одного синапса и не являясь частью нейронной сети.
По мнению Хамероффа, это разумное и, возможно, осознанное поведение опосредовано микротрубочками внутри парамеции. Такие же микротрубочки есть в нейронах мозга и во всех клетках животных и растений.
Микротрубочки, как следует из названия, представляют собой крошечные трубки внутри клеток. Они играют важную роль в делении клеток, движении и внутриклеточном транспорте, а также являются носителями информации в нейронах.
Белки, из которых состоят микротрубочки (тубулин), — это «самый распространенный или обильный белок во всем мозге», — сказал Хамерофф в интервью The Epoch Times. Он выдвинул гипотезу, что микротрубочки играют ключевую роль в человеческом сознании.
«Потому что [когда] вы смотрите внутрь нейронов, вы видите все эти микротрубочки, и они находятся в периодической решетке, которая идеально подходит для обработки информации и вибраций», — заявил Хамерофф.
Благодаря своим свойствам микротрубочки работают как антенны. Хамерофф говорит, что они служат «квантовыми устройствами» для передачи сознания из квантового измерения.
Квантовые устройства
Британский физик, математик, лауреат Нобелевской премии сэр Роджер Пенроуз и Хамерофф выдвинули теорию, согласно которой квантовые процессы порождают сознание.
Квант относится к крошечным единицам энергии или материи на микроскопическом уровне. Его уникальные особенности могут помочь нам понять многие вещи, которые современная наука не может объяснить.
Проще говоря, микротрубочки выступают в роли моста между квантовым миром и нашим сознанием. Они принимают квантовые сигналы, усиливают их, упорядочивают и каким-то образом, с помощью не до конца понятных нам процессов, превращают их в ощущения, восприятия и мысли, которые составляют наше сознание.
Микротрубочки могут объяснить обескураживающие факты о мозге. Хамерофф полагает, что мозг людей, родившихся с гидроцефалией, может адаптироваться, поскольку микротрубочки контролируют нейропластичность и реорганизуют ткани мозга.
«Со временем микротрубочки в этом мозге адаптируются и перестраиваются для поддержания сознания и познания», — говорит он.
Таким образом, по мнению Хамероффа, наш мозг работает как информационный процессор, принимая сигналы из Вселенной и формируя их в сознание.
Мозг обрабатывает информацию на нескольких уровнях, каждый из которых вибрирует на разных частотах. Мозговые волны медленно колеблются с частотой 0,5-100 герц (Гц). Отдельные нейроны срабатывают быстрее — на частоте 500-1000 Гц. Внутри нейронов микротрубочки вибрируют гораздо быстрее, в мегагерцовом диапазоне. На мельчайшем квантовом уровне частоты достигают невероятно высоких значений, теоретически до 10^43 Гц.
По мнению нейробиолога Хамероффа и нобелевского лауреата сэра Роджера Пенроуза, наш мозг служит информационным процессором, принимающим сигналы из Вселенной и формирующим их в сознание. Микротрубочки, самые распространенные белки в нейронах, могут служить мостом для сбора волн из квантового мира в наш мозг. После их обработки в мозге возникает сознание.
По мнению нейробиолога Хамероффа и нобелевского лауреата сэра Роджера Пенроуза, наш мозг служит информационным процессором, принимающим сигналы из Вселенной и формирующим их в сознание. Микротрубочки, самые распространенные белки в нейронах, могут служить мостом, по которому волны из квантового мира попадают в наш мозг. После обработки в мозге возникает сознание.
Другие ученые также используют альтернативные квантовые теории для объяснения психической деятельности. Исследование, опубликованное в Physical Review E, показывает, что колебания липидных молекул в миелиновой оболочке могут создавать пары квантово запутанных фотонов. Предполагается, что эта квантовая запутанность может помочь синхронизировать мозговую активность, что позволит понять, что такое сознание.
Квантовый оркестр
«Мозг — это не компьютер из простых нейронов, а квантовый оркестр, — описывает Хамерофф, — потому что у вас есть резонанс, гармония и решения на разных частотах, как в музыке. И [поэтому] я думаю, что сознание больше похоже на музыку, чем на вычисления».
Наука постоянно развивается. Изучение сознания по-прежнему является областью активных исследований и дебатов в нейронауке и философии.
Однако каждое новое открытие открывает новые возможности. Продолжая исследовать эти тайны, давайте сохранять любопытство и непредвзятость.
Далее мы обсудим отчеты, опубликованные врачами в высокорейтинговых журналах, предлагающие больше информации о природе и происхождении сознания.
Источник на английском языке — www.theepochtimes.com
