В поисках когнитивного кода

Что такое сознание? Каким образом наш мозг осуществляет процесс мышления? Чем он кодируется? Можно ли поставить знак равенства между понятиями «я» и «мой мозг»? Где находится душа? Какую роль в мышлении играет интуиция? Существуют ли телепатия и ясновидение? Об этом и многом другом — наш разговор с нейробиологом, академиком Константином Анохиным.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Константин, сейчас в мире наблюдается бум в исследованиях нейронаук. С чем это связано?

— С новыми возможностями, которые возникли благодаря революционным методам изучения мозга. Мы за последние десятилетия узнали про этот орган столько, сколько не знали за всю историю человечества. А второе — с тем, что этот орган таит в себе нас самих. Фрэнсис Крик, сооткрыватель структуры ДНК, посвятивший завершающие 25 лет своей жизни изучению мозга, верно сказал: в контексте всей истории человечества эти исследования важны не лечением разных медицинских состояний, каким бы важным это ни было, а тем, что они открывают возможность понять истинную природу человеческой души.

Если же говорить о практических вещах, то, по данным ВОЗ, каждый третий-четвертый житель Земли имеет те или иные нарушения функций нервной системы. От них глубоко страдают не только сами пациенты, но и их родные. Многие такие заболевания вообще не вылечиваются, что определяет огромное экономическое бремя на общество. И это третья причина.

— Вы сказали, что за последние десятилетия мы получили большое количество новых знаний о мозге. Какие из них вы считаете наиболее важными?

— На мой взгляд, это новые научные данные о том, как бодрствующий мозг, рассмотренный на уровне состава из отдельных клеток, так же как и геном, состоит из отдельных генов, определяет наши память и сознание. В проблеме о сознании еще не состоялся главный прорыв, но ученые активно работают над этим.

Речь идет о том, что по аналогии с генетическим кодом можно было бы назвать когнитивным кодом. Как мозг кодирует когнитивную информацию? Когда мы это поймем, это будет крупнейшее открытие XXI века. И я уверен, что оно действительно состоится. В этом я солидарен со вторым сооткрывателем генетического кода Джеймсом Уотсоном, который сказал, что для XXI века мозг будет тем, чем ген был для XX века.

— Почему вы так уверены, что удастся сделать это открытие?

— Ученый часто не может обосновать, почему он видит будущее в своей области именно таким. Чем более это сложные вещи, тем менее они выводятся логически. Это интуиция, основанная на сплаве тысяч разных фактов. Естественно, как и любой ученый, я могу ошибаться, но моя интуиция такова.

— Какую роль играет в работе мозга интуиция?

— Наш мозг пронизан тем, что я обозначаю «нейронными кротовыми норами». Через них он связывает вещи, очень далеко отстоящие друг от друга во времени и пространстве. За счет таких «кротовых нор» мозг работает совершенно не так, как компьютер,— вычислительная машина, осуществляющая лишь логические операции.

Часть нашего мышления, в том числе и математического, действительно основана на логике, алгоритмична. Но в какие-то моменты мышление совершает прорыв в совершенно неожиданную область, связывая вещи, логически никак не соотносящиеся друг с другом, и это свойство отмечали такие великие математики, как Пуанкаре, и такие великие физики, как Эйнштейн, и те гиганты, чьи работы привели к созданию компьютеров, в частности Тьюринг и фон Нейман. Часто именно эти тоннельные переходы, а не последовательные индуктивные заключения приводят к крупным прорывам в познании. И, безусловно, эти «интуитивные тоннели» присутствуют в любом творчестве, не только научном.

— Случалось ли вам следовать интуитивным подсказкам, в то время как рациональные решения были совершенно другими, и вы оказывались правы?

— Да, но дело тут не в противопоставлении рациональным решениям. Просто в какие-то моменты ученый может ощущать, что он видит некую картину еще скрытого от других мира, хотя фактов, которые он мог бы привести для доказательства этого, ему еще не хватает.

Как писал Эйнштейн за год до окончательной формулировки Общей теории относительности, «природа показывает нам только хвост льва. Но я не сомневаюсь, что хвост принадлежит льву и лев существует, даже если он не может показаться нам весь сразу». В науке за такой интуицией часто стоит большой массив известных ученому фактов, которые говорят ему, что мир должен быть устроен именно так, хотя он еще не может строго обосновать это.

