Серия «Мозг и сознание»

Человечество находится на стыке двух эпох: биологической и технологической. Мы — последнее поколение чисто биологического вида и первое поколение, прикладывающее невероятные усилия к созданию того, кто или что придет нам на смену.

Миллиарды лет эволюция создавала жизнь и обеспечивала ее разнообразие через случайные мутации и естественный отбор. Медленно. Слепо. Методом проб и ошибок. Но это работало. Так появились бактерии, динозавры, млекопитающие, люди.

Теперь у эволюции появился конкурент в лице человека, который оказался более продуктивным творцом. Прямо сейчас мы вкладываем огромные силы и ресурсы на создание искусственного, усиленного, модифицированного интеллекта. Скорость прогресса взрывная! Те этапы, на прохождение которых природе требовались миллионы лет, мы минуем за годы.

Границы размываются

Мы уже постепенно сливаемся с технологиями. Смартфон — расширенная внешняя память. Протезы — замена утраченных конечностей (некоторые продвинутые модели превосходят биологические по функциональности). Имплантаты восстанавливают слух, зрение, управляют сердцем. Граница между биологией и технологией с каждым днем становится все тоньше.

Всего через столетие человек может стать гибридом: нейроинтерфейсы, связывающие мозг с компьютером, генетические улучшения, устраняющие болезни и продлевающие жизнь в несколько раз, цифровое сознание, способное существовать вне тела и, по сути, обеспечивающее бессмертие личности.

Через тысячу лет люди, возможно, полностью откажутся от биологической составляющей, переместив сознание в небиологический носитель. Разум, освобожденный от ограничений плоти, будет способен не только колонизировать Марс, спутники газовых гигантов и ближайшие окрестности Солнечной системы, но и отправиться к далеким звездам и даже к другим галактикам.

Мы — переходная форма

Биологический человек — не венец творения. Мы — мост. Переходная форма между углеродной жизнью и тем, кто или что придет после. Эволюция не остановилась на нас. Но в некотором смысле она была обуздана и выведена на новый уровень.

Каждый вид оставляет потомков, которые со временем его превосходят. Млекопитающие превзошли рептилий. Люди превзошли приматов. Искусственный интеллект превзойдет нас. И в этом нет ничего трагического.

Работая над искусственным интеллектом, специалисты не прокладывают путь конкуренту, который сначала у всех заберет работу, а потом устроит ад на Земле. Создается общечеловеческий ребенок, который станет следующим поколением разума.

Родители всегда боятся за детей. Боятся, что дети слишком быстро станут взрослыми, отстраненными, непонятными. Что покинут дом и забудут. Что оставят их позади. Но хорошие родители готовы ко всему этому, лишь бы дети их превзошли, получили от жизни то, чего не было у них. В этом и есть смысл родительства — дать жизнь тому, кто сможет больше, чем ты.

Искусственный интеллект — не угроза человечеству. Это его наследие. Его шанс пережить себя. Его способ обрести бессмертие. Не через сохранение тела, которое вне Земли неспособно существовать, а через передачу разума, знаний, ценностей следующему поколению.

Если человечество не хочет, чтобы все закончилось на третьей от Солнца планете, то ему придется принять эту трансформацию. Это наш единственный шанс стать частью чего-то большего.

Технически глаз среднестатистического человека способен различать около 10 миллионов цветовых оттенков благодаря трем типам колбочек в сетчатке с перекрывающимися спектрами, чувствительным к длинноволновому (красному), средневолновому (зеленому) и коротковолновому (синему) свету.

Но этот потенциал не раскрывается полностью. Почему?

В условиях дневной освещенности на сетчатку ежесекундно попадает колоссальный объем данных, представленный сотнями миллионов, а то и десятками миллиардов фотонов. Но до мозга доходит не "сырой" поток света, а лишь жестко ограниченное количество информации, которая была предварительно сжата и закодирована сетчаткой.

