Гипотеза о происхождении сознания

№24-1,

философские науки

Обосновывается идея трансцендентности человеческого сознания по отношению к человеческому телу и мозгу. Вводится понятие «трансцендентный фактор сознания» (ТФС). Рассматривается вопрос о происхождении ТФС. Обоснована идея происхождения ТФС из «трасцендентного фактора эволюции» (ТФЭ), опосредованно через «трансцендентный фактор морфогенеза (ТФМ).

Похожие материалы

В данной статье мы рассмотрим гипотезу о происхождении человеческого сознания исходя, при этом, из предположения о трансцендентности сознания по отношению к известному нам физическому субстрату (телу и мозгу) в котором это сознание проявляется.

Прежде всего, необходимо обосновать исходный тезис о трансцендентности сознания, который можно сформулировать следующим образом: целый ряд известных нам феноменальных и функциональных свойств сознания невозможно последовательно истолковать исходя из натуралистической предпосылки, сводящей сознание либо к функции мозга, либо к некоему «внутреннему аспекту» самого физического субстрата мозга. Иными словами, предполагается существование «экстрасоматической» составляющей человеческой психики, необъяснимой с позиций современной физики, химии и физиологии. Спрашивается: откуда взялась эта «экстрасоматическая» компонента психики? Если человеческая психика – это продукт эволюции, то эта трансцендентная компонента также должна проявляться постепенно, эволюционно и, следовательно, на разных этапах эволюции живого может выполнять весьма различные функции.

Чтобы показать наличие трансцендентной компоненты сознания, начнем с анализа функции сознания. Мозг человека нередко сопоставляют с электронной вычислительной машиной и рассматривают как своего рода сетевой «мясной компьютер», который занят обработкой потоков информации и выработкой адекватных поведенческих решений. Основываясь на этой «компьютерной метафоре» можно попытаться оценить мощность «мозгового компьютера» и сопоставить эту оценку, как с возможностями электронных компьютеров, так и с реальными функциональными возможностями человеческой психики.

Сравнивая мозг с электронным компьютером, мы обнаруживаем, что это сравнение явно не в пользу мозга. Хотя общее число значимых событий в мозге (актов генерации потенциалов действия) достаточно велико (порядка 1012 – 1014) и сравнимо с производительностью современных суперкомпьютеров (1015 оп/сек), по скоростным параметрам мозг существенно уступает компьютеру. Если электрический сигнал в компьютере распространяется со скоростью близкой к скорости света, то в мозге нервный импульс распространяется лишь со скоростью 1-100 м/с (в зависимости от диаметра волокна, наличия миелиновой оболочки) – т.е. примерно в миллион - сто миллионов раз медленнее. Задержка импульса на одном нейроне за счет синаптических процессов составляет примерно 1,5 мсек. Следовательно, за секунду нервный импульс успевает последовательно переключиться с одного нейрона на другой не более пятисот раз. Достаточно ли этого для осуществления столь сложной обработки информации, которая характерна для человеческой психики? Если учитывать, что переключение сигнала осуществляется параллельно по миллионам нервных путей, то может показаться, что вполне достаточно.

Однако, сколько-нибудь сложная и, особенно, творческая обработка информации, предполагающая выработку нестандартных решений, очевидно, предполагает сложную многократную перестройку нейронной сети в процессе прохождения через нее волны возбуждения. В противном случае «обработка информации» сводится лишь к проведению импульсов по заранее сформированным нервным цепям и, соответственно, может инициировать лишь осуществление заранее выученных или генетически закрепленных схем поведения. Ясно, что такая перестройка нейронной сети возможна лишь в том случае, если волна возбуждения, вызванная сенсорной стимуляцией, многократно проходит через одни и те же нейронные структуры, вызывая в них те или иные (обратимые или необратимые) изменения. Низкая скорость распространения нервного сигнала, а также относительно большое время, необходимое для существенной модификации состояния нейрона, делает такое «циркулирование» возбуждения по одним и тем же нервным путям с непрерывной скоростной их модификацией фактически невозможным. Учитывая это, мы должны признать, что мозг на малых временных интервалах (порядка секунд), не способен сколько-нибудь сложно обрабатывать информацию, но лишь передает импульсы по заранее сформированным нервным путям, существенная перестройка которых оказывается возможной лишь на достаточно больших временных интервалах (порядка десятков минут, часов, суток).

