progenes | Что происходит в мозгах в момент акта осознания.

Давно что-то я про мозг не писала. Сейчас восполним.

Буквально неделю назад по СМИ прошло сообщение, дескать обнаружилось, что едва ли не треть случаев коматозных и вегетативных состояний сопровождается нераспознанным наличием сознания у пациентов.
Прикинем масштабы. В Германии на 80 млн жителей ежегодно впадают в кому до 6000 пациентов. Таким образом насобиралось уже 30 000 с разной степенью тяжести комы. Эти состояния условно разделяют на несколько групп и особняком стоят "заживо погребенные" в своем теле, которые при сознании, но общаться с миром не имеют возможности. Так вот, ученые, которые занимаются этой темой утверждают, что количество людей при сознании сильно недооценено. Померяли там какие-то очаги возбуждения в мозгах на вербальные раздражители и получается, что мозг некторых коматозных вполне себе распознает: "Этот чай с сахаром" и "Этот чай с носками". Что характерно, что те мозги, кто при сознании и могут как-то подвать сигналы из тела, чувствуют себя вполне сносно и чудовищных страданий не испытывают, разве что неудобство при общении.

Это все конечно интересно, но остается базовый вопрос, что именно измеряют ученые и чем отличается осознанный процесс от неосознанного. По удачному стечению обстоятельств, днем позже в журнале EDGE очередной репортаж из научного междусобойчика, который организовывает научный импрессарио Брокман. Я уже писала про журнал, это такая инициатива богатых и умных, собираться время от времени и вести умные беседы с учеными звездами, известными или восходящими на грани науки. В этот раз THE REALITY CLUB заседал в Париже, отель Ritz. Немного понтов, но тем не менее довольно занятно и познавательно. Кто владеет английским, не теряйте тут времени и читайте и смотрите оригинал.

А я тут напою вкратце выжимки доклада Stanislas Dehaene, французского специалиста в области когнитивной нейропсихологии.

Речь идет о том, что пока философы-теоретики задаются проблемой, как бы так поаккуратней сформулировать понятие сознания, а также прикинуть, может ли мозг в принципе сам себе изучать, практики делают маааахонькие шаги в экспериментальном распознании процесса сознания. Что там происходит в голове в момент, когда мы осознаем, отличается ли это как-то от неосознанных процессов и можно ли это померять?

Итак, я уже когда-то писала, мозг покоится в темноте черепной коробки, воспринимает сигналы, обрабатывает их и как-то интепретирует. Чтобы отделить сознательный процесс от неосознанного хотя бы в первом приближении, надо сделать шаг назад и минимировать поступающий в мозг сигнал настолько, чтобы малейшее изменение его интенсивности запускало или не запускало акт осознания. То есть ниже порогового значения. Кто не понял, не волнуйтесь, я сейчас приведу пример.

Возьмем, например, короткий визуальный раздражитель. Это может быть слово или цифра. И демонстрируем его подопытному. Можно подобрать такую пороговую длительность демонстрации, приблизительно 50 миллисекунд, когда испытуемый уже не распознает слово. В этом случае говорят об энергии радражителя, которая недостаточная для запуска процесса осознания, но тем не менее мозг ее все равно улавливает. Во время визуального раздражения можно с помощью магнитного резонанса фиксировать активность в разных участках мозга и смотреть что где активируется.

Что обнаружили. В общих словах, когда длительность сигнала очень короткая и испытуемый не распознает буквы, активируются только некоторые участки мозга, причем активация эта короткоживущая и быстро затухает. А вот когда слово посветилось дольше и распознано, в мозге начинают происходить бурные процессы усиления этого сигнала и передачи в другие участки мозга. Но и это еще не все. Происходит также синхронизация работы разных участков для обработки и интерпретации сигнала: ареал Брока (которые отвечает за выбор слов, которые вы собираетесь произнести) информируется об идентичности того, что увидел мозг, гипокампус получает информацию для запоминания, другие участки мозга вовлекаются в принятие решения, что с этой информацией теперь делать, игнорировать или нет и так далее.

Таким образом, за сознательную деятельность мозга отвечает не отдельный регион. Сознание - это состояние усиления, обработки, передачи, обмена сигнала и синхронизации активности между очень многими участками мозга. И это все происходит по лавинообразному принципу, причем первыми получают сигнал глубокие участки мозга. И некоторые процессы вполне сносно моделируются и симулируются на компьютере.

Да, так вот, для чего все это надо? Если я правильно поняла, и неосознанный процесс приводит к накоплению информации и целого ряда интепретаций этой информации, а процесс осознания способствует выбору одной из интерпретаций, которая наиболее релевантна для решения каких-то целей. Анализируя результаты обработки коротких "невидимых" визуальных раздражений и длительных, осознанных, ученые пришли к выводу, что все эти рекламные эффекты какого-то там кадра большой миф, поскольку возбуждение в мозгу короткоживущее хоть и воспринимается мозгом, но эффект от него небольшой. А осознание позволяет нам захватить сигнал в глобальную нервную сеть и пустить в переработку. И теперь, даже если раздражение прекратилось, мозг может продолжать играть с ним в своем сознании сколько угодно.

Пару экспериментов.
Если взять испытуемого, показать ему "невидимое" какое-то число, а потом предложить выбрать, было ли это число больше пяти или меньше, то количество угадываний будет 60% и это больше, чем случайное (которое в этом случае 50%), даже если испытуемый числа не помнит и не осознал.

Если взять испытуемого, показать ему "невидимое" какое-то число, а потом предложить его назвать, то число угадываний будет уже 40%, что все еще выше случайного (которое в этом случае 25%).

Если усложнить задачу, которая подразумевает поключение сознания, то картина выглядит уже не так оптимистически. Дополнительный шаг обработки информации уже невозможен.

Если взять испытуемого, показать ему "невидимое" какое-то число, а потом предлжить испытуемому добавить до этого числа два и затем решить, будет ли результат больше или меньше пяти, то уже угадывание скатывается в случайные величины. Это потому, что неосознанная обработка короткого сигнала не достигла регионов мозга, ответственных за осуществление таких операций.

Так, что еще можно померять осознанного в мозгу? Еще один тест. Есть такой известный лет 25 пят феномен, когда даже спящий, коматозный и прочий несознательный мозг подает сигналы. Надо дать серию из пяти звуковых сигналов, четыре из которых подряд на одной ноте, а пятый на пару тонов ниже. Вот так: "та-та-та-та-дуууууу". Так вот энцефалограмма даже несознательных и спящих показывает, что мозг не дурак, все слышит и демонстрирует определенные характерные волны. Это несознательные такие волны.

Но вот если дать мозгу настроится на это "та-та-та-та-дуууууу", а затем врубить без изменений "та-та-та-та-та", то только сознательный бордствующий неспящий мозг, воспримет это как новую ситуацию, сравнит и обнаружит подвох в контексте предыдущих "та-та-та-та-дуууууу" .

Вот это все интересно в будущем в плане расшифровать активности и визуализировать мысли сознательного мозга. Над этим работают.