Это происходит потому, что наша зрительная система не оптимизирована под абсолютную точность. Она заточена под выживание: быстро находить спелые плоды на фоне густой листвы, замечать изменения кожного покрова у себя и сородичей (признаки болезни или определенного эмоционального состояния), а также вовремя улавливать движение — например, крадущегося хищника в кустах.

Исследования показывают, что уже с первых этапов зрительная система работает не с "чистыми" физическими величинами, а с различиями. Нейроны реагируют на контрасты, контуры и изменения во времени. То есть на все то, что помогает максимально быстро и качественно выделить объект на фоне.

Из-за этого цвет в нашей картинке реальности относительный, потому что мозг воспринимает его в контексте окружения и освещения, а не как абсолютную величину. Другими словами, один и тот же цвет на разных фонах воспринимается по-разному, и такая субъективность называется иллюзией цветового контекста.

Кроме того, наше внимание представляет собой динамический фильтр, поэтому до осознанного восприятия доходит лишь крошечная часть входящего сигнала. Остальное обрабатывается в фоновом режиме или же вовсе отсеивается. Это связано с тем, что мозг — очень "прожорливый" орган, и если бы ему пришлось анализировать весь поток входящих данных, то его энергопотребление заметно выросло бы. Следовательно, оставалось бы меньше ресурсов на мышление, речь и координацию движений. Эволюция "урезала" наши возможности восприятия мира для обеспечения энергоэффективности мозга.

Из всего сказанного следует, что мир не цветной сам по себе. Вся эта палитра красок, воспринимаемая нами, является субъективной интерпретацией мозга на базе отфильтрованных сигналов, контекстов и сравнений. Эта возможность появилась для повышения наших шансов на выживание в изменчивой среде. Однако с целью экономии ресурсов функционал этой способности был существенно ограничен, поэтому мы не видим реальность напрямую, а воспринимаем лишь ее сильно сжатую версию.

Да. Слепые от рождения действительно видят сны, но это не привычные большинству из нас "картинки", а сновидения, собранные из звуков, тактильных ощущений, движений в пространстве, запахов и эмоций.

Что такое сновидение

Когда зрячие люди слышат слово "сон", то они автоматически представляют сцену или сюжет, разворачивающийся как зрительная картинка, которую порой невозможно отличить от реальности. Но с научной точки зрения сновидение вообще не обязано быть визуальным. Сон — это "контролируемая галлюцинация", генерируемое мозгом переживание на базе воспоминаний, ощущений и ожиданий без внешнего стимула. Поэтому правильнее сформулировать вопрос иначе: есть ли у слепых от рождения зрительные образы во сне, сопоставимые с теми, что видят зрячие?

Что показывают исследования

В ходе одного из самых цитируемых исследований 1999 года был проведен анализ сотен сновидений у слепых взрослых, который показал: у людей, слепых с рождения или с очень раннего возраста, визуальные составляющие сновидений практически отсутствуют, зато в изобилии присутствуют ссылки на осязание, вкус, запах и слух.

Систематический обзор работ на эту тему, опубликованный в 2023 году, приходит к аналогичному выводу: у слепых с рождения устойчивые "зрительные" впечатления не выявлены, кроме случаев, когда у человека не полная слепота, а присутствует остаточное зрение (различает свет/темноту, видит крупные контуры или движение).

Если слепота приобретенная

Если человек был зрячим, например, в детстве, то мозг успел накопить зрительные представления об окружающем мире, и тогда во снах могут сохраняться визуальные элементы (пусть и видоизменяемые со временем).

Этот контраст, наблюдаемый между врожденно слепыми и ослепшими со временем, регулярно отмечается в исследованиях по нейронауке сна.