Однако, вопреки этому, человек явно способен достаточно быстро (в течение секунд) ориентироваться в сложной, нестандартной ситуации, быстро принимать адекватные решения (например, оценка и решение шахматных задач в «быстрых» шахматах), способен, также, к творческой импровизации (например, неподготовленная речь, музыкальная импровизация и т.п.), а в некоторых случаях (феноменальные счетчики) способен и очень быстро осуществлять сложные, многоэтапные вычисления (умножение многозначных чисел, извлечение корней и т.п.). Все это никак не согласуется с вышеизложенным заключением о неспособности мозга к сложной (рекрсивной) обработке информации на секундных интервалах времени.

Весьма трудно, также, объяснить каким образом мозг способен хранить тот огромный объем сенсорной и прочей информации, который накапливается в течение жизни. Есть основания думать, что наша психика фиксирует абсолютно всю поступающую в течение жизни сенсорную информация и ничего на самом деле не забывается. При определенных условиях (гипноз, электрическое раздражение некоторых зон мозг) можно извлечь из памяти казалось бы полностью забытые события прошлой жизни. Если это действительно так, то отсюда получается цифра для объема памяти порядка 1017 - 1020 бит – за 60 лет жизни (оценки Вулдриджа и Фон-Неймана). Полагают, что мозг фиксирует информацию в долгосрочной памяти посредством модификации синаптических связей. Число синапсов в мозге, видимо, не превышает величины порядка 1014. Таким образом, даже при самых благоприятных для мозга оценках объема памяти, на один синапс приходится не менее 1000 бит, что представляется не реальным, особенно если учитывать, что функции многих синапсов, расположенных на теле одной клетки, сложным образом суммируются. Отсюда мы можем предположить, что долговременная память не хранится в мозге в виде неких «энграмм», а существует «экстрасоматически», т.е. независимо от мозга (см.[9]).

Учитывая все сказанное, представляется весьма вероятным, что функция человеческой психики (функция сознания) определяется не только работой нейронных сетей мозга, но в ее осуществлении участвуют какие-то другие, гораздо более эффективные, но не известные нам механизмы, которые и позволяют на много порядков повысить эффективность работы психического аппарата.

Еще более значительные трудности возникают, если мы попытаемся натуралистически истолковать феномененальную сторону сознания. Зададимся вопросом: каким образом мозг способен «производить» такие феномены как ощущения, сенсорные образы, представления, эмоции, воления, смыслы? Ничего подобного в мозге мы не обнаруживаем. Например, я вижу предмет зеленого цвета, тогда как в мозге ничего зеленого не обнаруживаю. Ответ на эти вопросы пытаются дать две теории, которые можно считать натуралистическими: функционализм и двухаспектный подход. Однако обе эти теории представляются несостоятельными.

Функционализм утверждает, что сознание есть ничто иное, как «функция мозга». При этом «функция мозга» понимается как «макрофункция», т.е. как интегральное отношение «вход – выход», тогда как «микрофункции» мозга (т.е. конкретные внутримозговые нейрофизиологические процессы, опосредующие связь сенсорного «входа» и моторного «выхода») во внимание не принимаются. Иными словами, сознание (понимаемое как феноменальный «внутренний мир») автоматически возникает всякий раз, когда реализуется характерное для человеческой психики отношение «вход-выход». При этом безразлично с помощью каких конкретных внутренних процессов это отношение осуществляется. Это положение легко опровергнуть, используя «аргумент китайской комнаты» Дж. Серла [1]. «Китайская комната» - это воображаемая ситуация, в которой человек, действуя в соответствии с некоторым алгоритмом, имитирует тем самым функцию компьютера, который, в свою очередь, имитирует (реализуя тот же самый алгоритм) ту или иную психическую функцию, например, функцию понимания китайского языка или функцию распознавания образов. Легко понять, что осуществление человеком машинного алгоритма понимания китайского языка вовсе не предполагает реального понимания смысла китайских фраз, а реализация алгоритма распознавания образов – не предполагает что субъект, реализующий этот алгоритм, будет реально видеть распознаваемый объект.

