Почему мозг что-то чувствует? Главная загадка сознания и все теории

Простой вопрос, на который нет ответа

В 1974 году американский философ Томас Нагель написал статью с забавным названием «Каково быть летучей мышью?». Летучая мышь видит мир эхом: кричит и слушает отражения. Мы можем изучить её уши, мозг, поведение — всё до последнего нейрона. Но даже тогда, писал Нагель, мы не узнаем, каково это — быть ею. Вот это «каково» и есть сознание в самом прямом смысле: внутренняя сторона опыта, то, что вы чувствуете, а не только то, что делаете.

Через двадцать лет, в 1994 году, на конференции в американском Тусоне выступил молодой австралийский философ Дэвид Чалмерс. Он разделил загадки сознания на два вида.

«Лёгкие» задачи — как мозг различает цвета, удерживает внимание, запоминает, говорит «я вижу красное». Лёгкие они, конечно, только в шутку: на них уходят десятилетия работы. Но понятно, как их решать — найти механизм, который это делает.

«Трудная» задача — почему вся эта работа сопровождается переживанием. Почему красное не просто обрабатывается, а видится красным. Можно представить себе робота, который делает всё то же, что и вы, но внутри у него «темно». Почему мы не такие роботы?

Фраза «трудная проблема сознания» с тех пор стала термином. Одни учёные считают её главной загадкой природы, другие — неверно поставленным вопросом. Об этом споре — вся наша статья.

Что наука уже знает

Многое, на самом деле. Нейробиологи давно ищут так называемые нейронные корреляты сознания — минимальную работу мозга, которой достаточно для конкретного переживания. Здесь есть настоящие открытия.

Не всё в мозге «светится» сознанием. Мозжечок — отдел в задней нижней части мозга, который отвечает за точность движений, — содержит около 69 из 86 миллиардов нейронов, то есть примерно четыре пятых. Но при его повреждении люди начинают хуже двигаться и говорить, а сознание остаётся. В 2014 году китайские врачи описали 24-летнюю пациентку, у которой мозжечка не было вовсе — на его месте была полость с жидкостью. Она ходила неуверенно и говорила немного невнятно, но жила обычной сознательной жизнью. Значит, дело не в количестве нейронов, а в том, как они связаны.

Большая часть работы мозга идёт «в темноте». Мы не осознаём, как разбираем грамматику фразы, как удерживаем равновесие или узнаём лицо. В опытах людям показывают картинку на сотые доли секунды: они уверяют, что ничего не видели, а мозг её обработал и это влияет на их ответы. Осознаётся лишь малая часть.

Сознание можно «выключить» и «включить». Каждый день это делают анестезиологи. Во время глубокого наркоза и глубокого сна без сновидений переживания пропадают, хотя мозг продолжает работать.

И всё же главного — объяснения, почему определённая работа нейронов ощущается изнутри, — пока нет. На этом в 2023 году закончилось одно знаменитое пари. В 1998 году нейробиолог Кристоф Кох поспорил с Дэвидом Чалмерсом на ящик хорошего вина: за 25 лет учёные найдут механизм сознания в мозге. В июне 2023 года на конференции в Нью-Йорке оба публично признали, что вопрос всё ещё открыт. Кох проиграл и вручил Чалмерсу вино. Журнал Nature написал об этом так: «Философ — 1, нейробиолог — 0». Кох тут же предложил новое пари — ещё на 25 лет.

Теория 1. Глобальное рабочее пространство

Самая популярная у нейробиологов идея. Её основу в 1988 году предложил психолог Бернард Баарс, а нейронную версию развили Станислас Деан и Жан-Пьер Шанжё во Франции.

Представьте мозг как театр. В темноте за кулисами трудятся десятки «специалистов»: один разбирает цвета, другой узнаёт лица, третий подбирает слова. Они работают параллельно и бессознательно. Но на сцене есть яркое пятно прожектора — и туда попадает только одно-два сообщения за раз. То, что оказалось в луче, становится доступно всем сразу: памяти, речи, планированию, принятию решений. Это и есть осознание.

В мозге роль «сцены» играет сеть длинных связей между лобной и теменной корой. Когда сигнал становится достаточно сильным, эта сеть, по теории, внезапно «вспыхивает» — учёные называют это зажиганием. Сигнал разносится по всему мозгу и удерживается в нём.

