Интеграция потока ощущений

Feb 08, 2017 23:15

Вопрос об интеграции сознания - один из аспектов психофизической проблемы ( Сознание и аспекты психофизической проблемы). Этому вопросу уделяется незаслуженно мало внимания, часто он либо не замечается, либо ответ на него кажется очевидным.

Вопрос заключается в следующем: почему все ощущения, которые связаны с процессами в моём мозге, попадают в один общий поток ощущений - поток ощущений моего Я? Почему процессы в нейронах в разных частях мозга я ощущаю одновременно, хотя эти процессы разнесены в пространстве? Какие физические процессы могут собрать информацию для Я из разных «углов» мозга?

Д. Чалмерс в книге «Сознающий ум» пишет: «… как предположил Нагель, проблема может быть именно в том, что мы не понимаем отношение части и целого в ментальной сфере. То есть у нас отсутствует точное представление о том, каким образом низкоуровневые феноменальные свойства «складываются» в высокоуровневую феноменологию… Иначе говоря, что делает мои зрительные переживания, слуховые переживания и т.д. переживаниями одного и того же субъекта».

Я постоянно вижу цельную картинку из большого числа элементарных квалиа, а не маленькие кусочки, которые ничего не значат, если их воспринимать изолированно от других кусочков. Многие проходят мимо этого вопроса, т.к. это кажется очевидным - мой мозг, значит и все ощущения, которые он продуцирует - мои, чьи же они могут быть ещё? Это ложная очевидность. Как всё могло бы быть устроено иначе? Мир мог бы быть устроен так, что у каждого или у некоторых нейронов был бы свой отдельный поток ощущений и отдельное Я. Такое Я отдельного нейрона видело бы, например, только одну красную точку с меняющейся интенсивностью в конкретном месте субъективного зрительного пространства и больше ничего. Другой нейрон периодически ощущал бы только звук определённого тона, третий только радость, четвёртый только страх. На идею о двух раздельных потоках ощущений наталкивают исследования пациентов с расщеплённым мозгом (у которых не работает связь между полушариями коры), их поведение если и не опровергает единство и общность потока ощущений в одном мозге, то ставит его под сомнение, даёт понять, что могло бы быть и иначе.

С другой стороны, если два человека беседуют, т.е. обмениваются информацией через классические каналы передачи информации, то всё равно у них у каждого свой поток ощущений, потоки не объединяются только из-за того, что между элементами имеется классический информационный обмен и даже обратная связь (двунаправленный интерактивный поток воздействий друг на друга). Общение приводит лишь к тому, что часть структур квалиа в разных потоках сознания становятся похожими, но не более того.

Могло бы быть и по-другому. В каком-то мире могло бы быть достаточно любого информационного обмена между элементами, в том числе и классического, для возникновения единого потока ощущений. Тогда, видимо, сознание вообще было бы одно на весь мир, т.к. в мире полностью ничего не изолировано друг от друга. Но наш мир таков, что объединение происходит не при любом обмене информацией. Но при каком именно?

Рассмотрим реалистичный, но предельно упрощённый пример сознания, в котором, тем не менее, имеется интеграция ощущений в единый поток. Представим себе состояние сознания (длящееся хотя бы полсекунды), в потоке ощущений которого есть только зрительные квалиа, но отсутствуют все остальные типы квалиа - другие сенсорные ощущения, эмоции, мышление, воспоминания, понимание, того, что мы видим, и т.п. Прежде чем объяснять мышление и обработку информации сознанием, надо объяснить интеграцию ощущений хотя бы в такой примитивнейший поток. Такой поток возможен на доли секунды даже в нормальном состоянии сознания, такой поток иногда бывает у меня более длительно, когда я сильно пьян и вот-вот засну. Интеллектуальные способности в этот момент близки к нулю или не используются совсем, следовательно, интеллектуальная обработка информации мозгом отношения к интеграции ощущений в один поток не имеет.
Насколько нам известно, в мозг состоит из нейронов, и они представляют собой сумматоры. В качестве средств интеграции сознания попытаемся воспользоваться этими нейронами-сумматорами. Известно, что максимально возможное количество входов-синапсов одного нейрона не превышает 10 тысяч. При воздействии множества входных импульсных сигналов нейрон формирует единый выходной импульсный сигнал. Предположим, что нейроны имеют между собой только локальные (классическая физика) информационные связи. Синаптические связи, гуморальная регуляция, электрические ритмы мозга и даже радиообмен сводятся к этой схеме, других классических локальных физических каналов обмена информацией в мозге нет, а наличие квантовых взаимодействий пока не предполагаем. Хватит ли классических сигналов для интеграции?
Количество элементарных квалиа в зрительном потоке - различаемых цветовых точек распределённых по пространству субъективного зрительного образа, так же как и количество волокон в зрительном нерве составляет около миллиона. Выходные информационные потоки нейронов в зрительном нерве представляют собой повторяющиеся импульсы с частотой, являющейся некой функцией освещённости участков сетчатки, в них закодированы наличие, спектр и интенсивность света, воздействующего на каждый отдельный участок (пиксел). В самой сетчатке уже имеется некоторая нейронная обработка сигналов, однако интеграция происходит не в слоях нейронов внутри глаза, т.к. при получении зрительных ощущений типа сновидений и галлюцинаций нейроны сетчатки не задействованы.

