«Мы – это то, что мы помним»

В рамках Всероссийского фестиваля науки доктор филологических наук, доктор биологических наук, руководитель лаборатории когнитивных исследований Санкт-Петербургского государственного университета Татьяна Черниговская прочла лекцию «Нейронная сеть и сознание». Slon публикует фрагменты этой лекции.

Занимаясь мозгом, сознанием, языком, я знаю, что нахожусь на опасной территории, потому что именно здесь очень много профанаций, жуликов и безумцев. Все знают, что такое сознание, только наука этого не знает.

Романы Пруста – учебники для тех, кто занимается памятью

Некоторое время назад я перечитала одну книгу – читала ее несколькими годами раньше, а потом забыла о ней. Она называется «Proust Was a Neuroscientist» – «Пруст был нейроученым». Но мы все понимаем, что Пруст никаким нейроученым не был. Он был гениальным писателем. Люди искусства, творцы, умудряются, не подозревая об этом, сделать некоторые фундаментальные открытия за десятки лет до того, как наука хотя бы посмеет к ним приблизиться. Романы Пруста – учебники для тех, кто занимается памятью.

Главный герой романа Марселя Пруста «В поисках утраченного времени» в какой-то момент, в Париже, будучи уже взрослым человеком, пробует пирожные «Мадлен» с чаем – десятки лет прошли с того момента, как он их ел. В детстве он жил во французской провинции Комбре, где его тетушка пекла ему эти божественные пирожные; разумеется, тогда он мечтал выбраться из провинции и уехать в бурный мир – Париж. С тех пор прошло много лет, про эти пирожные он не вспоминал, но когда случайно откусил «Мадлен», его память вспыхнула и он вернулся в мир детства, который тогда считал скучным, занудным. Уже повзрослев, он думает, что это был потерянный рай, и хочет туда вернуться.

К чему я все это говорю? Наша память устроена парадоксально: не так, как мы предполагаем. Вспомните Мальчика-с-пальчик, которого жестокие родители отвели в лес, но он кидал белые камушки, чтобы вернуться обратно. Наш мозг наполнен такими камушками – самыми разными метками, которые позволяют ориентироваться и добираться до закоулков памяти.

Память – не коробка с фактами

Мы – это то, что мы помним, то, как мы себя идентифицируем, то, как размещаем себя в объективном времени и в пространстве. Мы – это способность удерживать индивидуальную временную ось, узнавать себя не только в зеркале, но и в метафорическом зеркале – несмотря на все происходящие события.

Материальным выражением памяти является изменение эффективности связей между элементами нейронной сети. Память – не коробка с фактами, не библиотека; память – это процессы, всегда новые, которые обеспечиваются работой миллионов клеток, всегда разных.

Вопрос о том, где что хранится, неправильно поставлен. Нет в мозгу таких мест. Как известно, в одну реку нельзя войти дважды. Точно так же нельзя одинаково вспомнить какую-либо вещь. Каждое следующее вспоминание становится новым процессом, потому что между ним и предыдущим вспоминанием шла жизнь, происходили перемены.

Мы знаем, что память – не ящики, мы знаем, что там есть какая-то особенная логика. Какая же? Иногда говорят, будто все лежит по категориям, по специальным кластерам – нет, это не так. Наше сознание и обеспечивающая его память организованы парадоксально. Что это значит – парадоксально? Гениальный Николай Васильевич Гоголь в «Ревизоре» написал следующую парадоксальную вещь – одна дама говорит другой: «У меня глаза разве не темные? Самые темные. Как же не темные, когда я и гадаю про себя всегда на трефовую даму». Математик в этот момент должен просто в обморок упасть, потому что здесь все перевернуто. Но это близко к логике нашей памяти.

Человека отличает уникальное свойство – внешняя память

У нас в голове, в нашей огромной нейронной сети, все может сочетаться не так, как мы думаем. Например, условно говоря, мы будем моделировать память, создавая искусственный интеллект. Как этот искусственный интеллект должен добираться до информации, которую хочет вынуть из памяти? Что, собственно говоря, он должен делать, за что ему цепляться?

