И крутится сознание, как лопасть

[egovoru]

В том, что сознание – продукт эволюции нервной системы, сомневаться не приходится, но можем ли мы проследить конкретные этапы этой эволюции? Николас Хамфри предлагает такую версию.

Схема эволюционного происхождения сознания из статьи Николаса Хамфри

Левая часть картинки – это то, что происходит у одноклеточных организмов, еще до появления нервной системы как таковой. На мой взгляд, тут показан просто механизм образования условного рефлекса (хотя Хамфри такого не говорит, но вводит особый термин – «сентиция» – для реакции на сенсорный стимул, не знаю зачем). Как человек, всю жизнь профессионально занимающийся одноклеточными, я могу добавить кое-какие детали. У жгутиконосцев роль «центрального контроллера» выполняет мембранный потенциал: восприятие сенсорных стимулов (по крайней мере световых и химических, которое мы изучали) его меняет, а эти изменения влияют на работу жгутиков. А вот у медленно движущихся амеб в этой роли выступает концентрация диффундирующих агентов, типа ионов кальция и молекул циклических нуклеотидов.

Правая же часть картинки, переносящая нас сразу к непосредственным предкам человека, начинается с гомункулюса – то есть, с ментальной «я-концепции». По мнению Хамфри, именно ее присутствие и отличает «восприятие» (которым обладает и амеба) от «ощущения» (квалиа). То есть, у Хамфри выходит, что сознания не бывает без самосознания. Насколько я знаю, это убеждение разделяют далеко не все специалисты, но мне оно нравится – кажется немного рассеивающим туман, покрывающий этот предмет.

Замыкание петли обратной связи между сенсорным восприятием и двигательным ответом приводит, по мнению Хамфри, к образованию «аттрактора», который и порождает квалиа. Мне показалось, мудреное слово тут используется в качестве заклинания, не более того – примерно так, как у любителей выводить сознание из квантовой механики :) А упоминание петли сразу напомнило мне рассуждения Дугласа Хофштадтера.

Границу между сознательными и несознательными существами Хамфри проводит по границе теплокровности, упирая на то, что все биохимические процессы (в том числе приводящие к генерации нервных импульсов) идут быстрее при повышенной температуре. Верно, что теплокровные животные, то есть, млекопитающие и птицы, обладают самыми сложными нервными системами, обеспечивающими самое сложное поведение, но непосредственной связи теплокровности с сознанием я что-то не вижу.

Спасибо уважаемому old_leon за наводку на статью!

Comments

[staerum.livejournal.com]

А проблема перехода количества восприятия в мозге в качество сознания у вас как решается?

[hyperboreus.livejournal.com]

Вы о психофизиологической проблеме?

Тогда это не так нужно формулировать.

Прежде всего не стоит недооценивать нейроны. Они не просто накапливают информацию, но и активно ее преобразуют, по сути, это уже предсознание. На этом уровне останавливаются животные.

Сознание возникает как отражение или удвоение этих процессов. Осознавать, что вы воспринимаете, вовсе не обязательно, как необязательно осознавать, как ваша печень чистит кровь или выделяет гормоны. Но, раз возникнув, эта штука, видимо, дала эволюционное преимущество и начала размножаться.

[egovoru.livejournal.com]

"Сознание возникает как отражение или удвоение этих процессов"

Хамфри говорит о замыкании петли восприятия и реакции на него. Но петля замыкается и при осуществлении простого рефлекса, для которого явно не нужно никакого сознания. Хамфри считает, что критический переход к сознанию происходит в момент возникновения аттрактора в этой петле, но мне сложно перекинуть мостик от того, что я знаю об аттракторах как подмножествах фазового пространства динамической системы, к процессу возникновения сознания. Но я знаю, что существует целая область моделирования процессов в мозгу, где люди оперируют подобными понятиями, так что, весьма вероятно, Хамфри имеет в виду что-то вполне осмысленное, просто мне не хватает образования, чтобы этот смысл уловить.

[hyperboreus.livejournal.com]

Со времен Пригожина все эти аттракторы и бифуркаторы стали популярным способом нагнать туману ))

С другой стороны, понятно, что ясного определения тут не добьешься — или добьёшься не раньше, чем будут расшифрованы все процессы в мозгу, все функции нейронов, короче, вся их подноготная.

