Л. Е. Цитоловский

Л. Е. Цитоловский
(биологический факультет университета Бар-Илан, Израиль, доктор
биологических наук, профессор)
«Сознание и законы физики».
Аннотация доклада
Явление природы объективно существует, если оно происходит и в
отсутствии наблюдателя. Поэтому естественные науки не изучали субъективные
явления, которые подразумевают присутствие наблюдателя, по крайней мере,
самого себя. Согласно крайней точке зрения, сознание так же первично, как и
материя и зачаточное сознание является одним из свойств элементарных частиц
(панпсихизм). Другая крайняя точка зрения рассматривает сознание, как
эпифеномен: все наши осознанные действия – не более, чем проявление работы
уникальной вычислительной машины – мозга. В последние годы проблема РазумМозг продвинулась вперед не только в области новых знаний, но и нового
понимания. На сознание удается воздействовать химическим путем, а
химический фон может менять содержание сознания. Обычно, но не всегда, при
активации сознания возникает электромагнитное поле 30-70 Гц. Установлено,
что, в зависимости от качественного содержания сознания, активируются разные
(и разрозненные) области мозга, хотя взаимно-однозначного соответствия между
содержанием сознания и картой активации мозга не установлено. При этом,
искусственная активация мозговой ткани отнюдь не всегда вызывает осознанные
ощущения. Более того, отсутствие 80% мозга не препятствует существованию
простых форм сознания. Элементы сознания присущи примитивным животным
и, быть может, даже одной клетке. Эти особенности сознания нетривиальны, но
потенциально объяснимы. Вместе с тем, некоторые свойства сознания не находят
опоры в мире нашего повседневного опыта. Если поведение не сводить к
рефлексам, то осознанные действия нельзя объяснить в рамках физического
детерминизма. Совершенно непонятно, как сознание управляет материальными
объектами, например собственным телом. Сознание нельзя описать через массу,
протяженность, импульс, заряд и т.п. При этом, сознание способно направить
стрелу времени в любую точку прошлого или будущего. Сознание непрерывно,
бесконечномерно, зависит от множество образов, целей и состояний, но
реализуется в виде одного целостного состояния, через коллапс потенциальных
состояний в реальное. Путь и результат перехода от непрерывной суперпозиции
возможных состояний к дискретному реальному состоянию нельзя предсказать с
определенностью. Эти свойства сознания перекликаются с квантовыми
явлениями в микромире и поэтому иногда полагают, что мозг, хотя и является
макрообъектом, способен приобретать квантовые свойства. Тогда дуализм РазумМозг подобен корпускулярно-волновому дуализму. Однако, на данном этапе
наших знаний, сходство между сознанием и квантовым состоянием сводится к
тому, что и то и другое не вписывается в рамки обыденного опыта, а этого не
достаточно, чтобы их отождествить.
Между тем, существует механизм, который, быть может, и лежит в основе
появления сознания. Субъективный компонент – неотъемлемое свойство живого,
а система является живой, пока поддерживает свою целостность при наличии
возмущающих влияний. Этот очень не простой процесс, гомеостаз, может
порождать связь между физиологией и психикой, так как нарушение гомеостаза
вызывает мотивацию восстановить нормальное состояние. Мотивация – это
субъективное отношение индивидуума к его физиологическому состоянию,
которое каким-то образом модулирует генерацию действий, пока не будет
достигнут оптимум. Для того, чтобы объяснить другие категории сознания, такие
как ощущения и волевой акт, не обязательно вводить дополнительно новые
сущности.
Гомеостаз
улучшает
состояние
повреждённого
нейрона,
восстанавливает его работоспособность и так генерирует намеренные действия.
Усиление компенсационного метаболизма - это движущая сила, направленная
против повреждения. Если повреждение не удаётся компенсировать за счёт
внутренних ресурсов, действие направлено на среду.
Лишь в простейших случаях гомеостаз возвращает параметры к исходному
уровню. Когда невозможно восстановить норму, гомеостаз создает для менее
важных параметров новую систему оптимальных величин, чтобы сохранить
более важные параметры. В этой иерархии наивысшим приоритетом служит,
видимо, шкала «жизнь-смерть». Независимо от того, какой параметр определяет
положение на этой шкале (запасы свободной энергии, рН, ионное равновесие,
мембранный потенциал или что-то иное), деятельность гомеостаза так
целесообразна, как будто им руководит демон Максвелла. Мы не знаем, как
нейрон оценивает своё состояние: «Слишком низкий рН» или «Это плохо»,
однако возникшее в результате этого целенаправленное поведение выглядит, как
проявление стремления к жизни и вполне соответствует осознанному принятию
решения. Важно найти объяснение этого сложного эффекта.
Как нейрон решает, какой параметр более важен и что есть оптимум?
Учитывая, что оптимумов может быть столько же, сколько мыслимых состояний
среды, гомеостаз вряд ли алгоритмически настроен генетическим аппаратом. В
линейном случае, когда система восстанавливает прежнее состояние, работа
гомеостаза напоминает термостат, действие упругой пружины или может быть
организована согласно принципу Ле Шателье, то есть на основе закона
сохранения энергии и, согласно теореме Нётер, однородности времени.
Возможно, играют роль и другие законы сохранения и типы симметрии
физической системы. Суперпозиция линейных функций может обеспечить любой
сложный путь движения к цели, но вряд ли обеспечит смену целей, да и сами
цели окажутся заранее предопределенными.
На выбор цели оказывает влияние нестабильность системы.
Нестабильность выполняет важную роль в деятельности мозга, учитывая, что она
особенно заметна в высших нервных центрах и у высших животных, усиливается
в состоянии бодрствования и при осознанном поведении. Конечно, случайные
действия – это плохая замена детерминизму поведения, но поиск оптимума
может обеспечить контроль интенсивности нестабильности, а не сама
нестабильность. Если система действует в случайном направлении, но сильнее
при больших отклонениях от оптимума, она в конце концов оптимум найдёт: так,
например, происходит диффузия примеси у полюса холода. Поиск оптимума
протекает медленно, но значительно быстрее, чем при ненаправленном
блуждании. Результат действия такой системы не предопределён и, если есть
несколько целей, система может достигнуть любой из них. Таким образом,
проблема Сознания не является неразрешимой, хотя ее решение еще предстоит
найти.