Млечный Путь, 21 век, No 3(44), 2023 - Леонид Шунар

Квантовая теория сознания основана на идее, что микротрубочки, представляющие собой крошечные белковые структуры, обнаруженные внутри нейронов, могут облегчать квантовые вычисления. Считается, что эти квантовые вычисления ответственны за появление сознания. По мнению сторонников этой теории, уникальные свойства квантовой механики, такие как суперпозиция, запутанность и корпускулярно-волновой дуализм, позволяют генерировать сознательный опыт способами, которые не может объяснить классическая физика.

Чтобы глубже погрузиться в теорию квантового сознания, важно понять концепции квантовой суперпозиции и запутанности. Квантовая суперпозиция относится к способности квантовой системы существовать в нескольких состояниях одновременно до тех пор, пока не будет произведено измерение или наблюдение, после чего система коллапсирует в одно определенное состояние. Квантовая запутанность возникает, когда частицы становятся взаимосвязанными таким образом, что состояние одной частицы напрямую влияет на состояние другой, даже если они разделены огромными расстояниями. Сторонники квантовой теории сознания считают, что эти квантовые явления могут происходить в микротрубочках мозга, приводя к возникновению сознательного опыта.

Одной из самых известных моделей квантовой теории сознания является модель управляемой объективной редукции (Orch-OR), предложенная Роджером Пенроузом и Стюартом Хамероффом. В модели Orch-OR сознание возникает в результате квантовых вычислений, происходящих внутри микротрубочек. Считается, что эти квантовые вычисления управляются молекулярными структурами, называемыми тубулинами, которые могут переключаться между различными квантовыми состояниями. Когда достигается определенный порог активности тубулина, происходит коллапс квантовой суперпозиции, и предполагается, что этот коллапс вызывает момент сознательного опыта.

Сильные стороны: Квантовая теория сознания предлагает интригующее объяснение возникновения сознания, которое включает в себя экзотические принципы квантовой механики. Теория вдохновила на междисциплинарные исследования, сократив разрыв между нейронаукой, физикой и философией.

Недостатки: Многие ученые и философы по-прежнему скептически относятся к роли квантовой механики в сознании, утверждая, что теплая влажная среда мозга не способствует поддержанию квантовых состояний. Критики также утверждают, что квантовая теория сознания не рассматривает напрямую субъективную природу сознательного опыта или "сложную проблему" сознания. Эмпирические данные, подтверждающие участие квантовых процессов в сознании, ограничены и противоречивы.

Нейронный дарвинизм: эволюция сознания

Нейронный дарвинизм, также известный как теория нейронного группового отбора, представляет собой теорию, предложенную нейробиологом Джеральдом Эдельманом в 1980-х годах. Это предполагает, что сознание возникает в процессе отбора среди групп нейронов, сродни принципам естественного отбора в биологической эволюции. Согласно нейродарвинизму, структура и функции мозга формируются в результате конкурентного процесса, в котором нейронные цепи соревнуются за ресурсы и связи.

В основе нейронного дарвинизма лежит идея о том, что мозг состоит из групп нейронов, функционально связанных между собой. Эти нейронные группы или сборки постоянно взаимодействуют и перестраивают себя в зависимости от своей активности и получаемых данных. Благодаря этому динамическому процессу нейронные сети мозга совершенствуются и оптимизируются, что приводит к появлению сознания.

Чтобы глубже понять нейронный дарвинизм, важно признать три основных процесса, которые движут теорией:

(1) отбор в процессе развития,

(2) эмпирический отбор и

(3) повторная передача сигналов.

Отбор развития относится к формированию групп нейронов во время развития, при этом некоторые группы усиливаются, а другие устраняются в зависимости от генетических факторов и факторов окружающей среды. Эмпирический отбор происходит по мере того, как мозг сталкивается с новым опытом, что приводит к усилению некоторых групп нейронов и ослабление или устранение других. Реентерабельная передача сигналов включает в себя постоянный обмен информацией между группами нейронов, что позволяет интегрировать информацию в разных областях мозга и порождать сознательный опыт.