Почему я думаю, что нашему веку удастся раскрыть тайну мозга? Это основано на теории мозга, над которой я работал несколько десятилетий и которая, на мой взгляд, дает понимание его уникальных свойств, в том числе «интуитивных тоннелей».

— Как можно сформулировать вашу теорию мозга?

— Прежде всего, это теория говорит, что мозг устроен не совсем так, как думали до сих пор. Согласно ей, мозг не только не является компьютером, о чем уже шла речь выше. Он также и не гигантская нейронная сеть, как считается последние полтора века. Описание мозга как нервной сети охватывает только его нижний этаж, не позволяющий нам понять ни психику, ни сознание. Теория утверждает, что, хотя сегодня мы видим мозг «одноэтажным», в действительности в нем существует «второй этаж», который и составляет его уникальную сущность. Этот высший этаж состоит совсем из других элементов, чем нервные клетки и их связи, и имеет совершенно иную структуру, чем нервная сеть. Главными компонентами высшего устройства мозга являются не нейроны и «провода» между ними, а особые клеточные когнитивные группы, или коги, каждая из которых образует неделимое целое и составляет единичку нашего знания, нашего опыта.

— Они реально существуют, это физические группы клеток?

— Да. Вот почему был так важен технологический прорыв в нейронауке — ранее существовавшими методами их просто нельзя было увидеть. Некоторые великие нейрофизиологи XX века предполагали, что такие когнитивные группы в мозгу существуют, и по-разному их называли. Но не было средств их разглядеть, экспериментально изучать.

А теперь мы можем увидеть их, смотреть, как они загораются, когда мозг начинает мыслить ими. Более того, мы можем современными нейробиологическими методами избирательно пошевелить какую-то из этих групп и вызвать субъективное состояние, которое она кодирует. Такие коги и есть элементарные кусочки нашего «я», и в мозге они связаны друг с другом в единую систему — когнитом.

— Это ваш термин — «когнитом»?

— Да, и его следует читать так же, как геном. Только когнитом является носителем опыта живого организма — как эволюционного, так и индивидуального, приобретенного. Когнитом и есть «второй этаж» мозга — тот, на котором мозг реализует свой максимальный потенциал, существует как разум. Там живет наше «я», наше сознание. С математической точки зрения такое двухэтажное здание является уже не сетью, а гиперсетью. Поэтому теория называется теорией нейронных гиперсетей, или гиперсетевой теорией мозга.

— А можно ли поставить знак равенства между понятиями «я» и «мой мозг»?

— Давайте задумаемся над этим распространенным вопросом. С одной стороны, вы говорите «я и мой мозг». С другой стороны, вы ведь легко можете сказать «мое "я"». Тогда это «я» — это где? А «мое» — это кто? Вы можете также сказать «моя душа» или «мой разум». Тогда получается, что душа — это не «я», раз она принадлежит мне? В этой области существует масса языковых парадоксов, причем не только в русском языке. И научная теория мозга должна дать им удовлетворительное объяснение.

Гиперсетевая теория мозга говорит две простые вещи. Мы — это весь организм. Мы развиваемся, существуем только благодаря тому, что мы как целое со своими руками, глазами, ушами взаимодействуем с окружающим миром и формируем в этих соотношениях это «я».

Но дальше происходит интересная вещь: это наше «я», наша максимальная сущность не обязана быть рассеяна по всему организму, по каждой его клеточке. Оно может быть сосредоточено лишь в его части. Так часто бывает и в других системах, когда максимальная их сущность локализована лишь в части системы.

Итак, за счет свойств мозга, его способности к обучению система «я» формируется именно в нем. Если вы пересадите мозг, то, что вы называете «я», уйдет вместе с этим комплексом, хотя остальная часть тела останется. Так что, с одной стороны, «я» — это весь организм. Но если мы говорим о максимальной «сущностности», максимальной силе «я», она сосредоточена в определенном его месте, как игла Кощея Бессмертного — в яйце.

— Вы руководите Институтом перспективных исследований мозга МГУ. Что он собой представляет?

