Всемирный разум

В июле 2008 года я получил приглашение в течение года поработать профессором в университете Галладета в Вашингтоне, округ Колумбия. В этом учебном заведении, финансируемом из федерального бюджета, в качестве основного языка общения используется ASL (American Sign Language) – американский жестовый язык. Однако существует опасение, что он устаревает. Все больше и больше детей, которым в раннем возрасте устанавливают кохлеарные импланты, взрослея, пользуются только обычной речью. Они учатся не в специальных школах для глухих и слабослышащих, где основным средством общения служит ASL, а в самых обычных школах и колледжах, ученики и студенты в которых не имеют проблем со слухом. Как следствие, численность слушателей Галладетского университета за последние пять лет уменьшилась с 1400 до 1000 человек в год[42 - Schwartzman, Paul. Gallaudet’s New Aesthetic of Openness // Washington Post, October 4, 2008.]. Это единственное учебное заведение в мире, существованию которого угрожает распространение компьютерных имплантов.

Более того, само существование сообщества глухих находится под угрозой. Исторически сложилось так, что люди с полным отсутствием слуха могут социализироваться только в обществе друг друга. Поэтому они формируют свою субкультуру с богатыми традициями, собственной исторической памятью и ощущением идентичности. Уничтожение глухоты, если таковое станет возможно, будет означать также и исчезновение этой культуры, специфического языка и образа жизни. Представители Галладетского университета обратились ко мне именно как к человеку, чье телесное существование само по себе олицетворяло угрозу их будущему. Нам нужен свежий взгляд на вещи, заявили они, обращаясь ко мне. Приезжайте к нам на год.

Это было открытое по духу и вдохновляющее предложение. Правда, чтобы принять его, от меня требовалась некоторая смелость: ведь пока я рос, всегда пользовался только обычной речью и совсем не знал языка жестов. Мне как будто предложили провести год в Японии без всякого знания японского языка. Однако я помнил, что ASL – это язык тела, позволяющий находить описания абстракциям и вести повествования, и аналогов ему в мире нет. Различные выражения лица – часть его синтаксической структуры. В 1960-х годах лингвисты начали понимать, что ASL – это не просто пантомима или слова, передаваемые буква за буквой посредством особых пальцевых знаков. ASL – язык, достигший высокой степени развития и имеющий свой синтаксис, отличающийся от того, который характерен для любого другого языка, основанного на восприятии звуков[43 - Люди, для которых английский является родным, иногда используют английский жестовый язык (SEE – Signed Exact English) – транслитерацию английской речи с «переводом» ее на язык соответствующих знаков. Сторонники ASL отмечают, что SEE не в состоянии использовать весь спектр возможностей нашего тела применительно к передаче определенных смыслов с помощью жестов. – Прим. автора.SEE иногда называют «жестовой формой нормативного английского языка» или «прожестикулированным английским». Используется также термин сиглиш (от Signed English) – по аналогии с амсленом. – Прим. пер.].

Предстояло ли мне открыть для себя совершенно незнакомый тип коммуникации? Я решил, что должен попробовать. Принять это решение мне помогла также мысль о том, что можно будет провести год рядом с Региной. Получив спустя пять недель официальное подтверждение, я нашел, кому сдать квартиру, собрался в дорогу, поместил Элвиса в сумку-переноску для кошек и улетел из Сан-Франциско в Вашингтон, округ Колумбия.

Глава третья. Физика сознания

Тебя не поражала мысль о том, что жизнь вся состоит из памяти… за исключением лишь одного мгновения, которое может промелькнуть так быстро, что его едва успеешь заметить? Да, конечно, жизнь – это память… за исключением каждого уходящего в прошлое момента.

