Сознание есть? А если найду?
Нейробиологи из Кембриджа нашли новый способ убедиться, что человек в сознании - нужно измерить связность работающих сетей в его мозге. Суть исследования: измеряли 91-канальную ЭЭГ у 32-х вегетативных пациентов, а также 26-ти здоровых людей в состоянии бодрствующего покоя. Полученные данные анализировали по нескольким ритмам и амплитудам, смотрели на синхронность колебаний разных точек. Анализ хитрый и затейливый, задача - извлечь из осцилляций топологию сети. Вышло интересное. У здоровых (справа) богатое взаимодействие активных узлов, в том числе далеких друг от друга. У пациентов (слева) активность значительно беднее и ограничена ближайшими узлами.
В первую очередь работа порадует Джулио Тонони (Giulio Tononi) с его Integrated Information Theory (IIT). Он предлагает всего два ключевых критерия сознания: система должна обрабатывать информацию, и эта информация должна интегрироваться в единое целое. Как следствие, любая сложная сеть с разветвленными взаимодействиями узлов может обладать сознанием. Он даже вывел коэффициент Phi, которым готов оценить любой объект на наличие и уровень сознания и написал об этом книгу. Можно представить и так, что в Кембридже проверяли предсказание его теории.
Отчего не спросите, что в центре картинки? В центре сюрприз - те вегетативные пациенты, которые проявили признаки сознания в другом тесте, по методике Оуэна: пациента просят вообразить игру в теннис и одновременно снимают фМРТ головы. По активности мозга можно заключить, смог ли пациент выполнить задание. Поразительная корреляция двух тестов: если сознание заподозрено в ‘поведенческом’ тесте Оуэна, оно же проявляется в топологии сети, походя на сеть здорового человека.
Это приятный результат и для Оуэна, которого с 2006 года критикуют скептики. На этот раз он не участвовал в экспериментах, однако помог в написании статьи. Теперь имеем два независимых критерия, по которым активность мозга вегетативного больного соотносится с активностью здорового мозга. Можно ли это считать явным указанием на присутствие сознания?
Для определенной категории пациентов это насущный вопрос - в первую очередь он касается людей, вышедших из комы. Если больной остается в сознании, он отгорожен от мира стеной, проницаемой в одну сторону. Он может слышать, видеть, осязать и чувствовать. Но не может сообщить о жажде, боли или приснившемся утре на морском берегу. Бывшему редактору журнала Elle France судьба оставила подвижным один глаз: он наморгал им проникновенную книгу «Скафандр и бабочка». Но так везет не каждому. В большинстве случаев тело не подчиняется совсем. И тогда все, чем способен управлять человек - свои мысли.
Но помимо практического выхлопа есть у работы и фундаментальный. Речь о пресловутых NCC, которые не дают покоя нейробиологам и философам сознания. Суть их усилий сводится к поиску параметров, которыми отличаются друг от друга, помимо поведения, человек с сознанием и без. Чтобы можно было измерить и наверняка сказать - сознание есть. Связность сети, как показано в данном исследовании, могло бы выступать таким параметром - во всяком случае это наглядный довод в пользу. Что дает некоторую пищу рассуждениям об устройстве сознания в целом (например, что оно не бинарно).
Оуэн тоже не терял времени. С момента громкой статьи по коммуникации с вегетативным больным ему удалось ‘разговорить’ еще нескольких пациентов. Кроме того, он придумал другой способ проверки сознания, о чем в сентябре 2014-го вышла публикация в PNAS. И этот способ - кино.
Оуэн показал 8-минутный фрагмент здоровым людям и проследил активность их мозга во время просмотра (подробнее). Активность совпала у всех участников - одинаковый опыт вызвал одни и те же реакции. И, что важно, она следовала развитию сюжета. На фМРТ заметно, что самые эмоциональные сцены получили в мозге наибольший отклик, причем в отделах, связанных с анализом и когнитивной деятельностью. Затем кино показали, как вы догадались, двум вегетативным больным. Мозг одного из них - в отличие от второго - во время сеанса работал очень похоже.
Похоже на то, что зритель улавливал смысл происходящего на экране. Выбор фильма был не случаен - короткометражка Хичкока. А он мастер нагнетать напряжение. Скептики должны объяснить, как у бессознательного «овоща» включались нужные зоны мозга в нужные моменты времени, в соответствии с сюжетом и аналогично мозгу здоровых зрителей.
Другая идея Оуэна выглядит еще более странной и совсем уж легкомысленной. Однако, как и с кино, в ней есть свой резон. Он задумал проигрывать через плеер вегетативным пациентам забавные истории. Оуэн выяснил, что в момент восприятия шутки у здоровых людей срабатывает участок в лобной доле мозга. Если человек не уловил юмора, эта область молчит. И хотя можно пропустить шутку, будучи в ясном сознании, ее нельзя понять, когда сознания нет.
Многие считают юмор годным критерием интеллекта. Эффект многих шуток зависит от понимания ситуации, а также от двойного смысла самих фраз и требует небуквального восприятия речи. Оуэн отберет именно такие остроты. Их можно воспринимать на слух, они не займут много времени, их запас велик. Чем не инструмент для поиска сознания.
