Here are two images of a house. There’s one obvious difference, but to this patient, P.S., they looked completely identical.
Ось дві фотографії будинку. Тут одна очевидна відмінність, але для цієї пацієнтки, П.С., вони виглядають цілком однаково.
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. постраждала від удару, який пошкодив праву сторону мозку, повністю усунувши зі сприйняття її ліву сторону. Але хоча вона не мігла помітити різницю між будинками, коли дослідники спитали її, де вона хоче жити, вона вибрала будинок, який не горів — не тільки раз, але знову і знову.
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.
Та сторона мозку досі обробляла інформацію з усього поля зору. Вона могла бачити зображення та розказати про різницю між ними, однак вона сама цього не знала. Якби хтось кинув м'ячик у її лівий бік, вона б відхилилася. Але вона б не усвідомлювала, що на неї летить м'яч і чому вона нахилилася.
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.
Стан П.С. відомий під назвою одностороннє просторове ігнорування, показує важливу відмінність між переробкою інформації та нашим відчуттям цієї переробки. Це відчуття ми звемо свідомістю. Ми усвідомлюємо як зовнішній світ, так і внутрішніх самих себе — ми усвідомлюємо зображення, так само, як усвідомлюємо себе, коли дивимося на зображення чи свої внутрішні думки та емоції. Але звідки береться свідомість? Науковці, теологи та філософи намагалися дотягнутися до суті цього питання століттями — так і не досягши жодного консенсусу.
One recent theory is that consciousness is the brain’s imperfect picture of its own activity.
Одна нещодавня теорія говорить, що свідомість це неідеальна картина мозку власної активності.
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.
Для розуміння цієї теорії варто отримати чіткіше уявлення про один зі способів, яким мозок обробляє інформацію від наших відчуттів. На основі сенсорних вхідних даних він створює моделі, які постійно оновлюються, спрощують описи об'єктів та подій у світі. Все, що ми знаємо, створене на основі цих моделей. Вони ніколи не охоплюють кожну деталь описуваної речі, лише достатню кількість, щоб мозок визначився з відповідними сигналами. Наприклад, одна модель глибоко вбудована у систему зору, яка кодує біле світло як яскравість без кольору. В реальності біле світло має в собі хвилі, які відповідають всім кольорам, які ми можемо бачити. Наше сприйняття білого світла є неправильним та занадто спрощеним, але достатнім для функціонування. Так само модель мозку фізичного тіла слідкує за конфігурацією наших кінцівок, але не окремих клітин чи навіть м'язів, оскільки такий рівень інформації не потрібен, щоб планувати рухи. Якби у нього не було моделі, яка б слідкувала за розмірами тіла, його формою, як воно рухається у даний момент, ми б швидко поранилися.
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.
Мозку також потрібна власна модель. Наприклад, мозок має здатність звертати увагу на особливі об'єкти та події. Він контролює фокус, переводячи його з одного об'єкта на інший, внутрішній чи зовнішній, відповідно до наших потреб. Без здатності контролювати фокус ми б не змогли оцінити загрози, з'їсти страву чи взагалі функціонувати. Щоб ефективно функціонувати, мозок має сконструювати модель власної уваги. Із 86-ма мільйонами нейронів, постійно взаємодіючих один з одним, немає жодних шансів, щоб ця модель обробки власної інформації була ідеально самоописуючою. Але так, як і модель тіла чи наша концепція білого світла, вона не має такою бути. Наша впевненість, що ми маємо метафізичні суб'єктивні відчуття, може походити від однієї з моделей мозку, нестандартного опису того, що означає, обробляти інформацію сфокусовано та глибоко.
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.
Науковці вже починають намагатися зрозуміти, як мозок створює власну модель. Дослідження МРТ — перспективний шлях для визначення залучених мереж. Ці дослідження порівнюють зразки нейронної активності, коли хтось усвідомлює і не усвідомлює сенсорні стимули, такі як зображення. Результати показують, що зони, потрібні для візуальної обробки, активуються незалежно від того, чи усвідомлює учасник зображення чи ні, але цілі додаткові мережі засвічуються лише тоді, коли вони усвідомлюють, що бачать зображення. Пацієнти з одностороннім просторовим ігноруванням як П.С. зазвичай мають пошкодження однієї особливої частини мережі. Більш сильне пошкодження мережі може іноді призвести до вегетативного стану, без жодного сигналу свідомості.
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.
Такі свідчення приводять нас до кращого розуміння, як свідомість вбудована в мозок, але нам ще багато потрібно дізнатися. Наприклад, те, як нейрони в мережах, пов'язаних зі свідомістю, обробляють особливі шматочки інформації, лежить за межами можливостей сучасної технології. Вивчаючи питання свідомості з точки зору науки ми відкриємо нові траєкторії дослідження людської ідентичності.