— Он принадлежит к числу небольших институтов, которые были созданы в МГУ его ректором академиком В. А. Садовничим. Он постоянно ищет какие-то свежие решения для развития университета, и у него возникла идея, что в МГУ не хватает компактных научных групп, которые будут сосредоточены на тех или иных «точках роста» науки. Там, может быть, не будет сотни сотрудников, но они будут подхватывать и развивать наиболее перспективные направления науки.

И он воплотил эту замечательную идею в серии Институтов перспективных исследований МГУ. Это один из переводов названия Institute for Advanced Studies. Первый из таких институтов в 1930 году создал в Принстоне выдающийся американский просветитель Абрахам Флекснер, пригласив туда великих ученых — Альберта Эйнштейна, Курта Геделя, Джона фон Неймана и ряд других. Его идея заключалась в том, что это должен быть своего рода рай для ученых, которые будут заниматься самыми передовыми вопросами, не «заземленными» на практические нужды сегодняшнего дня.

В поддержку своей позиции Флекснер написал знаменитое эссе «О пользе бесполезного знания», говоря о том, что Фарадей, Максвелл, Герц не создавали свои открытия с целью зажигать лампочки, строить электростанции или радиостанции. Но именно из их открытий возникли технологические прорывы. И Флекснер оказался абсолютно прав в своих установках, потому что именно в Институте передовых исследований были заложены основы современных компьютеров и компьютерных программ, теории игр, метеорологии и так далее.

После этого идея Института передовых исследований стала развиваться. Я был приглашенным ученым в одном из таких институтов в Южной Африке. Но чаще всего это гуманитарно ориентированные институты. Их проще создать. А у Садовничего возникла мысль создать их в разных направлениях, в том числе в математической физике, геномике, нейронауках.

Наш институт небольшой, в основном молодые сотрудники, единомышленники. Мы действительно занимаемся очень сложными по научному инструментарию фундаментальными вопросами. Но именно от решения этих вопросов, я думаю, будет зависеть, если говорить о практических вещах, следующее поколение искусственного интеллекта.

— Поговорим о Школе нейронаук, которая сейчас проходит в Ингушетии под вашим председательством. Что это за школа, каковы ее задачи?

— Я лишь один из ее организаторов. В первую очередь она связана с научным центром «Идея», который возглавляет член-корреспондент РАН Тагир Аушев. Одна из миссий «Идеи» — и это очень редкая вещь в нашей стране — поддержка фундаментальных научных исследований в области нейронаук.

Центр имеет разные программы для такой поддержки — это и гранты молодым ученым и аспирантам, и проведение ежегодных научных школ по экспериментальной и теоретической нейробиологии. Данная школа — уже вторая в этом ряду, первая проводилась в прошлом году. Обе школы связаны определенной идеологией, направленной на развитие преимуществ, свойственных науке в нашей стране.

Сегодня все экономически развитые страны включились в мировую гонку по «взламыванию» кодов мозга. И каждая страна пытается вычленить наиболее эффективную сторону ее вклада в нейронауку. Для ЕС это было один план, для США — другой. Интересно, что Китай, который пришел к созданию национальной программы China Brаin Project одним из последних, долго думал, в чем он может конкурировать с США и ЕС, потому что в Китае нейроученых гораздо меньше. И они выбрали направления, которые точно оттеняют преимущества Китая. Одно из них — исследование высших когнитивных функций на мозге у приматов.

— Потому что у них много обезьян?

— Потому что весь мир исследует сегодня преимущественно нервную систему крыс, мышей, но ближе всего к человеку мозг именно у приматов. А в Китае действительно больше миллиарда макак. И Китай развивает сеть приматологических центров с самыми современными технологиями исследования мозга. Это четкий расчет, притом что в других странах становится все сложнее работать с обезьянами, эти исследования во многих местах в Европе закрывают.

Вторая вещь: китайцы объявили, что займутся обширными клиническими исследованиями мозга, что тоже дает преимущество их стране, потому что у них больных неврологическими заболеваниями больше, чем в любой другой стране мира. Поэтому массив клинического материала для исследований огромный.

— Что же может быть для России преимуществом в этой конкуренции?