[egovoru.livejournal.com]

Мне тоже кажется, что философствовать на тему сознания пока рановато: надо получше изучить матчасть :)

[staerum.livejournal.com]

Допустим мы узнаем, что подача электричества на конкретный нейрон отключает субъективное восприятие [удар по лбу вышибает дух]. Как нам это поможет понять как субъективный опыт связан с физическим миром?

Или какого рода продвижения в матчасти ожидаются, которые могли бы пролить свет на онтологическую сущность сознания?

[egovoru.livejournal.com]

Мне кажется, если бы мы выяснили, чем именно, в физическом смысле, отличается мозг человека в сознании от мозга человека в бессознательном состоянии, это помогло бы нам рассуждать об отнологической природе сознания. А то сейчас мы пытаемся ловит рыбу в мутной воде, и неэффективность этих попыток ясно выражается в том, что мы ни на йоту не сдвинулись с места со времен Платона :)

[staerum.livejournal.com]

Да мы и сейчас знаем, на некотором уровне. Например электрической активностью отличается. Что нам это дало?

Дальше, допустим, мы локализуем какой ток и где протекает. До нейрона. До группы нейронов (допустим даже, что это возможно). Что нам это даст?

Мы даже знаем что можно этот мозг насытить теми или иными химическими веществами и наблюдать те или иные изменения в структуре сознания. Что нам это даёт?

Я при этом не говорю, что ничего не даёт, скорее даёт при правильном взгляде. Но редукция тут не очень помогает, на мой вкус.

[egovoru.livejournal.com]

"Да мы и сейчас знаем, на некотором уровне. Например электрической активностью отличается"

Сказать, что, дескать, сознательное состояние отличается от бессознательного электрической активностью, это значит, ничего не сказать, поскольку любое функциональное состояние мозга отличается от любого другого электрической активностью. Вопрос в том, какова именно эта электрическая активность, которая обеспечивает сознание? Насколько я знаю, общепринятого представления об этом пока нет, есть только несколько конкурирующих гипотез.

"Я при этом не говорю, что ничего не даёт, скорее даёт при правильном взгляде"

Чтобы вылезти из того тумана, в котором пребывает проблема сознания в течение последних двух с половиной тысячелетий, нам нужно, мне кажется, изменение самой перспективы ее рассмотрения. Обычно такое изменение перспективы совершается после накопления определенной суммы фактических знаний.

RE "...какова именно эта электрическая активность..."

[old-leon.livejournal.com]

Нет, боюсь это неправильный вопрос.

Механизмы электрической активности отдельных нейронов в человеческом мозге такие же, как и в мозгу черепахи.

Произошёл эволюционный скачок (появление сознания), но сами нервные клетки изменились очень мало, а происходящие в нервных тканях процессы не изменились вообще.

Поэтому углублённое изучение электрических процессов вряд ли приблизит нас к пониманию того, что такое сознание.

Re: RE "...какова именно эта электрическая активность..."

[egovoru.livejournal.com]

"Механизмы электрической активности отдельных нейронов в человеческом мозге такие же, как и в мозгу черепахи"

Смотря на каком уровне их сравнивать. В том смысле, что и у человека, и у черепахе потенциал действия генерируется за счет входа ионов натрия и выхода ионов калия, то да, механизмы такие же. Но сами каналы, участвующие в этих процессах, разные, их распределение в нейронах разное, у черепахи нет тех типов нейронов, что есть у человека, и даже на уровне целых отделов мозг черепахи сильно отличается от человеческого. Все эти различия важны функционально.

RE: "...важны функционально..."

[old-leon.livejournal.com]

Функционально они важны, а для выяснения, что такое сознание — совершенно не важны. Я в этом уверен (возможно, из-за того, что знаком с девушкой, которой в 16 лет удалили примерно четверть мозга — некоторое время она не могла ни ходить, ни говорить, но потом научилась и тому, и другому).

Автор обсуждаемой статьи значительно продвинулся благодаря тому, что не пытается свести высшую нервную деятельность к нейрофизиологии клеточного уровня.

Скажем так, буквы важны, буквы нужны, но свойства языка очень мало от них зависят. Можно сколько угодно углубляться в детали написания и сочетания букв, но законы языка вывести из таким путём не получится.

Законы языка очень важны и имеют огромное значение для нашего мышления. Но содержание мыслей и текстов не выводится из законов языка. Более того, содержание не так уж сильно зависит от языка, на котором его излагают.

Допустим, пересказать статью Хамфри на языке древних вавилонян довольно затруднительно. Это тривиальный факт, он ничего не прибавляет и не убавляет.

