Лестница жизни. Десять величайших изобретений эволюции

По-моему, это вполне правдоподобно. И все же мы по-прежнему не ответили на главный вопрос: как работа нейронов порождает чувства? Если сознание — это способность чувствовать чувства, придавая им сложные оттенки эмоционального смысла и непрерывно комментируя место нашего «я» в окружающем мире, то данная конструкция балансирует на острие чувств. Именно это философы и называют проблемой первичных ощущений. И теперь нам пора попробовать разобраться в этой поистине трудной проблеме.

Боль не зря неприятна. Те немногие, кто появляется на свет с врожденной нечувствительностью к боли, страдают от ужасных последствий этого синдрома. В 2005 году Мелоди Гилберт сняла документальный фильм о четырехлетней девочке Гэбби Джинграс, страдающей этим недугом. Для ребенка, не чувствовавшего боли, каждый этап развития был настоящим мучением. Когда у нее прорезались молочные зубы, Гэбби изгрызла себе пальцы до кости, изувечив их так сильно, что родители были вынуждены сделать ей операцию по удалению зубов. Когда Гэбби научилась ходить, она стала постоянно получать травмы и один раз даже сломала себе челюсть, что выяснилось только после того, как у нее поднялась температура из-за развившейся в месте перелома инфекции. Хуже того: она то и дело тыкала чем-нибудь себе в глаза и ранила их так сильно, что приходилось накладывать швы (от которых она тоже пыталась избавиться). Родители старались за ней следить и приучить ее носить очки для плавания, но ничто не помогало. В четыре года Гэбби пришлось удалить левый глаз. Правый остался настолько поврежден, что она была формально признана слепой (на расстоянии двадцати футов она видит не лучше, чем человек с нормальным зрением на расстоянии двухсот). Сейчас Гэбби уже семь лет, и теперь она учится жить со своим нарушением. Многие другие дети, подобные ей, гибнут в раннем возрасте. Лишь немногие достигают зрелости, но и став взрослыми, они нередко получают серьезные травмы. Родители Гэбби основали фонд «Дар боли» (Gift of Pain), цель которого состоит в поддержке людей, страдающих тем же недугом (в настоящее время фонд оказывает помощь 39 пациентам). У этого фонда очень удачное название. Большинству из нас очень повезло: мы способны чувствовать боль.

Боль не единственное подобное ощущение. Голод, жажда, страх, половое влечение — все это примеры того, что Дерек Дентон называет «изначальными эмоциями», которые он характеризует как неотступные ощущения, способные полностью подчинять себе поток сознания, заставляя нас совершать определенные действия. Очевидно, все эти ощущения представляют собой приспособления для выживания или размножения: они требуют от организма действий, которые помогают ему выжить или размножиться. Быть может, только люди могут сознательно заниматься сексом ради продолжения рода, но даже церковь, как ни старалась, не добилась особых успехов, пытаясь отвадить людей от секса ради удовольствия. Животные, как и большинство людей, спариваются, чтобы испытать оргазм, а не чтобы произвести потомство. Итак, все перечисленные изначальные эмоции представляют собой именно чувства, и все они выполняют определенные биологические функции, даже если мы не всегда готовы это оценить. Особенно неприятное чувство — боль. Но если бы нам не было плохо, когда мы испытываем боль, мы то и дело получали бы ужасные травмы. Если бы боль не была неприятна, она была бы бесполезна. Похожим образом обстоят дела и с половым влечением. Никто не стал бы спариваться ради спаривания: мы, то есть все животные, спариваемся ради вызываемых спариванием приятных ощущений. Или возьмем жажду: тому, кто рискует умереть в пустыне от обезвоживания, недостаточно просто отметить сам факт нехватки воды в организме. Только неконтролируемые эмоции, овладевающие сознанием, помогают выжить, заставляя добраться до оазиса, выжав из своей выносливости все до последней капли.