— В научном совете центра «Идея», который, кстати, состоит преимущественно из физиков — Тагира Аушева, профессоров Александра Горского и Сергея Нечаева, мы подумали, что современные исследования мозга как сложной системы требуют физики и математики. У нас в этой области сохраняются сильные традиции и достаточно хорошая подготовка молодежи. Поэтому первый путь, который мы наметили,— соединить эти физико-математические традиции с нейронаукой.

Вторая важная особенность российской науки — традиции наших научных школ. Они достаточно глубокие и часто на десятилетия опережают современное состояние дел. Конечно, это «шагреневая кожа», и она сокращается с каждым годом. Но тем не менее это существует.

Поэтому сегодняшняя школа сочетает в себе уже две стороны. С одной стороны — это соединение молодых ученых в области нейронаук, нейробиологии с молодыми учеными в области физико-математических дисциплин. Второе — обращение к очень глубокой нейронаучной проблеме: как мозг кодирует когнитивную информацию? Одно из решений этой проблемы было найдено в 1970–1980-е годы в советской нейро- и психофизиологии. Это решение становится в последние годы предметом анализа в мировой науке, поэтому мы посвятили данную школу анализу современного состояния дел в этой области. Школа называется «Сложные нейронные сети и когнитивно-специализированные нейроны».

— Знаю, что на эту школу не могут приехать все желающие молодые ученые — они побеждают в каких-то конкурсах, прежде чем попадают на это мероприятие, это так?

— Да, но это не характеризует эту школу каким-то уникальным образом. В других школах такого рода тоже очень большой конкурс. В этот раз у нас было 240 заявок на 40 мест.

— Константин, как вы думаете: можем ли мы в принципе полностью познать свой мозг? Ведь это означает познать самое себя и таким образом выйти на уровень Творца?

— Слово «полностью» чужеродно науке. Мы ничего не можем познать в науке полностью. Мы лишь приближаемся к Истине. При этом она нередко отодвигается от нас. Но сказать, что она убегает от нас с той же скоростью, как мы к ней приближаемся, нельзя.

Существует очевидный прогресс в нашем понимании окружающего мира по сравнению с тем, что мы знали и понимали 50, 100, 500, 1000 лет назад. Мы делаем крупные шаги в познании. И те вещи, которые были скрыты от нас за несколькими слоями невидимого, становятся более видимыми. Микромиры, макромиры, галактики, Вселенная.

И Вселенная нашего мозга — тоже. Конечно, мы не ставим цель знать полностью все мельчайшие детали, каждый нейрон мозга и их наполнения конкретными мыслями у каждого человека на Земле. Но нам это и не нужно. Нам нужно знать принципы. Вы ведь не стремитесь иметь полное знание о поведении любого атома в окружающем мире, в стакане воды, во всех каплях дождя, определяемых фундаментальными законами физики? Точно так же, если мы хотим понять генетический код, это не означает, что мы должны секвенировать все организмы на Земле, и только тогда мы полностью познаем, что такое жизнь.

То же в понимании мозга. Мы хотим иметь фундаментальную теорию, которая будет говорить нам, каковы специфические принципы работы любого мозга независимо от того, мозг ли это человека, слона, дельфина или ящерицы. Нам нужен аналог генетического кода для мозга. Неслучайно Френсис Крик незадолго до своей смерти сказал Джеймсу Уотсону: «Нам пока еще не удалось разгадать двойную спираль мозга». В нейронауке мы ищем сегодня именно ее.

— Вы сказали об интуиции, ее важности в процессе мышления. Существуют ли другие феномены — например, телепатия или ясновидение, о чем много писала в последние годы жизни академик Бехтерева, или это просто многочисленные спекуляции вокруг этой темы?

— Да, этих спекуляций очень много. И не только спекуляций, но и мошенничества. Об этом Наталья Петровна тоже писала. Но было и третье, о чем она писала,— что если отбросить первое и второе, то остается еще таинственное «Зазеркалье», как она это называла. И об этом неизвестном, трудновоспроизводимом, малообъяснимом на протяжении многих веков говорили сотни тысяч людей.