Да, в мозгах моего кота, возможно, не хватает каких-то отделов, функционально важных для сознания. Это банальность, которую можно повторять и дальше — и продолжать топтаться в тупике редукционизма.

Re: "...важны функционально..."

[egovoru.livejournal.com]

A почему Вы решили, что я имела в виду отдельные нейроны? У отдельных нейронов нет никакого сознания, сознание - это свойство человека, и нейрофизиологический механизм сознания, скорее всего, не локализаван в каком-то одном участке мозга, а охватывает многие его области.

Поможет ли выяснение этого механизма понять, что такое сознание, зависит от того, что мы понимаем под пониманием. Как я уже упомянула выше, меня, например, интересует вопрос, чем отличается мозг человека в сознании от человека в обмороке или под гипнозом (а внятного ответа на него у нас пока нет).

Конечно, ответ на этот вопрос не поможет нам выяснить, что первично, материя или сознание, но на этот последний вопрос, как и на любой философский, по-видимому, вообще невозможно дать отпределенный ответ: разные люди всегда будут предпочитать разные ответы.

Автор статьи по Вашей ссылке предлагает уподобить сознание аттрактору, но я слишком плохо знакома с теорией динамических систем, чтобы оценить эту мысль. Может быть, Вы лучше знакомы с этой теорией?

Re: "...почему Вы решили ..."

[old-leon.livejournal.com]

Не решил. Разумеется, этого Вы не говорили и не имели в виду. Просто я начал с клеточного уровня объяснять (не в первый раз), что своства сложного организма не выводятся из свойств его частей. Ни из клеточных свойств, ни из структуры отделов мозга, ни из нейрофизиологических процессов в целом мозге невозможно вывести содержание информационных процессов.

А сознание, по-моему, чисто информационный процесс.

Знать "аппаратную" (элктрохимическую) основу, на которой реализуется этот информационный процесс, полезно, но не обязательно. Знать архитектуру конкретного мозга, в котором локализован этот информационный процесс, тоже не так уж важно.

Примеры с буквами и языком иллюстрировали эту простую основную мысль.

Мы отлично понимаем и описываем механику твёрдого тела. У нас есть законы механики для движения материальной точки, из них легко вывести законы для твёрдого тела. Масса, форма, распределение плотности — небольшой набор данных позволяет полностью понять его поведение. Однако, если мы то же самое тело раскрутим вокруг оси и превратим в волчок, его поведение окажется довольно нетривиальным. Хаотическое сталкивание группы простых шаров — это одно, а тех же шаров, но превращённых в гироскопы — совсем другое. Изменение одного тривиального механического параметра радикально меняет поведение даже весьма примитивной системы. На что нам намекает это факт?

Живые организмы сложные. У меня есть все основания предполагать, что жизнь — это сложная иерархия взаимосвязанных процессов. Отдельный процесс может не отличаться от такого же процесса в неживой природе. Но, будучи частью сложной системы, он может быть неотъемлемым свойством живого, хотя сам никакой "жизненностью" не обладает. Жизнью является вся совокупность в целом, пока она протекает по определённому циклу.

Законы языка позволяют построить синтаксически правильную фразу, которая ничего осмысленного не значит. Дело не в самой фразе, а в существовании всего языка и его носителя.

Противоречие между нашими подходами сводится к очень простой формулировке. Вы считаете, что целое состоит из частей. А я — что части состоят из целого.

(Не язык состоит из слов, а слова состоят из языка. Знание множества букв не сделает нас лингвистами. Изучение процессов в мозге не даст нам того, что позволит объяснить сознание.)

Re: "...почему Вы решили ..."

[egovoru.livejournal.com]

"А сознание, по-моему, чисто информационный процесс"

Что значит "чисто информационный"? Любой физический процесс можно описать в информационных терминах.

RE: Re: "...почему Вы решили ..."

[old-leon.livejournal.com]

Допустим. Любой физический процесс можно... но зачем?

А информационный процесс будем описывать в физических терминах? Если мы ставим целью ничего не понять, то можно.

Re: "...почему Вы решили ..."

[egovoru.livejournal.com]

А почему Вам кажется, что, назвав сознание информационным процессом, мы сможем как-то продвинуться? Иными словами, как Вы представляете себе следующий шаг на этом пути?

RE: Re: "...почему Вы решили ..."