Идея, что такие изначальные эмоции возникли путем естественного отбора, довольно проста, но из нее вытекают важные следствия, на которые впервые обратил внимание основатель современной психологии — гениальный американский ученый Уильям Джемс, работавший в конце викторианской эпохи. Джемс доказывал, что чувства, а значит, и само сознание, полезны в биологическом отношении. А это, в свою очередь, означает, что сознание не представляет собой какое-то побочное явление, сопровождающее организм, как тень, но не имеющее само по себе никакого физического эффекта. Напротив, любое чувство может иметь вполне конкретный физический эффект. Но если чувства могут иметь физический эффект, значит, в каком-то смысле они должны обладать физической природой. Отсюда Джемс заключил, что, несмотря на кажущуюся нематериальность, чувства представляют собой материальные явления и развились путем естественного отбора. Но что же они собой представляют? Никто не размышлял над этим больше Джемса, и все же вывод, к которому он пришел, был неожиданным и довольно странным: материя должна обладать некими неизвестными свойствами, и вся Вселенная должна быть пропитана своего рода «духовной пылью». Хотя Джемса справедливо почитают за образец многие современные специалисты по нейронауке, принятая им концепция, представлявшая одну из разновидностей панпсихизма (сознание присутствует повсюду и составляет часть всего), находила мало последователей. По крайней мере, до недавнего времени.

Чтобы получить представление о том, насколько это сложная проблема, давайте рассмотрим несколько чудес техники, таких как телевизор, факс или телефон. Не обязательно знать, как именно они работают, чтобы понять, что их работа не нарушает законов физики. Результат, получаемый на выходе, каким-то образом закодирован с помощью электрических сигналов, но так или иначе имеет физическую природу, будь то узор из светящихся пятен на экране телевизора, звуковые волны в динамике телефонной трубки либо радиоприемника или выдаваемая факсом распечатка. Везде электронный код дает на выходе материальные изменения в той или иной известной физической среде. Но как обстоят дела с чувствами? Здесь нервы передают закодированные сигналы, по сути, так же, как это происходит в телевизоре, и нервные импульсы строго определяют, с помощью некоего кода, что должно получиться на выходе. И что же это? Вспомним известные свойства материи — ни одно из них не подходит. Не похоже на то, чтобы чувства представляли собой электромагнитное излучение, или звуковые волны, или какие-либо известные физике структуры атомов. Это не кварки, не электроны. Что же это вообще такое? Многомерные струны? Квантовые гравитоны? Темная материя? [83]

83

Из темной материи, называемой также «Пылью», состоит сознание в трилогии Филипа Пулмана «Темные начала». Подозреваю, что это аллюзия на «духовную пыль» (mind-dust) Уильяма Джемса.

Именно в этом и состоит проблема, которую Чалмерс объявил трудной. Как когда-то Джемс, Чалмерс доказывал, что решить эту проблему позволит только открытие неизвестных пока фундаментальных свойств материи. Аргументация проста. Чувства имеют физическую природу, однако в известных законах физики, которые, как считается, позволяют описывать все явления природы, для чувств места не находится. Естественный отбор, при всей его чудодейственной силе, не может создать нечто из ничего: чтобы ему было с чем работать, необходим хоть какой-то зачаток, если угодно — зародыш чувства, на основе которого эволюция могла бы создать сознание во всем его великолепии. Шотландский специалист по физической химии Грэм Кернс-Смит называет это «бомбой в подвале» современной физики. Он утверждает, что если чувства не соответствуют никаким известным свойствам материи, это заставляет нас предположить, что сама материя обладает какими-то дополнительными свойствами, «субъективными особенностями», которые отбор может организовать так, что в итоге они смогут порождать все наши чувства. А значит, в каком-то смысле материя, наряду с внешними свойствами, доступными для физических измерений, обладает сознанием, как неким «внутренним» свойством. Панпсихизм вновь в фаворе.