Нейронный дарвинизм утверждает, что, благодаря этим процессам мозг постоянно адаптирует и реорганизует свои нейронные сети, порождая динамичный и постоянно меняющийся характер сознательного опыта. Эта теория подчеркивает важность как генетических, так и эмпирических факторов в формировании структуры и функций мозга и дает убедительное объяснение того, как сознание может возникнуть в результате эволюционных процессов мозга.

Сильные стороны: Нейронный дарвинизм предлагает биологически правдоподобное объяснение сознания, основанное на принципах эволюции и естественного отбора. Теория дает потенциальное объяснение индивидуальной изменчивости сознательного опыта, поскольку мозг каждого человека развивается и адаптируется по-разному в зависимости от их уникальных генетических и средовых влияний. Нейронный дарвинизм был поддержан различными эмпирическими открытиями в нейробиологии, такими как наблюдение конкурентных процессов в нейронном развитии и пластичности.

Недостатки: Критики утверждают, что нейронный дарвинизм не обращается напрямую к субъективной природе сознательного опыта или "сложной проблеме" сознания. Некоторые задаются вопросом, можно ли адекватно применить принципы естественного отбора к нейронным сетям и их развитию.

Теория глобального рабочего пространства: сознание как центральный информационный узел

Теория глобального рабочего пространства (GWT), предложенная психологом Бернардом Баарсом в 1980-х годах, постулирует, что сознание возникает в результате интеграции и обмена информацией между различными областями мозга. Согласно GWT, мозг содержит "глобальное рабочее пространство", которое функционирует как центральный информационный центр, позволяя различным когнитивным процессам общаться и взаимодействовать друг с другом.

В основе GWT лежит идея о том, что сознательный опыт является результатом способности мозга передавать информацию широкому спектру специализированных когнитивных процессов. С этой точки зрения сознание не локализовано в определенной области мозга, а является продуктом динамического взаимодействия между различными областями и системами мозга.

Чтобы лучше понять GWT, полезно рассмотреть "театральную метафору", часто используемую для описания теории. В этой метафоре глобальное рабочее пространство уподобляется театральной сцене, где различные когнитивные процессы представлены в виде актеров, играющих на сцене. По мере обработки и интеграции информации в глобальном рабочем пространстве она становится "сознательной" и транслируется на всю "аудиторию" специализированных когнитивных процессов. Эта трансляция позволяет интегрировать информацию из разных областей и создавать единый сознательный опыт. GWT утверждает, что этот процесс интеграции и передачи информации необходим для сознания, поскольку он позволяет мозгу эффективно распределять ресурсы, принимать решения и адаптироваться к новым ситуациям. Теория предполагает, что сознательный опыт возникает, когда информация доступна множеству когнитивных процессов, что обеспечивает гибкое и адаптивное поведение, характерное для сознательных существ.

Сильные стороны: GWT дает правдоподобную оценку способности мозга интегрировать и обмениваться информацией между различными когнитивными областями. Теория была поддержана эмпирическими данными нейробиологии, в том числе результатами, связанными с ролью префронтальной коры и других областей мозга в интеграции и передаче информации. GWT предлагает потенциальное объяснение функциональной роли сознания в принятии решений и распределении ресурсов.

Недостатки: Критики утверждают, что GWT не обращается напрямую к субъективной природе сознательного опыта или "сложной проблеме" сознания. Некоторые задаются вопросом, достаточно ли концепции глобального рабочего пространства для объяснения богатой феноменологии сознательного опыта.

В заключение

Стремление понять загадку сознания веками было движущей силой как исследователей, так и философов. Семь ведущих теорий, представленных в этой статье, позволяют взглянуть на удивительное разнообразие точек зрения,