[staerum.livejournal.com]

"А сознание, по-моему, чисто информационный процесс"

Вот перед вами компьютер, работа которого являет собой чисто информационный процесс.
Означает ли это, что между ним и сознанием нет принципиальной разницы, а если она есть, то в чём ограничение определения сознания как "чисто информационного процесса"?

Если вы выделяете свойство информационности сознания просто чтобы его отделить от неинформационных физических процессов, то это логичный шаг. Но дальше по этой дороге придётся отделить сознание от других информационных процессов своей неожиданной субъектностью восприятия. Или признать субъектное переживание эпифеноменом и не рассматривать как значимое, так многие делают, но это же смешно.

Re: "...Означает ли это ..."

[old-leon.livejournal.com]

Нет, совсем не означает.
В данной теме я употребляю слово "сознание" в смысле "самосознание", т.е. субъект. Сознание, о котором говорит автор обсуждаемой публикации — субъектное сознание, возникшее каким-то образом поверх процесса обработки информации. Мы с ним рассматриваем это как качественный скачок.

История со слепой обезьяной, с которой начинается весь сюжет, подтверждает важный факт: информационные процессы в мозгу происходят как бы на двух уровнях.

Мы можем довольно уверенно фантазировать о том, что на рептильном уровне идут процессы, более-менее похожие на работу компьютерных сетей. Самосознания там пока нет.

Про более сложные явления мы не знаем до сих пор ничего. Мы не знаем, как устроена наша память. А без этого двигаться дальше почти невозможно.

"Что мы знаем о лисе? — Ничего. И то не все."

Re: "... знакомы с этой теорией? ..."

[old-leon.livejournal.com]

Пригожина я последний раз читал в студенческие годы.

Насколько я помню, аттрактор — это заменитель состояния равновесия для неравновесных систем.

Законы классической термодинамики предполагают, что система движется в сторону равновесного состояния (минимальная энергия, максимальная энтропия). Вблизи равновесия так и происходит.

В сложных системах, далёких от равновесия, процессы могут идти в сторону некоторых устойчивых "псевдо-равновесных" состояний. Их и называют аттракторами. Это как бы ямка, в которую скатывается шарик. Разница в том, что ямка соответствует минимуму энергии, а точка аттрактора может быть очень далеко от минимума.

Монокристалл находится в ямке. Поликристалл такого же размера обладает избыточной энергией. Очень медленная "идеальная" кристаллизация приведёт к образованию монокристалла. Реальная кристаллизация порождает ячеистую структуру хаотически ориентированных кристаллических зёрен разного размера. Но средний размер этих зёрен довольно хорошо предсказуем и устойчив при определённых условиях. Хаос порождает некоторую устойчивую регулярность.

Re: "... знакомы с этой теорией? ..."

[egovoru.livejournal.com]

Спасибо, но видите ли Вы какие-то причины считать сознание таким "псевдо-равновесным" состоянием, как это предлагает Хамфри?

"But, more than that, the activity can be channelled and stabilised, so as to create a mathematically complex attractor state – a dynamic pattern of activity that recreates itself.<...> Small adjustments to the circuitry can result in dramatic changes to the attractor’s shape, with corresponding changes in the subjective experience.

I believe the upshot – in the line of animals that led to humans and others that experience things as we do – has been the creation of a very special kind of attractor, which the subject reads as a sensation with the unaccountable feel of phenomenal qualia. This attractor is still a type of sentition, which originates as a response to sensory stimulation, and still carries information about ‘what’s happening to me’. But this information now comes in a remarkable new package. It comes, if you like, as part of a riddle written on the brain (see Figure 2d above)."

RE: Re: "... знакомы с этой теорией? ..."

[old-leon.livejournal.com]

Тут почти нет ничего содержательного. Просто под факт, что сознание существует, автор пытается подогнать рассуждения о возможном возникновении самовоспроизводящейся сложной структуры зацикленных мозговых процессов.

[hyperboreus.livejournal.com]

Нет, ну иногда философия удивительно прозорлива: вспомните хотя бы атомизм!

А тема сознания философу как ничто другое близка, ведь философия прежде всего требует постоянного самонаблюдения и самосознания. Но это, конечно, не наука и не имеет преимущества ее общеобязательных суждений.

[egovoru.livejournal.com]

Философия, конечно, влияет на естествознание, но, мне кажется, ее роль более тонкая, чем просто подсказывать естествознанию какие-то готовые рецепты?

[hyperboreus.livejournal.com]

Это точно!