Потоки информации от сетчатки в аксонах нейронов в зрительном нерве параллельны. Поскольку они классические, они никак не связаны в этом месте друг с другом, поэтому нет никакой разницы между параллельными потоками информации в пределах одного зрительного нерва, или параллельными потоками информации в зрительных нервах двух существ, находящихся на расстоянии нескольких километров, совершенно точно имеющих разные сознания, а не одно общее. В месте параллельного движения информации по классическим каналам общий для них интегральный образ возникнуть не может. Пусть тогда эти каналы суммируются на входах одного нейрона, поскольку других средств обработки информации кроме нейронов-сумматоров мы пока в мозге не предполагаем. Количество точек сетчатки превышает максимально возможное количество синапсов одного нейрона, значит, подобное суммирование не может происходить в одну стадию. После суммирования первой стадии, мы получаем меньшее количество классических каналов, выдаваемых несколькими тысячами нейронов первой стадии суммирования, которые всё ещё ничего не связывает, т.к. и эти каналы тоже параллельны. Однако, в этих каналах уже на порядки меньше информации, в ней уже потеряны данные об интенсивности ощущения в отдельных точках, имеются лишь данные об усреднённой освещённости пятен из тысяч пикселов. Если просуммировать эту урезанную информацию об освещённости пятен в одном нейроне второй стадии суммирования, то в нём возникнет поток ощущений, отображающий информацию по всем входам - больше мы ничего не сможем придумать с выбранной нами элементной базой (сумматорами). Однако, этот поток не будет так детализирован, как зрительный образ, который мы можем в действительности наблюдать в своих сознаниях, поскольку мы отчётливо различаем сигналы всех своих миллионов точек сетчатки. Кроме того, здесь потребуется предположить, что нейрон может внутри себя создать поток ощущений, раздельно отображающий в виде параметров различных квалиа параметры процессов в каждом из нескольких тысяч своих входов-синапсов, что может и не соответствовать действительности. Это рассуждение показывает, что, даже сделав ряд допущений, максимум, на что можно рассчитывать с нейронами-сумматорами, это слабо детализированный поток ощущений не более чем в одном нейроне. Потеря этого нейрона будет означать необратимую потерю сознания. Если предположить, что от зрительного нерва имеется несколько таких сходящихся сборок к нескольким нейронам, собирающим в той или иной степени потоки от всей сетчатки, то в каждом из них возникнет свой отдельный поток ощущений и отдельный субъект (Я). Ситуация не будет отличаться от ситуации, в которой несколько разных существ наблюдают один пейзаж, т.е. нет предпосылок для интеграции отдельных потоков этих собирающих нейронов в один общий поток. Введение дополнительных обратных и перекрёстных связей между этими собирающими нейронами так же не сможет создать интеграцию. Для отдельных нейронов дополнительный вход будет означать лишь ещё одно ощущение (цветовое пятно) в зрительном образе, но не интеграцию этого образа с образами других нейронов.