Chennu S, Finoia P, Kamau E, Allanson J, Williams GB, et al. (2014) Spectral Signatures of Reorganised Brain Networks in Disorders of Consciousness -- PLoS Comput Biol [Full Text]
В первую очередь работа порадует Джулио Тонони (Giulio Tononi) с его Integrated Information Theory (IIT). Он предлагает всего два ключевых критерия сознания: система должна обрабатывать информацию, и эта информация должна интегрироваться в единое целое. Как следствие, любая сложная сеть с разветвленными взаимодействиями узлов может обладать сознанием. Он даже вывел коэффициент Phi, которым готов оценить любой объект на наличие и уровень сознания и написал об этом книгу. Можно представить и так, что в Кембридже проверяли предсказание его теории.
Отчего не спросите, что в центре картинки? В центре сюрприз - те вегетативные пациенты, которые проявили признаки сознания в другом тесте, по методике Оуэна: пациента просят вообразить игру в теннис и одновременно снимают фМРТ головы. По активности мозга можно заключить, смог ли пациент выполнить задание. Поразительная корреляция двух тестов: если сознание заподозрено в ‘поведенческом’ тесте Оуэна, оно же проявляется в топологии сети, походя на сеть здорового человека.
Это приятный результат и для Оуэна, которого с 2006 года критикуют скептики. На этот раз он не участвовал в экспериментах, однако помог в написании статьи. Теперь имеем два независимых критерия, по которым активность мозга вегетативного больного соотносится с активностью здорового мозга. Можно ли это считать явным указанием на присутствие сознания?
Для определенной категории пациентов это насущный вопрос - в первую очередь он касается людей, вышедших из комы. Если больной остается в сознании, он отгорожен от мира стеной, проницаемой в одну сторону. Он может слышать, видеть, осязать и чувствовать. Но не может сообщить о жажде, боли или приснившемся утре на морском берегу. Бывшему редактору журнала Elle France судьба оставила подвижным один глаз: он наморгал им проникновенную книгу «Скафандр и бабочка». Но так везет не каждому. В большинстве случаев тело не подчиняется совсем. И тогда все, чем способен управлять человек - свои мысли.
Но помимо практического выхлопа есть у работы и фундаментальный. Речь о пресловутых NCC, которые не дают покоя нейробиологам и философам сознания. Суть их усилий сводится к поиску параметров, которыми отличаются друг от друга, помимо поведения, человек с сознанием и без. Чтобы можно было измерить и наверняка сказать - сознание есть. Связность сети, как показано в данном исследовании, могло бы выступать таким параметром - во всяком случае это наглядный довод в пользу. Что дает некоторую пищу рассуждениям об устройстве сознания в целом (например, что оно не бинарно).
Оуэн тоже не терял времени. С момента громкой статьи по коммуникации с вегетативным больным ему удалось ‘разговорить’ еще нескольких пациентов. Кроме того, он придумал другой способ проверки сознания, о чем в сентябре 2014-го вышла публикация в PNAS. И этот способ - кино.
Click to viewОуэн показал 8-минутный фрагмент здоровым людям и проследил активность их мозга во время просмотра (подробнее). Активность совпала у всех участников - одинаковый опыт вызвал одни и те же реакции. И, что важно, она следовала развитию сюжета. На фМРТ заметно, что самые эмоциональные сцены получили в мозге наибольший отклик, причем в отделах, связанных с анализом и когнитивной деятельностью. Затем кино показали, как вы догадались, двум вегетативным больным. Мозг одного из них - в отличие от второго - во время сеанса работал очень похоже.
Похоже на то, что зритель улавливал смысл происходящего на экране. Выбор фильма был не случаен - короткометражка Хичкока. А он мастер нагнетать напряжение. Скептики должны объяснить, как у бессознательного «овоща» включались нужные зоны мозга в нужные моменты времени, в соответствии с сюжетом и аналогично мозгу здоровых зрителей.
Другая идея Оуэна выглядит еще более странной и совсем уж легкомысленной. Однако, как и с кино, в ней есть свой резон. Он задумал проигрывать через плеер вегетативным пациентам забавные истории. Оуэн выяснил, что в момент восприятия шутки у здоровых людей срабатывает участок в лобной доле мозга. Если человек не уловил юмора, эта область молчит. И хотя можно пропустить шутку, будучи в ясном сознании, ее нельзя понять, когда сознания нет.
Многие считают юмор годным критерием интеллекта. Эффект многих шуток зависит от понимания ситуации, а также от двойного смысла самих фраз и требует небуквального восприятия речи. Оуэн отберет именно такие остроты. Их можно воспринимать на слух, они не займут много времени, их запас велик. Чем не инструмент для поиска сознания.
Chennu S, Finoia P, Kamau E, Allanson J, Williams GB, et al. (2014) Spectral Signatures of Reorganised Brain Networks in Disorders of Consciousness -- PLoS Comput Biol [Full Text]