Этот вывод кажется нелепым. Но разве не самонадеянно думать, будто мы уже знаем о материи все? Конечно нет. Мы даже не понимаем квантовую механику. Теория струн замечательна тем, что позволяет вывести свойства материи из колебаний невообразимо малых струн в одиннадцати столь же невообразимых измерениях, но у нас нет возможности установить экспериментально, есть ли в этой теории хоть крупица истины. Именно поэтому я отмечал в начале этой главы, что позицию Иоанна Павла II вполне можно обосновать. Наших познаний о природе материи недостаточно, чтобы выяснить, как нейроны преобразуют грубые материальные процессы в субъективные чувства. Если электрон может быть одновременно частицей и волной, то почему дух и материя не могут быть двумя аспектами одного и того же?

Кернс-Смит более известен своими работами, посвященными происхождению жизни, но с тех пор, как он ушел на пенсию, он решил приложить незаурядную силу своего интеллекта к проблеме сознания. Его книги об этом предмете глубоки и занимательны, и в них он, вслед за такими мыслителями, как Роджер Пенроуз и Стюарт Хамерофф, исследует возможную роль в психике квантовых процессов. Чувства, по его мнению, представляют собой когерентные колебания белков. Они когерентны в том же смысле, в каком когерентен лазерный луч: колебания (фононы) сливаются в них в единое квантовое состояние, образуя макроквантовое состояние, охватывающее значительную часть мозга. Кернс-Смит использует здесь метафору оркестра, в котором колебания отдельных инструментов сливаются, образуя необычайные гармонии. Чувства — это тоже музыка, и пока она длится, мы сами — музыка. Это красивая концепция. Предположение, что с квантовыми эффектами может работать естественный отбор, выглядит вполне обоснованным. Известно по меньшей мере два случая, когда слепые силы отбора вполне могли взять на вооружение квантовые механизмы: передача энергии света хлорофиллу при фотосинтезе и передача электронов кислороду при клеточном дыхании.

И все-таки в случае с сознанием эта версия не кажется мне убедительной. Даже если квантовое сознание возможно, с ним связаны несколько проблем, которые вместе представляются мне непреодолимыми.

Первая и самая важная проблема связана с материально-техническим обеспечением предполагаемого процесса. Как, например, квантовые вибрации преодолевают синапсы? Пенроуз и сам признает, что макроквантовое состояние, ограниченное внутренней средой одного нейрона, ничего не решает, а на квантовом уровне синапс — это целый океан. Чтобы мог заиграть квантовый оркестр, требуется набор повторяющихся белков, расположенных так плотно, что все они могут колебаться в унисон, пока фононы не угаснут. Ответы на подобные вопросы можно искать экспериментальным путем, но до сих пор не получено ни одного свидетельства того, что у нас в мозге существуют когерентные макроквантовые состояния. Совсем наоборот: наш мозг представляет собой горячую, влажную, бурлящую систему — едва ли не наихудшую среду для возникновения макроквантовых состояний.

Но предположим, что квантовые колебания действительно существуют и в их основе действительно лежат наборы повторяющихся белков. Что тогда должно происходить с сознанием при разрушении этих наборов в ходе развития нейродегенеративного заболевания? Пенроуз и Хамерофф считают, что в основе сознания могут лежать микротрубочки, расположенные внутри нейронов. Но при болезни Альцгеймера они дегенерируют, образуя спутанные клубки — классический симптом этой болезни, и уже на ранних этапах ее развития в нейронах можно найти тысячи таких клубков (в основном в участках мозга, ответственных за запоминание), однако же сознание больного не претерпевает никаких изменений вплоть до поздних этапов развития заболевания. Короче говоря, никакой корреляции не наблюдается. Примерно то же относится и к другим предполагаемым квантовым структурам, которые могли бы лежать в основе сознания. Например, миелиновые оболочки, покрывающие отростки нейронов, которые образуют белое вещество мозга, разрушаются при рассеянном склерозе, и их разрушение тоже не оказывает никакого или почти никакого воздействия на сознание. Единственный известный пример, который, по крайней мере, не противоречит квантовому объяснению сознания, касается поведения одной из разновидностей опорных клеток — так называемых астроцитов — после инсульта. В ходе одного исследования были проанализированы симптомы нескольких пациентов, которые не осознавали свое восстановление после инсульта. Между результатами, демонстрируемыми пациентами, и их собственным восприятием этих результатов наблюдалась странная разница, которую можно было объяснить (в том числе) нарушением квантовой когерентности в сети астроцитов (если астроциты вообще образуют подобную сеть, что в настоящее время представляется сомнительным).