Ее позиция была такова: если наука видит такой пласт человеческих свидетельств, то она обязана взяться за это исследование, за их проверку, если только — и она была очень внимательна к этому — на данном этапе развития науки существуют объективные методы, которые позволяют исследовать это. Если их не существует, то для науки применить себя здесь негде.

— А эти методы существуют?

— А это очень сложный вопрос в области границы между известным и неизвестным. Знаете, одно из определений интуиции — это способность видеть в предрассветном тумане, когда облики проявляющегося в один момент еще неясны, а через момент они уже будут очевидны всем.

Как определить этот момент? Если взяться за это слишком рано, то ученый бесцельно потратит свое время. Если взяться слишком поздно, то окажется, что наука не сделала каких-то важных открытий по чисто субъективной инерции, хотя возможности для этого уже были.

Вот вопрос, можно ли это исследовать уже сейчас, находится в таком «предрассветном тумане». Одни при этом рискуют и исследуют, другие считают, что достаточно надежных методов пока нет, а третьи считают, что и отчеты людей о таких феноменах наука обязана игнорировать, это мифы и предрассудки.

— Что-то мне подсказывает, что вы относитесь к первой категории, которая рискует и пытается?

— Ошибаетесь. Эти вопросы, какими бы интригующими они ни казались, не входят в цели моих исследований. Моя цель — разгадка двойной спирали мозга. Эта задача и так чрезвычайно трудна и, может быть, сегодня даже недостижима. Знаете, Эйнштейн по этому поводу говорил: ученый должен развить в себе инстинкт того, что едва-едва может достичь ценой величайших усилий. Достаточно ли сегодня наших величайших усилий, чтобы одолеть этот барьер? Не факт. Но одно очевидно: эта задача требует от ученого максимального сосредоточения.

При этом по сторонам есть много других интересных вещей. Вещь, про которую вы спросили, безусловно интригующая. Но для меня она периферийная. Иначе говоря, я предполагаю, что, если установить наличие этих феноменов или их отсутствие, это не раскроет когнитивного кода мозга. Хотя это моя гипотеза, и, как любой ученый, я могу ошибаться.

Есть еще и другие обстоятельства, по которым я не обращаюсь к этой области. Например, у меня нет квалификации для такого рода исследований. Мой профессиональный опыт сосредоточен на фундаментальных исследованиях на уровне работы отдельных нейронов и нейронных сетей в головном мозге. Это инвазивные исследования, которые можно проводить только на животных. А феномены, про которые вы сказали, исследуемы на людях. Я не обладаю этим инструментарием и не могу сделать здесь ничего полезного, даже если бы хотел.

Корме того, хотя я отношусь с уважением и пониманием к тем, кто пытается исследовать эти загадочные вещи, сам я придерживаюсь в их отношении трезвого скептицизма.

— То есть в них не верите?

— Для ученого это не может быть вопросом веры. Просто из фактов в моей научной области — нервных, клеточных и молекулярных основ памяти, опыта, сознания — сегодня не вытекает возможность существования подобных вещей. И наоборот, очень много научных фактов вступает в противоречие с этим.

— Существование интуиции вы признаете, а телепатии — нет. Разве это не родственные вещи?

— Думаю, нет. Интуиция — это то, что происходит внутри нашего мозга, а телепатия — между нашими мозгами. Первое для науки лишь загадка, пусть и сложная, а второе — это тайна. Лингвист Ноам Хомский в свое время дал такое определение их различию: загадка — это проблема, которую мы не знаем, как решить, а тайна — это проблема, суть которой мы пока даже не знаем.

Не исключаю, что, когда мощная нейронаука придет в область этих феноменов, она определит одни из них как артефакты, а другие — как факты, имеющие вполне прозаические научные объяснения, которые не требуют разрушения существующих научных представлений.

Но я не могу также окончательно исключить, что, когда эти феномены станут предметом глубоких исследований в нейронауке, некоторые из них потребуют существенного пересмотра современной научной картины мира. Ученый должен относиться к подобным вызовам с открытым забралом.

Когда-то далай-лама на вопрос, как он отнесется к тому, если научные исследования покажут, что реинкарнации не существует, ответил: «Примем этот факт и пойдем дальше». Это чрезвычайно достойный ответ, я бы сказал — ответ истинного ученого.

Беседовала Наталия Лескова