Here are two images of a house. There’s one obvious difference, but to this patient, P.S., they looked completely identical.
Перед вами две картинки с изображением дома. Различие между ними довольно существенное, но для пациентки П.С. оба изображения абсолютно идентичны.
P.S. had suffered a stroke that damaged the right side of her brain, leaving her unaware of everything on her left side. But though she could discern no difference between the houses, when researchers asked her which she would prefer to live in, she chose the house that wasn’t burning— not once, but again and again.
П.С. перенесла инсульт, повредивший правую половину мозга, поэтому она не воспринимает ничего, что находится слева от неё. И хотя она не в состоянии найти разницу между двумя домами, когда исследователи задали ей вопрос, в котором из них она предпочла бы жить, она выбрала тот, что не был охвачен пожаром, причём выбрала не однократно, а повторила предпочтение несколько раз.
P.S.’s brain was still processing information from her whole field of vision. She could see both images and tell the difference between them, she just didn’t know it. If someone threw a ball at her left side, she might duck. But she wouldn’t have any awareness of the ball, or any idea why she ducked.
Мозг П.С. по-прежнему обрабатывал информацию, находящуюся в поле зрения. Она могла видеть обе картинки и определить, в чём различие между ними, но просто не понимала разницу. Если кто-то с левой стороны бросал в неё мячом, она могла увернуться. Однако она никак не воспринимала мяч и не понимала, почему она уворачивалась.
P.S.’s condition, known as hemispatial neglect, reveals an important distinction between the brain’s processing of information and our experience of that processing. That experience is what we call consciousness. We are conscious of both the external world and our internal selves— we are aware of an image in much the same way we are aware of ourselves looking at an image, or our inner thoughts and emotions. But where does consciousness come from? Scientists, theologians, and philosophers have been trying to get to the bottom of this question for centuries— without reaching any consensus.
Заболевание П.С. известно как одностороннее пространственное игнорирование и демонстрирует то, как обработка мозгом информации отличается от нашего восприятия этого процесса. Это восприятие — как раз то, что мы называем сознанием. Мы воспринимаем не только внешний мир, но и себя самих — мы сознаём не только изображение, но в равной степени сознаём, что на него смотрим именно мы, то есть сознаём, какие мысли и эмоции у нас при этом возникают. Однако как же рождается процесс сознания? Учёные, богословы и философы веками пытались добраться до са́мой сути ответа на этот вопрос, но так и не пришли к единому мнению.
One recent theory is that consciousness is the brain’s imperfect picture of its own activity.
Согласно одной из последних теорий, сознание является несовершенной картиной, отражающей работу мозга.
To understand this theory, it helps to have a clear idea of one important way the brain processes information from our senses. Based on sensory input, it builds models, which are continuously updating, simplified descriptions of objects and events in the world. Everything we know is based on these models. They never capture every detail of the things they describe, just enough for the brain to determine appropriate responses. For instance, one model built deep into the visual system codes white light as brightness without color. In reality, white light includes wavelengths that correspond to all the different colors we can see. Our perception of white light is wrong and oversimplified, but good enough for us to function. Likewise, the brain’s model of the physical body keeps track of the configuration of our limbs, but not of individual cells or even muscles, because that level of information isn’t needed to plan movement. If it didn’t have the model keeping track of the body’s size, shape, and how it is moving at any moment, we would quickly injure ourselves.
Чтобы понять эту теорию, необходимо чётко представлять себе очень важный механизм обработки мозгом информации из наших органов чувств. Анализируя поступающую сенсорную информацию, мозг выстраивает постоянно обновляющиеся модели, или упрощённые описания предметов и явлений окружающего мира. Эти модели лежат в основании всего того, что нам известно. В них никогда не запечатлеваются все детали описываемых сущностей, а только те из них, что необходимы мозгу для выработки адекватных реакций. Например, одна из моделей, лежащих в основе зрительной системы, кодирует белый свет как яркий свет, не имеющий цвета. В реальности белый свет складывается из волн, которые соответствуют всем видимым нами цветам. Наше восприятие белого цвета на самом деле ошибочно и слишком упрощено, но является достаточным для нашего сознания. Таким же образом когнитивная модель физического тела отслеживает конфигурации наших конечностей, но не положение отдельных клеток и даже мышц, поскольку информация на этом уровне не требуется для регулирования движений. Если бы у нас не было модели, которая бы отслеживала размер и форму тела и то, как оно двигается в каждый конкретный момент, мы практически сразу получили бы различные травмы.