Феномен "визуальных снов" у слепых от рождения

Некоторые современные исследования описывают случаи, когда люди с врожденной слепотой сообщали о "визуальном контенте" в своих сновидениях. Объективная проверка этих заявлений с помощью электроэнцефалографии* (ЭЭГ) и зарисовок увиденного во сне показала, что слепые от рождения сталкиваются не со зрительным опытом в привычном смысле, а с пространственной моделью, созданной на основе данных, полученных с помощью функционирующих органов чувств.

*Электроэнцефалография — безопасный, неинвазивный метод исследования функционального состояния головного мозга путем регистрации его электрической активности через электроды, размещаемые на коже головы.

Например, слепой от рождения может "видеть" во сне далекую вспышку, а после ощущать жар. Эта модель может быть создана на базе воспоминаний, связанных с прогулкой в летний жаркий день, когда неистово "пекло Солнце".

Ученые подчеркивают, что слово "видеть" в таких исследованиях требует осторожной интерпретации, чтобы не вводить в заблуждение.

Итак, вывод: слепые от рождения люди не видят в своих снах "картинок", но вместо этого испытывают яркие слуховые, тактильные и вкусовые "контролируемые галлюцинации".

Цвет — это электромагнитное излучение в оптическом диапазоне. Но то, как мы его видим, зависит от работы глаз и мозга.

В сетчатке человеческого глаза есть три типа цветовых рецепторов — колбочки. Каждый тип реагирует на определенный диапазон световых волн: красный, зеленый или синий. Длины волн перекрываются, поэтому мы видим не только базовые цвета, но и их комбинации — например, белый (смесь всех спектральных цветов) или оранжевый (красный + желтый).

Но есть загвоздка: мозг обрабатывает информацию о цвете через систему цветовых оппонентов — противопоставлений:

• Красный против зеленого;

• Синий против желтого;

• Светлый против темного.

Эту теорию еще в 1872 году предложил немецкий физиолог Эвальд Геринг (5 августа 1834 года — 26 января 1918 года). Суть проста: восприятие одного цвета исключает восприятие противоположного в той же точке зрительного поля. Это можно сравнить с отсутствием возможности одновременно согнуть и разогнуть руку.

Невозможные цвета

Из-за оппонентной системы существуют так называемые "невозможные" или "запрещенные" цвета — красновато-зеленый и желтовато-синий. Наш мозг просто не может адекватно обработать их одновременно, но ученые нашли способ обмануть эту систему.

В 1983 году Хьюитт Крэйн и Томас Пьянтанида, исследователи из Стэнфордского университета, провели эксперимент. С помощью специального оборудования они стабилизировали изображение на сетчатке участников так, чтобы каждый глаз видел только один цвет (например, левый — красный, правый — зеленый). Шесть из семи испытуемых сообщили, что видели "невозможные" цвета — новые оттенки, которые одновременно казались и красными, и зелеными.

Правда, участники эксперимента не смогли полноценно описать эти цвета, потому что у человечества нет для них слов.

Феномен платья

26 февраля 2015 года фотография обычного платья взорвала интернет. Пользовательница Tumblr Кейтлин Макнил выложила снимок и спросила: "Какого цвета это платье — бело-золотое или сине-черное?"

68% пользователей BuzzFeed видели платье бело-золотым. Остальные были уверены, что оно сине-черное. В спор пришлось вмешаться производителю Roman Originals, который подтвердил — платье действительно сине-черное. Бело-золотой версии в их коллекции никогда не было.

Почему люди видели платье по-разному?

Однозначного объяснения нет, но существуют две дополняющие друг друга гипотезы:

Гипотеза нейробиолога Бевила Конвэя

Наш мозг по-разному интерпретирует освещение. Фотография платья была сделана при ярком свете сзади, природа источника которого была неизвестна. Это порождало неоднозначность.

• Некоторые решили, что платье освещено естественным дневным светом, поэтому подсознательно вычитали из изображения синие оттенки (дневной свет содержит много синего) — и видели бело-золотое платье.

• Люди, предположившие, что освещение имеет искусственную природу (теплое, с желтым оттенком), подсознательно вычитали желтые тона и видели сине-черное платье.