Может быть, единого сознания нет, и свои отдельные сознания и потоки ощущений есть у многих нейронов? Как же эти нейроны-сознания принимают согласованные решения при управлении исполнительными механизмами организма? Здесь придётся предположить, что эти нейроны получают одинаковую и полную информацию о происходящем, но каждый принимает решение на основе этой информации по своему уникальному алгоритму, этим и достигается слаженная работа исполнительных органов. Если бы они получали хоть в чем-то разную информацию, то часто возникала бы ситуация «правая рука мешает левой». Однако, я принимаю все типы решений, моё сознание не может являться сознанием одного нейрона, получающего весь входной поток как и я, но принимающего только один тип решений.

Существует грубая аналогия, что мозг - компьютер (эмерджентные теории сознания, эпифеноменализм). Элементы этого компьютера обмениваются информацией, поэтому и возникает интеграция сознания в один поток. Высказываются попытки объяснения типа: «алгоритм компьютера сложен, но он как-то там это делает». Сложности обмена информацией и обратным и перекрёстным связям между элементами компьютера неявно приписывается власть не только отображать ощущения сознанию, но и отображать их одному и тому же сознанию. На этом «он как-то там…» в компьютерной аналогии сознания объяснение интеграции и заканчивается. Почему? Потому, что дальше ничего не получается объяснить этой аналогией.

Процессор в компьютере в каждый конкретный момент времени непосредственно обрабатывает только несколько десятков-сотен битов, полученных из памяти (кэша, оперативной памяти, дисков), после чего обработанные биты удаляются из процессора обратно в память и находятся там, не оказывая никакого влияния на процессор. Процессор уже не воспринимает их, для него в данный момент существуют только следующие несколько десятков-сотен битов, которые он взял на обработку. Процессор не видит картины в целом. Для него процесс обработки параметров цветов или параметров звуков ничем не отличается - те же регистры, те же манипуляции с битами. Устройства памяти тоже не создают цельной картины, иначе бы сознанием обладали и книги, лежащие на полке. Монитор? Но где в мониторе единая точка, в которой есть информация обо всей картинке? Монитор похож на ряды людей на стадионе, показывающих по команде флажки разного цвета, и эти люди не видят единой картины, которую сами создают, её видит лишь зритель.

Монитор создаёт определённое распределение освещённости на сетчатке человека, а сетчатка передаёт информацию об освещённости в мозг, и только уже сам мозг осуществляет интеграцию информации для сознания в единую картинку из пятен, которые покрывают экран монитора. Что происходит в мозге? А это исходный вопрос. Компьютерная аналогия не помогла его решить, а лишь вернула на исходную позицию.

Д. Деннет продолжил рассуждение с монитором, чтобы довести его до абсурда: человек смотрит на монитор, свет идёт на сетчатку, сигнал идет в зрительный нерв, в мозге есть ещё монитор (или театр, как считал Декарт), на него смотрит некто - гомункулус, маленький человечек. Но как устроен сам гомункулус? Так же. У него в голове ещё монитор и так до бесконечности, т.е. при объяснении интеграции с помощь аналогии с монитором или театром возникают серьёзные затруднения - бесконечный регресс вложенных маленьких человечков.

А если несколько процессоров или серверов соединено сетью, возникнет ли здесь цельная картина происходящего? Чем отличается передача информации по сети между двумя компьютерами от общения двух людей по каналам связи (в том числе по естественным, через колебания воздуха, световые волны, физический контакт)? Ничем не отличается, но общение двух сознаний не приводит к тому, что поток ощущений объединяется.

Нейронная сеть? Если она эмулируется на обычном компьютере или сети соединённых компьютеров, то ситуация сводится к уже рассмотренной, объединения потока квалиа нет. Если сеть создана на реальных отдельных кремниевых (или каких-то других) элементах-нейронах, то каждый из них можно считать маленьким сервером, который в ощущениях может иметь только информацию о своём состоянии и о сигналах, получаемых от соседей. Он не в состоянии вместить в себе информацию о цельной картине происходящего в этой нейронной сети, он находится в изоляции и действует автоматически - ему постучали в стену, он постучал в другую стену. Но и ни в одном другом нейроне или канале передачи между нейронами цельной картины нет. Нет ни одной точки, где бы собиралась или передавалась вся информация, доступная сознанию одновременно, в данную миллисекунду. Сознание должно заглянуть в одиночные камеры каждого нейрона одновременно, но как оно это делает? Нейронная сеть годится для хранения и автоматической обработки информации, но не годится для отображения информации в сознание, в единый поток ощущений, не годится для преобразования процессов обмена сигналами в цельную картину из квалиа.