Если подходить к этому научно, первое соображение, которое приходит в голову, это частотность: что чаще встречается, то легче вспомнить. Но как же быть тогда с этими пирожными «Мадлен», которые встретились герою в последний раз, когда он был ребенком? А этого вкуса, этого запаха миндаля оказалось достаточно, чтобы у него оживились огромные пласты памяти – о чем и написан целый роман.

Наш мозг способен к извлечению своего содержимого из памяти и к вынесению информации в социум, в культурное пространство. Это один из крупнейших прорывов человечества: как-то пришло в голову, что можно вынести информацию за пределы отдельной особи. Языков для этого много: речь, математика, музыка и так далее. Человека отличает уникальное свойство – внешняя память, способность хранить накопленные знания за пределами индивидуального мозга. Именно благодаря этому невероятными темпами произошла культурная и социальная эволюция: 75–50 тысяч лет назад случился внезапный взрыв креативных способностей, рост интеллекта, сознания.

В мозге человека 10^12 триллионов нейронов и 10^15 квадриллионов синаптических соединений. Если вытянуть одну нитку нейронной сети, то получится 2,8 миллиона километров. Хватит, чтобы 68 раз облететь Землю и 7 раз слетать на Луну. У плода человека нейроны образуются со скоростью 500 000 в минуту или 30 миллионов в час.

Компьютер способен выполнить команду меньше чем за наносекунду, тогда как нейроны действуют в миллионы раз медленнее. Соревнование по скорости с компьютером, мы, конечно же, проиграли, но по алгоритмам работы никакая вычислительная техника не сравнима с работой мозга.

Сознание – как ветер

Американский нейрофизиолог Джозеф Боген сказал, что сознание изучать бессмысленно, про него ничего нельзя сказать, потому что увидеть сознание мы не можем. Сознание – как ветер. Можно увидеть только результат его деятельности. Собственно говоря, подсознание тоже можно сравнить с ветром. Сознание сложно выявить в научно-экспериментальных опытах, так как его легко спутать с проявлением внимания, памяти, эмоций, оно не ловится, не идентифицируется.

Академик Владислав Александрович Лекторский сформулировал теорию о том, что мозг находится в мире, а мир находится в мозгу. Субъективные состояния и психические феномены – сознательные и бессознательные – порождаются нейронными сетями, с очевидностью имеющими адресата, интерпретирующего их тесты или хотя бы просто считывающего их.

Образы и представления – не копия и даже не сумма физических сигналов, поступающих на рецепторы. Их строит наш мозг. То, что видится, слышится и осязается, отличается у разных видов животных и у нас – не потому, что у нас разные диапазоны зрения, слуха, обоняния и так далее, а потому, что у всех разный мозг, который обрабатывает сигналы по своей определенной схеме, формируя субъективные образы.

Термин «сознание» используется как минимум в двух смыслах: как характеристика самого его наличия у живых существ и как наличие его определенных уровней и состояний. Положим, сознанием обладает любое чувствующее и реагирующее существо, но тогда нужно признать, что им обладают и рыбы с креветками. Что происходит с сознанием во сне, в коме, в гипнозе? Если поставить условием осознание (мы не только сознаем, мы еще осознаем, что сознаем), то как тогда быть с маленькими детьми? Множество вопросов.

Субъективная реальность – едва ли не центральная проблема. Мозг – не сумма миллиардов нейронов и их связей, есть еще индивидуальный опыт, который сформировал этот инструмент, наш мозг, и настроил его. Мы активно извлекаем знания и конструируем мир, накладываем на мир свои схемы и имеем такую реальность, потому что у нас такой мозг.

Разные живые системы по-своему извлекают из мира разные характеристики и строят разные картины мира. Именно наличие субъективности отличает человека от киборга. Отличие человека от других видов живых существ, от компьютера и зомби – в обладании свободой воли, в способности к добровольному и сознательному выбору и согласию с принимаемым решением. 

У нейронной сети очень большие возможности, которые она, безусловно, использует. Человек не рождается с сознанием, оно созревает под влиянием внутренних и внешних воздействий. Мозг умеет сводить информацию в концептуальные кластеры, сжимать ее и называть, тем самым помогая владельцу создавать дополнительные ярлыки для ячеек. Главное свойство человека как биологического вида – человеческий язык, с помощью которого можно классифицировать огромное количество хаотической информации, которая каждую миллисекунду поступает к нам на сенсорные системы.