    Теннесси Уильямс

Вы ведь и сами знаете, как это бывает, когда в голову приходит идея. Для вас самого она ясна и прозрачна, как солнечный свет. В действительности же она больше похожа на хоровод эмоций и как будто затянута дымкой. В физическом смысле вашей идеи просто нет, она не существует. Либо вы сами полагаете, что ее нет, пока компьютер не распознал, какие именно буквы вы используете, чтобы сложить из них слово. Или пока вы не познакомитесь с научной работой под названием «Как читать скрытые намерения человека в его мозге» («Reading Hidden Intentions in the Human Brain»)[44 - Haynes, John-Dylan, Sakai, Katsuyuki, Rees, Geraint, Gilbert, Sam, Frith, Chris, and Passingham, Richard. Reading Hidden Intentions in the Human Brain // Current Biology. 17, 2007. P. 323–328. Работа доступна на сайте: http://www.current-biology.com/content/article/.].

Такое название подразумевает, что все мысли, намерения, воспоминания и переживания имеют конкретное физическое существование. Их создают импульсы и энергетические волны (заряды), порождаемые миллиардами клеток в наших головах. Подобное понимание не имело бы никакого смысла для французского философа Рене Декарта: в 1649 году он утверждал, что тело есть физическая машина, а сознание, как воплощение духовности, нематериально. Однако в XX веке ученые стали находить все больше свидетельств четкого соотношения умственной активности и происходящих в головном мозге физических процессов. Вот пример. В 1940 году нейрохирург Уайлдер Пенфилд (Wilder Penfield), имея дело с больными, подвергавшимися хирургическому лечению для предупреждения развития эпилептических припадков, использовал шоковое воздействие на мозг своих пациентов слабых электроимпульсов. Оно не имело ничего общего с хирургией и осуществлялось в исследовательских целях. Пациенты находились в полном сознании, поскольку в головном мозге нет болевых рецепторов – в обезболивании нуждаются только покрывающие его мягкие ткани и кости черепа.

Пенфилд обнаружил, что стимулирование определенных частей височной доли мозга будит у пациентов живые воспоминания. Одному из них знакомая песня слышалась так ясно, что он подумал, будто ее действительно проигрывают в операционной. У большинства людей подобное стимулирование вызывало различные ощущения и подергивания в некоторых частях тела. Пенфилд предположил, что происходящее в головном мозге физически воспроизводится в пучках нейронов, связанных со стимулируемыми зонами. Воздействие на несколько из них передавало возбуждение всему пучку, и пациент при этом что-то чувствовал или вспоминал. Иными словами, сознание – это не воплощение эфемерной «духовной субстанции». Оно вполне материально.

С тех пор сотни других исследователей немало добавили к открытиям Пенфилда. Сегодня каноническим считается тезис нейронауки о том, что любая активность ума может быть связана с соответствующей ей схемой передающегося по нервам возбуждения. Хотя все еще не утихли споры на тему, каким именно образом активирующий импульс, пройдя по нервам, достигает сознания, мы можем быть уверены: он оживляет последнее. Мои кохлеарные импланты делают со мной то же самое, что Пенфилд со своими пациентами, – передают электрические импульсы слуховым нервам таким образом, чтобы я мог слышать звуки. Мы можем взглянуть на все и с противоположной точки зрения: если удастся с необходимой четкостью увидеть активацию нейронов головного мозга и верно интерпретировать предмет наблюдения, то станет ясно, какой опыт содержит в себе наше сознание. То есть его «прочтение» станет возможным.

Но как это сделать на практике? В данной главе мы рассмотрим две широко применяемые методики: энцефалографию (EEG) и функциональное сканирование головного мозга с использованием магнитно-ядерного резонанса (fMRI). Полагаю, к концу главы вы согласитесь со мной, что обе методики изумительны и банальны одновременно. И в каждой из них есть что-то от магии фокуса. Когда видишь все впервые, глаза широко открываются от удивления. Но когда узнаешь секрет, восклицаешь: «Да как же я раньше не понял?!»