1 / 3

Теория 2. Интегрированная информация

Её в 2004 году предложил итало-американский нейробиолог Джулио Тонони, а главным её сторонником стал тот самый Кристоф Кох. Теория идёт с другой стороны: не от мозга к опыту, а от опыта к мозгу.

Тонони начинает с того, что любой опыт един — вы не видите отдельно цвет, отдельно форму и отдельно движение, всё сливается в одну картину. И при этом опыт очень богат: вы видите именно эту сцену из бесчисленного множества возможных. Значит, сознательная система должна одновременно различать огромное число состояний и быть цельной — так, чтобы её нельзя было разрезать на независимые куски без потери информации. Меру такой цельности он назвал греческой буквой Φ («фи»). Чем больше Φ, тем больше сознания.

Отсюда объясняется и загадка мозжечка: его нейроны соединены «столбиками», которые работают почти независимо друг от друга. Нейронов много, а цельности мало. Зато задняя часть коры больших полушарий, где связи перепутаны густо, по теории — главное место сознания.

Дуэль 2025 года: две теории на ринге

Обычно учёные проверяют свою теорию сами — и, что неудивительно, чаще находят подтверждения. В 2019 году благотворительный фонд Templeton World Charity Foundation запустил необычный проект «Когитейт». Сторонники двух главных теорий — рабочего пространства и интегрированной информации — сели за один стол и заранее, до опытов, записали, что каждая теория предсказывает. А эксперименты провели нейтральные лаборатории, не принадлежащие ни к одному лагерю.

Двести пятьдесят шесть человек смотрели на картинки — лица, предметы, буквы, бессмысленные значки — разной длительности, до полутора секунд. Их мозг записывали тремя способами: томографом, магнитоэнцефалографом и электродами прямо в мозге — у пациентов с эпилепсией, которым их и так ставили для лечения. В апреле 2025 года результаты вышли в журнале Nature.

Итог — ничья, и обе стороны получили удар. Информация о том, что видит человек, нашлась в зрительной и височной коре, а частично и в лобной. Задняя кора поддерживала активность всё время, пока видна картинка, — это подходит теории Тонони. Но предсказанной ею долгой синхронной работы нейронов в задней коре не нашли. Теория рабочего пространства ждала «вспышки» в лобной коре в момент, когда картинка появляется и когда исчезает. Вспышка в начале была, а в конце — нет. И в лобной коре нашлась далеко не вся информация о том, что видел человек.

Руководители проекта сами подчёркивают: один эксперимент не может окончательно опровергнуть ни одну теорию. Но обеим теперь придётся объяснять, почему их ключевые предсказания не сбылись.

Теория 3. Мозг-предсказатель

Английский нейробиолог Анил Сет из Университета Сассекса предлагает посмотреть на мозг иначе. Он не камера, которая пассивно записывает мир. Он всё время угадывает, что происходит вокруг и внутри тела, а сигналы от органов чувств лишь поправляют догадки. То, что мы видим, — это лучшая гипотеза мозга о мире. Сет называет восприятие «контролируемой галлюцинацией»: галлюцинация, которая сверяется с реальностью.

Самое интересное у Сета — тело. Мозг прежде всего предсказывает состояние организма: сердцебиение, дыхание, температуру, уровень сахара. Ощущение «я есть», эмоции, настроение, по его версии, вырастают из этой постоянной заботы о выживании. Поэтому сознание, считает Сет, тесно связано с жизнью — и в этом корень его сомнений насчёт сознательных машин.

Теория 4. Мысль о мысли

Теории «высшего порядка» отвечают так: состояние мозга становится сознательным, когда мозг его замечает. Видеть красное — мало. Нужно ещё, чтобы где-то в мозге возникло представление «я сейчас вижу красное». Одна из подсказок — люди со «слепым зрением». После повреждения зрительной коры они уверяют, что слепы на часть поля зрения, но, если попросить угадать, где лежит предмет, указывают верно гораздо чаще случайного. Зрение работает, а «знания о том, что видишь», нет.

Версия 5. Сознание есть у всего

Самый радикальный ответ даёт панпсихизм. Его современный защитник — британский философ Филип Гофф, автор книги «Ошибка Галилея». Логика такая. Физика описывает, как ведут себя частицы: массу, заряд, взаимодействия. Но она молчит о том, что они такое внутри. Может, у материи есть простейшая внутренняя сторона — крупица переживания. Тогда мозг не создаёт сознание из ничего, а собирает его из «кирпичиков», как строит тело из атомов.