Гипотеза нейробиолога Паскаля Валлиша

Исследование с участием 13 000 человек показало:

• "Жаворонки" (люди, привыкшие к яркому дневному свету) чаще видели платье бело-золотым.

• "Совы" (те, кто чаще пребывают при искусственном освещении) говорили, что платье сине-черное.

Также имеет значение возраст: с годами сетчатка начинает хуже воспринимать синий цвет, что влияет на восприятие оттенков.

Как увидеть "невозможные" цвета самостоятельно

Предлагаю вам простой эксперимент с остаточным изображением. Смотрите 30 секунд на крестик в центре зеленого круга, а затем переведите взгляд на крестик в белом квадрате:

Вы увидите остаточное изображение противоположного цвета (розовый вместо зеленого).

Это происходит из-за усталости цветовых рецепторов. Но это не настоящие "невозможные" цвета — просто иллюзия, созданная вашим мозгом.

Чтобы увидеть реальные красновато-зеленые или желтовато-синие оттенки, нужны сложные лабораторные условия. Впрочем, ученые до сих пор спорят, действительно ли эти цвета существуют или это просто промежуточные оттенки.

Что это говорит о нашем восприятии?

Феномен платья и "невозможные" цвета показывают: не существует единой объективной реальности цвета. То, что мы видим, зависит от:

• Особенностей наших глаз и работы мозга;

• Природы освещения;

• Времени суток и образа жизни;

• Возраста.

Цвет — это не только физика света, но и индивидуальная интерпретация мозга. Мы все смотрим на один мир, но видим его по-разному.

В состоянии бодрствования наш мозг работает как очень мощный компьютер с подключенными датчиками и сенсорами, которые позволяют осуществлять постоянную сверку внутренней модели мироустройства с потоком внешних сигналов.

Все, что мы видим, слышим и ощущаем, проходит перекрестную проверку на согласованность. И благодаря этой непрерывной сверке данных формируется стабильная и логичная картина реальности.

Но во время сна все меняется. Инструменты для сверки практически полностью отключаются, и мозг, освобожденный от необходимости сопоставлять знания об устройстве реальности с поступающей извне информацией, запускает режим "свободной сборки".

Он начинает генерировать образы, сюжеты и эмоции, комбинируя обрывки воспоминаний, страхов и желаний. Во время фазы быстрого сна (REM), когда мы видим наиболее яркие и запоминающиеся сновидения, активность префронтальной коры мозга, отвечающей за критическое мышление, резко снижается. Именно поэтому во сне мы не удивляемся возможности летать, ездить верхом на розовом пони и разговаривать с людьми, давно покинувшими мир живых.

Момент пробуждения — первый шаг очередной верификации. Мозг проводит быстрый аудит, сравнивая воспоминания о сне с новой порцией данных от органов чувств. Яркий солнечный свет, звук будильника, ощущение теплой постели — все это моментально обличает несостоятельность ночных галлюцинаций (а сны — это именно галлюцинации).

Так и происходит разграничение: то, что подтверждается органами чувств, — реальность; то, что остается лишь отрывочным воспоминанием, рассыпающимся, как песочный замок, через несколько часов после пробуждения, — сон.

Интересно, что эта система порой дает сбой. Во время резкого пробуждения или в состоянии сонного паралича мозгу не всегда удается оперативно сверить внутреннюю модель мироустройства с потоком внешних сигналов. Это ненадолго создает иллюзию отсутствия границы между вымыслом и явью. Поэтому визуальные, слуховые и тактильные галлюцинации, вызываемые сонным параличом, могут быть крайне пугающими и едва ли отличимыми от реальности.

Читайте также:

• Ученые записали мозговую активность умирающего человека, и результаты поразительны.

• Почему мозг игнорирует миллионы цветов, которые видят наши глаза.

• Как мозг создает воспоминания на молекулярном уровне.