У меня есть три причины, по которым хочу вовлечь вас в состояние взволнованного разочарования или разочаровывающего волнения – выбирайте то, что вам больше подходит. Первая: если вы уясните смысл рассматриваемых методик, то поймете, что сознание – материально. Вторая: вы сможете познакомиться с работой невероятно умного программного обеспечения. Третья: теоретическая основа в данном случае критически важна для понимания более «экзотических» и выдающихся технологий – например, оптогенетики, к которой мы подойдем в 8-й главе.

В ноябре 2008 года я участвовал в ежегодной встрече членов «Общества в поддержку нейронауки» (Society for Neuroscience). По счастливому стечению обстоятельств, в тот год она проводилась в Вашингтоне, округ Колумбия. В какой-то момент я обнаружил, что на мне надет очень глупый (если смотреть со стороны), но, предположительно, абсолютно аутентичный шлем для майндридинга. Это произошло на выставочном стенде разработавшей шлем австрийской компании. Как заявляли сами производители, он дает возможность печатать текст, смысл которого распознается по активности мозга. Накануне вечером я был на презентации этого шлема и видел, как доброволец из публики успешно «напечатал» фразу с первой же попытки. Позже я вновь зашел на стенд, чтобы внимательнее рассмотреть этот девайс и, между делом, задать его создателям несколько каверзных вопросов: так эта штука может читать то, что происходит в сознании? Каким образом?

Через день я вернулся на стенд этой компании, чтоб испробовать действие шлема на себе. С посетителями общался один из его разработчиков – Штефан Шаффельхофер. Высокорослый, но с детским лицом, он выглядел моложе своих лет, и мне не верилось, что он уже закончил высшую школу. «А я вас помню», – бодро сказал он мне, когда я подошел поближе. И укрепил шлем на моей голове. «Свои процессоры я убрал, так что он будет вам по размеру», – добавил он, брызнув на несколько сокетов гелем, обеспечивающим надежный контакт. Гель был холодным и липким. Я тут же почувствовал себя так, словно это вещество начало просачиваться внутрь меня, проникая между волосами.

Штефан подсоединил к шлему 8 электродов. Хотя к нему можно присоединить до 65, к моему прикрепили только 8. Причем большинство – со стороны затылка, поскольку зрительная зона коры головного мозга, как ни странно, находится в задней его части. Меня опутали проводами, и я стал походить на радиосхему в стадии монтажа. После этого я перевел взгляд на экран, где в четком порядке были представлены буквы алфавита.

«И что, – обратился я к Штефану, – следует делать? Как «набрать текст» силой мысли?»

«Буквы подсвечиваются в произвольном порядке, – ответил он. – Достаточно просто смотреть на ту из них, которую хочешь «напечатать». Как только буква «загорится», у человека в шлеме возникнет реакция своего рода испуга, и электронные датчики ее уловят».

«Реакция испуга?» – уточнил я.

«Не буквально, конечно, – сказал Штефан. – Скорее, это будет рефлекторная реакция, посредством которой мозг скажет: ой! Буква, на которую я смотрю, зажглась! Электрическая активность у этого рефлекса настолько четко выражена, что ему даже присвоили свое собственное имя – P300, или электропотенциал, связанный с реакцией на событие (event-related potential). То есть электронный датчик ловит волну P300 – и компьютер понимает, что зрительная зона коры головного мозга отметила неожиданные изменения в картине происходящего».

Иными словами, я должен был просто смотреть на букву, пока она не начнет подсвечиваться – и в этот момент, если все идет нормально, электронные датчики зафиксируют, что мой мозг стал вырабатывать волну P300. Для подтверждения система заставит букву несколько раз мигнуть – чтобы всякий раз регистрировать именно эту волну. После чего выбранная буква переместится на специальную результирующую строку (output line), что послужит мне знаком перевести взгляд на следующую. И весь цикл повторится.