Версия 6. Никакой загадки нет

Противоположный полюс — иллюзионизм. Его отстаивали американский философ Дэниел Деннет (он умер в 2024 году) и британец Кит Франкиш. По их мнению, «трудная проблема» возникает из обмана самонаблюдения. Мозг строит упрощённую модель себя, и в этой модели переживания выглядят как нечто особенное, неуловимое, «нефизическое». На самом деле, говорят иллюзионисты, есть только работа мозга. Объясните, почему мозг уверен, что у него есть таинственные переживания, — и объяснять больше будет нечего.

Взгляд из России: когнитом

Свою теорию предлагает и российский нейробиолог Константин Анохин — академик РАН, директор Института перспективных исследований мозга МГУ. Он развивает идеи своего деда, физиолога Петра Анохина, автора теории функциональных систем. Подробно новая теория изложена в статье 2021 года в «Журнале высшей нервной деятельности».

Анохин называет её теорией когнитома. Мозг, по ней, — это не просто сеть нейронов, а сеть более высокого уровня, «гиперсеть». Её узлы — группы нейронов, связанные общим опытом, которые Анохин называет «когами». Каждый ког — это след конкретного прожитого опыта, а связи между ними образуют весь накопленный опыт человека. Сознание, по этой идее, — это то, как в этой гиперсети в каждый момент работает её часть.

Чувствуют ли животные

Если мы не знаем, как сознание возникает, как понять, у кого оно есть? У человека можно спросить. У животных приходится искать косвенные признаки — и их находят всё больше.

Вороны сообщают, что видят. В 2020 году немецкие нейробиологи из Тюбингена во главе с Андреасом Нидером опубликовали в журнале Science работу о двух чёрных воронах. Птиц научили сообщать движением головы, заметили ли они на экране очень слабый сигнал — на грани видимости. Один и тот же сигнал ворона то замечала, то нет. И нашлись нейроны, которые повторяли не силу сигнала, а то, что птица потом «ответит». Важно, что у птиц нет коры, как у нас: похожая работа идёт в совсем иначе устроенном мозге.

Шмели играют. В 2022 году команда Ларса Читтки из Лондона поставила для шмелей «площадку» с деревянными шариками. Шмели катали шарики без всякой награды — один сделал это 117 раз. Молодые играли больше взрослых, как и у млекопитающих. Игра без пользы — один из признаков того, что животному может быть приятно.

Осьминоги избегают места боли. Осьминог, которому сделали болезненный укол, потом избегал отсека аквариума, где это случилось. А если боль снимали обезболивающим, он предпочитал именно этот отсек.

Рыба узнаёт себя в зеркале? В 2019 году японские учёные нанесли маленькой рыбе-чистильщику цветную метку на горло. Увидев себя в зеркале, рыбы пытались соскрести метку о дно. Классический тест на самоузнавание, который не проходят многие млекопитающие. Правда, о том, что именно этот тест доказывает у рыбы, до сих пор спорят.

В апреле 2024 года в Нью-Йоркском университете группа учёных и философов приняла Нью-Йоркскую декларацию о сознании животных. В ней сказано: у млекопитающих и птиц сознательный опыт имеет сильную научную поддержку. А у всех позвоночных и у многих беспозвоночных — насекомых, крабов и омаров, осьминогов и кальмаров — есть как минимум реальная возможность сознания. И игнорировать эту возможность, принимая решения о таких животных, по мнению авторов, безответственно.

Сознание, которое прячется

Самый острый вопрос о сознании — не философский, а медицинский. После тяжёлой травмы мозга человек может лежать с открытыми глазами и ни на что не реагировать. Есть ли кто-то «внутри»?

В 2006 году британский нейробиолог Эдриан Оуэн показал в журнале Science случай 23-летней пациентки после автокатастрофы. Она не отвечала ни на что. Её положили в томограф и попросили представить, что она играет в теннис, а потом — что ходит по своему дому. И её мозг отвечал так же, как у здоровых людей: «теннис» включал двигательные зоны, «дом» — зоны ориентации в пространстве. Она слышала и понимала.