The brain also needs models of itself. For example, the brain has the ability to pay attention to specific objects and events. It also controls that focus, shifting it from one thing to another, internal and external, according to our needs. Without the ability to direct our focus, we wouldn’t be able to assess threats, finish a meal, or function at all. To control focus effectively, the brain has to construct a model of its own attention. With 86 billion neurons constantly interacting with each other, there’s no way the brain’s model of its own information processing can be perfectly self-descriptive. But like the model of the body, or our conception of white light, it doesn’t have to be. Our certainty that we have a metaphysical, subjective experience may come from one of the brain’s models, a cut-corner description of what it means to process information in a focused and deep manner.
Мозгу также требуются модели, описывающие собственную работу. Например, у мозга есть способность обращать внимание на определённые предметы и явления. Но мозг также контролирует процесс внимания и в соответствии с нашими потребностями переключает направленность внимания с одних объектов внутреннего и внешнего мира на другие. Если бы не наша способность переключать внимание, мы не смогли бы не только оценивать угрозы, но даже питаться и существовать. Чтобы эффективно контролировать внимание, мозг должен создать модель собственного внимания. Поскольку в мозге одновременно взаимодействуют 86 миллиардов нейронов, он не может создать модель собственной обработки информации, которая была бы абсолютно точной. Но также как и модель тела или модель нашего восприятия белого света, она и не должна такой быть. Наша уверенность в том, что мы существуем в метафизическом, субъективном мире, возможно, берёт начало в одной из моделей мозга, упрощённого описания того, что означает обработка информации путём сосредоточения и анализа.
Scientists have already begun trying to figure out how the brain creates that self model. MRI studies are a promising avenue for pinpointing the networks involved. These studies compare patterns of neural activation when someone is and isn’t conscious of a sensory stimulus, like an image. The results show that the areas needed for visual processing are activated whether or not the participant is aware of the image, but a whole additional network lights up only when they are conscious of seeing the image. Patients with hemispatial neglect, like P.S., typically have damage to one particular part of this network. More extensive damage to the network can sometimes lead to a vegetative state, with no sign of consciousness.
Учёные уже начали поиски ответа на вопрос, как мозг создаёт модели самого себя. Опыты с применением МРТ позволят точечно фиксировать активизирующиеся сети мозга. В ходе исследований сравниваются последовательности активации нейронов в моменты сознательного или неосознанного взаимодействия с сенсорными раздражителями, например, с изображением. Так, выяснилось, что области, отвечающие за обработку зрительной информации, активизируются вне зависимости от того, осознанно ли смотрит участник опыта на картинку, но когда мы сознательно рассматриваем изображение, подключается совершенно другая дополнительная сеть. У больных с односторонним пространственным игнорированием одна из частей сети обычно повреждена. Более значительное повреждение сети может иногда приводить
Evidence like this brings us closer to understanding how consciousness is built into the brain, but there’s still much more to learn. For instance, the way neurons in the networks related to consciousness compute specific pieces of information is outside the scope of our current technology. As we approach questions of consciousness with science, we’ll open new lines of inquiry into human identity.
к вегетативному состоянию пациентов без признаков сознания. Эти и другие полученные результаты приближают нас к пониманию того, как сознание встроено в работу мозга, но неизученного ещё очень много. Например, то, как именно нейроны, входящие в связанные с сознанием сети, передают отдельные части информации, пока находится за гранью современной науки. По мере изучения вопросов сознания с научной точки зрения