Штефан запустил систему, и я сразу же заметил, что каждая буква мигает очень недолго: компьютер «перебрал» все 26 менее, чем за секунду. К тому же буквы подсвечивались в произвольном порядке. Все это было похоже на то, как человек разглядывает переливающуюся огнями рождественскую елку, в гирляндах которой каждое мгновение загорается и гаснет всего по одной лампочке.

Теперь, когда я все понимаю, что же мне написать? Да-а, писательская немота… Ладно, напишу имя моего редактора. Через неделю у меня с ней намечена встреча в Нью-Йорке. Значит, мне нужно смотреть на букву «A»[45 - Здесь и далее сознание автора «читает», как и в оригинале, буквы английского алфавита. – Прим. пер.]. Кажется, она мигала разок-другой в течение секунды. Всякий раз, когда эта буква подсвечивалась, я думал: «A». Поскольку она зажигалась снова и снова, я обнаружил, что снова и снова думаю: «A! A! A! A!»

И буква «А» появилась в результирующей строке.

Просто волосы дыбом встают. (Правда, мои уж очень вздыбиться не могли: мешал надетый на голову шлем).

Ура, работает! Быстро найти «M» и смотреть только на нее.

Через несколько секунд «M» безмолвно появилась правее «A».

Я перешел к «B». «B! B! B! B!»

И результирующая строка показала: «A M B».

Постепенно происходящее перестало казаться мне столь уж удивительным. Всякий раз, когда «моя» буква подсвечивалась, в уме происходило нечто очень характерное и неповторимое. Вспышка энергии, какой-то рывок, шуршание, свист… Нейроны в теменной доле мозга как будто пускались в вихревую пляску, и электронные датчики легко улавливали порождаемый ею «электрический шорох». Да, электрический потенциал мозговой волны P300, возникающей как реакция на событие, действительно существует – и он реален, точно шарики в детской игре. Как просто! Что ж, последуем далее…

A M B E R

«Неплохо, – сказал я Штефану с улыбкой. – Все получается. С первой попытки».

Я решил попробовать «напечатать» что-нибудь более длинное, поэтому Штефан очистил строку результата. Правда, я не знал, как делать пробелы между знаками, но не позволил себе подумать, будто это обстоятельство может остановить меня.

После стольких-то лет молчания, вот что мой мозг желает сказать в действительности[46 - Надпись в строке результата в переводе на русский: «Привет всем!» – Прим. пер.].

На эту запись у меня ушло две минуты. Но опытные пользователи системы, с которыми я познакомился накануне, могли «писать» с той же скоростью, с какой печатают на пишущей машинке двумя пальцами.

Так все же, это чтение сознания или нет?

Пора нам ответить на ключевой вопрос. Эта система действительно читала в моем сознании?

Если наблюдать со стороны, дело представляется именно так. Я не делал ни единого движения, а буквы сами появлялись на экране монитора.

Вывод: происходящее в моем сознании читалось. Однако в реальности все обстоит сложнее. Система не понимает, каким образом мое сознание представляет отдельные идеи – например, различая «A», «M», «B», «E» и «R», не говоря уже о самом имени «AMBER». Устройство отслеживало электропотенциал мозговой волны P300, возникающей в ответ на некие события, – вот и все. Да, именно так. Система заставляла буквы зажигаться и гаснуть в произвольном порядке и всякий раз ожидала появления волны P300.

С лингвистической точки зрения, в распознающей мои интенции машине никакого «мыслительного процесса» не было и в помине. Обстоятельство, как я ранее предупреждал, несколько разочаровывающее. Но и волнующее тоже.

Если бы меня спросили, что можно было бы сделать с потенциалом P300, я бы ответил: максимум, просто задействовать переключатель. «Включить» – «Выключить». 0 (ноль) – 1 (единица). «Да» – «Нет». Однако, усложнив разработку, можно было бы добиться и того, чтобы заданным образом выделялась любая из 26 букв алфавита. Вообще, двоичный код помогает добиться очень многого. Так все компьютеры, в сущности, и действуют: гоняют туда-сюда внутри своих микросхем нули и единицы и благодаря этим челночным операциям успешно выполняют свою работу.