В 2024 году в журнале New England Journal of Medicine вышло большое исследование шести медицинских центров из разных стран. 353 пациентам с нарушениями сознания давали такие же задания на представление, мозг записывали томографом или электроэнцефалографом. Из 241 человека, кто не выполнял никаких команд видимым образом, у 60 — то есть у каждого четвёртого — мозг отвечал на задание. Врачи называют это когнитивно-моторной диссоциацией: ум работает, а тело не может это показать.

Может ли чувствовать искусственный интеллект

В 2022 году инженер Google Блейк Лемуан заявил, что языковая модель LaMDA, с которой он разговаривал, обладает чувствами. Компания с ним не согласилась и уволила его. Тогда над этим многие посмеялись. Сегодня, когда чат-боты рассуждают о своих «ощущениях» очень убедительно, вопрос обсуждают всерьёз.

Главная ловушка понятна: языковая модель училась на огромном количестве человеческих текстов, в том числе о чувствах. Она умеет говорить как существо с переживаниями — это не доказывает, что они у неё есть. Поэтому учёные ищут проверку не по словам, а по устройству.

В 2023 году группа почти из двадцати нейробиологов, философов и специалистов по ИИ, среди них лауреат премии Тьюринга Йошуа Бенжио, выпустила подробный доклад. Они взяли главные теории сознания и вывели из них 14 признаков-«индикаторов», которые можно поискать в устройстве машины. Например: есть ли у системы общее «рабочее пространство» с ограниченным местом; обрабатывает ли она сигналы по кругу, а не только в одну сторону; следит ли за собственным вниманием. Вывод: ни одна существующая система не является сильным кандидатом на сознание, но очевидных технических препятствий, чтобы создать систему со многими такими признаками, нет. Позже авторы развили этот подход в статье в журнале Trends in Cognitive Sciences.

В 2025 году исследователи компании Anthropic провели необычный опыт. Они вживляли модели Claude «мысль» — искусственно усиливали внутри сети представление какого-то понятия — и спрашивали, замечает ли модель что-то необычное. Иногда модель правильно называла вживлённую мысль ещё до того, как та проявилась в тексте. Но получалось это лишь примерно в 20% случаев при самой удачной настройке. Сами авторы подчёркивают: это зачатки способности следить за собственными состояниями, ненадёжные и узкие, и о переживаниях это ничего не говорит.

Итоги: наш разбор

Это мнение редакции «Знай с Лобановым». Мы попробовали собрать спор о сознании в несколько ясных выводов.

1. Мы хорошо научились отвечать на вопрос «где», но не «почему». Учёные знают, что для сознания нужна кора больших полушарий, а не мозжечок, что наркоз выключает переживания, что большая часть работы мозга идёт бессознательно. Это огромный прогресс. Но знать, где загорается свет, — не то же самое, что понимать, почему он вообще горит.

2. Теории часто отвечают на разные вопросы. Рабочее пространство объясняет, когда информация становится доступной для речи и решений. Интегрированная информация пытается сказать, что такое само переживание. Предсказывающий мозг — как сознание связано с телом и эмоциями. Поэтому их соперничество не всегда честное: иногда это спор о разных частях одной задачи. Возможно, окончательная теория возьмёт что-то от каждой.

3. Дуэль 2025 года — лучшее, что случилось с наукой о сознании. Не потому, что кто-то победил, а потому, что обе теории заранее рискнули, записав предсказания, — и обе частично проиграли. Так и должна работать наука. Теория, которая ничем не рискует, ничего и не объясняет.

4. Самый важный фронт — у больничной койки. Пока философы спорят, врачи уже сейчас решают, есть ли кто-то «внутри» у пациента. Каждый четвёртый «неподвижный» больной, у которого мозг отвечал на задания, — это прямое следствие того, что сознание и поведение могут расходиться. Здесь любая хорошая теория быстро превращается в спасённые жизни.

5. С животными разумнее перестраховаться. Доказать сознание у шмеля или осьминога сегодня нельзя — но и опровергнуть тоже. Признаков всё больше: игра, избегание боли, сложные решения. Если цена ошибки — страдание живого существа, то логично исходить из того, что оно может чувствовать. Именно это и предлагает Нью-Йоркская декларация.

6. Слова машины — не доказательство. Чат-бот может красиво рассказать о своих чувствах, потому что прочитал миллионы таких рассказов. Решать вопрос о сознании ИИ нужно по устройству, а не по разговорам. И ошибиться здесь можно в обе стороны: приписать чувства программе, у которой их нет, — или однажды не заметить их там, где они появились.