Что есть ещё? Есть электромагнитные теории сознания, которые в явном виде ставят вопрос об объединении потока ощущений, и тоже приходят к выводу, что для такой интеграции не достаточно обмена импульсами между нейронами через синапсы. В этих теориях принимается, что за интеграцию отвечает электромагнитное поле, все нейроны слышат некий общий радиоэфир, в который каждый из них может что-то вещать. Но обмен сообщениями с помощью классических радиосигналов принципиальным образом не отличается от обмена с помощью нейронных импульсов или обмена с помощью палки или верёвки. Однако, рассмотрение подобного обмена с точки зрения квантовой физики может несколько улучшить ситуацию с объяснением интеграции информации (об этом далее). Кроме того, возникает вопрос, почему не начинают пересекаться радиоэфиры двух мозгов, находящихся рядом, ведь черепная кость - не сверхпроводящий экран, электромагнитные излучения мозга регистрируются внешними приборами, и излучения внешних приборов проходят в мозг (например, транскраниальная магнитная стимуляция, ТМС). Если две головы касаются друг друга, то расстояния между некоторыми нейронами в разных головах могут быть меньше (например, 5 см), чем расстояния между некоторыми нейронами в одной голове (например, 15 см), почему мы в таком случае не видим взаимопроникновения субъектов в потоки ощущений друг друга? Если приёмники и передатчики распределены не по всему мозгу, а локализованы в небольшой области в глубине мозга, то отсутствие явно заметной интерференции вполне объяснимо. Электромагнитные теории сознания с классическим электромагнитным полем однозначно пока проблему сознания не решили, однако, в этих теориях, по крайней мере, делается попытка дать прямой ответ на прямой вопрос об интеграции, вопрос не заметается под ковёр.

Некоторые квантовые теории сознания предполагают, что к интеграции ощущений в один общий поток имеет отношение квантовая спутанность - проявление нелокальности в физике. Здесь под «локально /нелокально» понимается не «компактность/ размазанность в пространстве», а «близкодействие/дальнодействие» в физическом смысле, то дальнодействие, о котором Эйнштейн говорил, что оно жуткое). Сознание нелокально, раз получает информацию о процессах в разных углах мозга одновременно? Если оно локально, то должна быть конкретная точка в мозге, куда локальным способом (т.е. от точки к точке и не быстрее скорости света - в рамках классической физики) передаётся информация обо всех процессах, которые представлены сознанию в виде квалиа, но где эта точка, куда собирается вся эта информация и как можно собрать миллионы или миллиарды волокон в одну точку? Если оно нелокально, то процессы в мозге, которые могут быть описаны в рамках классической (не квантовой) физики типа машин Тьюринга, нейронных сетей, обмена импульсами между нейронами через синапсы, не имеют к механизму сознания прямого отношения, и лишь косвенно могут влиять на состав квалиа в потоке ощущений.

На эффекте спутанности частиц создаются квантовые компьютеры. Однако, в квантовых компьютерах процессор приходится охлаждать практически до абсолютного нуля, иначе тепловое движение частиц разрушает спутанность (декогеренция). Это техническая проблема, её можно решить, но решена ли она в мозге природой?

Вопрос об интеграции сознания существует, и не имеет тривиального решения, как это может показаться на первый взгляд. Если объяснить, с помощью какого механизма хотя бы два разных квалиа собираются в один поток самого примитивного сознания, устройство самого сознания станет намного яснее. Само слово «со-знание» («con-sciousness») намекает на собирание, концентрацию знания в одно место, в единое целое, совокупное одновременное знание о нескольких разных вещах.

Моя версия интеграции сознания здесь: ( Механизм интеграции сознания - квантовый усилитель. Лазерная версия сознания)

Интеграция сознания, поток ощущений, нейронная сеть, электромагнитные теории сознания, квантовые теории сознания

Previous post Next post
Up