Я начал понимать, каким образом активность мозга реализуется физически. Когда система улавливает в вашей голове некую мысль и выводит ее на экран монитора, последнюю уже нельзя воспринимать как нечто нематериальное. Что-то происходит в реальности. И не нужен уже никакой бессмертный эфирный Дух. Вместо него – ваши собственные нейроны, передающие друг другу электрические импульсы и подпитывающие себя крошечными порциями серотонина и глютамина. Вы начинаете ощущать происходящее. И знаете, что компьютер тоже знает об этом.

Все это оказалось одновременно несколько разочаровывающим и глубоко проникновенным. Очевидным и таящим в себе открытие.

Я сдернул с себя шлем и поблагодарил Штефана. Клейкое вещество, улучшающее контакт, оставалось на моих волосах, но, слегка расчесав их пальцами, я обнаружил, что оно действует как гель для укладки. Так что, близко пообщавшись с машиной, я чувствовал заметный душевный подъем.

Что умеют наши руки: дактильная азбука

К тому времени я уже провел в университете Галладета половину текущего семестра, изучая ASL II. Курс ASL I, за который я взялся осенью, на поверку оказался куда более трудным, чем я предполагал.

Занятия длились две недели по шесть часов в день, и то была работа на износ. Погружение было полным: обычная английская речь не использовалась совсем. В учебном пособии не приводились определения используемых знаков. Прилагаемый к учебнику видеокурс также не был переведен на английский. Вы получали на руки краткое описание того, чему посвящен тот или иной диалог, и более ничего. Стало очевидно, что, как предполагалось, я должен самостоятельно выяснить смысл каждого знака.

Передача слов по буквам, или ручная азбука (fingerspelling)[47 - Известно несколько вариантов перевода на русский язык термина fingerspelling: ручной алфавит или ручная азбука, алфавит или азбука глухонемых, дактильная азбука, дактилология. – Прим. пер.], была еще более трудным делом. Она применяется для побуквенной передачи (spelling) имен и новых слов. Рукой, всякий раз принимающей уникальную форму, можно передать каждую букву алфавита. К примеру, чтобы показать букву «A», следует свернуть четыре пальца, поджимая их к ладони, а большой оставить выпрямленным. Дактилология – малая часть ASL, но она принципиально важна. С помощью ручной азбуки я мог медленно показать, как меня зовут. Однако, наблюдая за такими же действиями окружающих, иногда чувствовал себя беспомощным. Их пальцы двигались так быстро, что я совершенно терялся. Пока я успевал сообразить, что кто-то, пользуясь ручным алфавитом, уже начал передавать слово, само оно уже давно было «произнесено».

Зато я был докой во всем, что касалось фонем английского языка – со всем их беспорядком. Меня всегда очень занимал вопрос, каким образом сознание может уцепиться за что-то надежное в бурном лингвистическом потоке. Допустим, коммуникация в определенный момент началась – но что мозг человека делает далее? Пусть некто говорит, обращаясь ко мне: «Мою собаку зовут Ровер». Каким образом последнее «р» в кличке Ровер позволяет мне помнить, что имеется в виду именно та собака, о которой идет речь, и что она принадлежит говорящему, а само это «р» – часть собачьего имени? Как мозг связывает настоящее с прошлым?

Подобная постановка вопроса может показаться академической, но суть дела имеет прямое отношение к развитию технологий сканирования головного мозга. Как станет ясно из дальнейшего изложения, «чтение» памяти – это на самом деле считывание сигналов мозговой активности. Поэтому нам необходимо выяснить, каким образом мозг хранит воспоминания. А уж после этого разберемся в том, как технология выявляет их, анализируя нашу деятельность.