Второй вопрос, связанный с квантовым сознанием, касается того, какие проблемы эта концепция позволяет решить и позволяет ли она решить хоть какие-то. Давайте предположим, что у нас в мозге действительно имеется сеть колеблющихся белков, которые «поют» в унисон, и исполняемые ими мелодии порождают наши чувства (или, точнее, эти мелодии и есть наши чувства). Давайте также предположим, что эти квантовые колебания каким-то образом передаются через океаны синапсов и запускают квантовое «пение» по другую их сторону, распространяя когерентность по мозгу. Если так, то у нас в мозге имеется целая параллельная вселенная, которая должна работать рука об руку с известной нам «классической» вселенной нервных импульсов, ведь как иначе могли бы мы сознательно воспринимать синхронизованные сигналы нейронов, и как нейромедиаторы, осуществляющие передачу импульсов через синапсы, могли бы влиять на состояния нашего сознания (они совершенно точно это делают)? Это означало бы, что квантовая вселенная нашего мозга разделена совершенно на те же отделы, что и сам мозг. Следовательно, чувства, связанные со зрением (такие как восприятие красного цвета), могли бы возникать исключительно в тех областях, где идет обработка зрительной информации, а колебания чувств, связанных с эмоциями, могли бы происходить только в таких отделах, как миндалевидное тело или средний мозг. Одна из проблем, вытекающих отсюда, связана с тем, что микроскопическая инфраструктура всех нейронов принципиально одинакова: микротрубочки одного нейрона ничем существенно не отличаются от микротрубочек любого другого нейрона. Тогда почему одни должны петь о цвете, а другие — о боли? Самое же досадное — это что наши чувства отражают и самые низменные из реакций нашего тела. Может быть, заманчиво представить себе фундаментальное свойство материи, лежащее в основе любви или восприятия музыки, но как быть с болью в животе? Неужели существует уникальная разновидность колебаний, которая сама по себе и есть то неловкое чувство, которое возникает, когда наш мочевой пузырь требует посетить туалет, в то время как мы находимся в общественном месте? В это сложно поверить. Если Бог и играет в кости, едва ли у этой игры такие правила. Но если не кванты, то что?

Где же искать решение «трудной проблемы» сознания? С некоторыми кажущимися парадоксами на самом деле разобраться довольно просто. Это относится и к «бомбе в подвале» современной физики, как ее назвал Кернс-Смит. Действительно ли чувства должны быть физическим свойством материи, чтобы они могли эволюционировать под действием естественного отбора? Совсем не обязательно. Если нейроны кодируют чувства точно и воспроизводимо, иными словами, если группа нейронов, возбуждающаяся определенным образом, всегда порождает одно и то же чувство, естественный отбор вполне может работать с этим признаком. В этом случае он будет просто воздействовать на лежащие в основе чувств физические свойства нейронов. Эдельман, который всегда тщательно подбирает слова, предпочитает использовать не термин «порождает» (gives rise), а термин «вызывает» (entails). Определенная схема возбуждения нейронов, действительно, не порождает соответствующее чувство, как нечто отдельное, а неизбежно вызывает его: чувство неотделимо от работы этой схемы. Точно так же можно сказать, что работа определенного гена вызывает синтез соответствующего белка. Естественный отбор действует на свойства белков, а не на генетические последовательности, но поскольку белки однозначно закодированы в генах и поскольку только гены наследуются, получается, отбор действует на гены. Предположение, что изначальные эмоции, такие как голод или жажда, вызываются строго определенными схемами возбуждения нейронов, представляется мне намного правдоподобнее предположения, будто эти ощущения представляют собой фундаментальные свойства колебаний материи.