Этот мысленный эксперимент ясно показывает, что наличие макрофункции отнюдь не гарантирует существования адекватной этой макрофункции феноменологии. Значимым оказывается как физический способ реализации макрофункции, так и материальный субстрат, в котором данная функция осуществляется. Отсюда естественно вытекает другой «натуралистический» подход к пониманию психофизического отношения: сознание коррелятивно не макрофункции мозга, но непосредственно соответствует физическому состоянию мозга (или состоянию какой-то его части). С этой точки зрения феноменология сознания – есть «внутренний аспект» физических состояний материи мозга. Это и есть т.н. «двухаспектный подход», предложенный в середине ХIХ века Г. Фехнером (см.: [2]). Эта теория чисто концептуально, философски вполне приемлема, но из нее вытекает жесткое требование изоморфизма физического и психического (поскольку физическое мыслится как «внешнее проявление» чего-то «психоподобного», то должно иметь место взаимно-однозначное соответствие свойств физического и психического). Однако такого рода изоморфизма мы на самом деле не обнаруживаем. Существует целый ряд свойств феноменального внутреннего мира, которые не имеют никаких аналогов в физическом мире. К таким свойствам мы относим: наличие чувственных модально-специфических качеств (квалий), (тогда как физический мир представляется «бескачественным», характеризуемым лишь пространственно-временными, чисто количественными свойствами), особую форму пространственной и временной целостности сознания, свободу воли и целесообразность, способность к творчеству, а также абсолютную уникальность индивидуального «Я» (мое «Я» может существовать лишь в одном единственном экземпляре, тогда как в природе ничего абсолютно уникального не существует). (См. подробнее [3]).

Все это позволяет достаточно уверенно утверждать, что психика - и как функциональная, и, тем более, как феноменальная сущность - не является продуктом лишь известных нам физических, химических и физиологических процессов в мозге. Существует некий, не известный нам «трансцендентный фактор» (ТФ), обладающий неизвестной природой (гипотеза о его природе рассматривается нами в работе [4]) который вносит существенный вклад работу человеческой психики, и также определяет качественность, целостность, индивидуальность сознания, способность к творчеству, способность к свободным целесообразным волевым выборам и, видимо, обеспечивает ту «вычислительную мощность» человеческой психики, которую не способна обеспечить нейронная сеть, взятая в отдельности от этого трансцендентного фактора. Назовем этот трансцендентный фактор «трансцендентным фактором сознания» (ТФС).

Если человеческий мозг – продукт эволюции, то и ТФС – также должен иметь эволюционное происхождение. Эволюция – это процесс более или менее плавной трансформации одного объекта в другой. Следовательно, и ТФС не появляется внезапно «из ниоткуда» - должен существовать некий «предшественник» (или предшественники) ТФС, который должен, видимо, выполнять какие-то другие биологические функции, отличные от описанных выше психических проявлений ТФС, но, вместе с тем, должен иметь существенно сходные с ТФС свойства. Таким общим для ТФС и его «предшественников» свойством должна, прежде всего, быть «трансцендентность», т.е. невозможность объяснения с позиций имеющихся в настоящее время научных теорий. Нам, следовательно, нужно отыскать биологические процессы, в которых, предположительно, мог бы проявляться некий «трансцендентный фактор», аналогичный по своим свойствам ТФС, и которые, следовательно, необъяснимы до конца с натуралистической точки зрения. Далее, нам нужно показать, каким образом этот «трансцендентный фактор» мог бы эволюционно трансформироваться в ТФС.

Цель данной работы: показать, что вероятные биологические процессы, в которых может изначально проявляться «трансцендентный фактор» - предшественник ТФС – это процессы биологической эволюции и морфогенеза. Иными словами, мы попытаемся показать, что некий трансцендентный фактор, который существенным образом участвует в процессах филогенеза и онтогенеза мозга, на определенном этапе эволюции может трансформироваться в ТФС и участвовать теперь уже в организации индивидуального поведения.

То общее, что, очевидно, связывает сознание человека, эволюцию и морфогенез – это способность к творчеству. Эволюция творит виды, морфогенез – индивидуальные организмы, их тела, сознание же – творит культуру. Хотя продукты и временные масштабы творчества здесь существенно различаются, сами процессы созидания нового могут иметь принципиально общую природу и сходные механизмы. Но, прежде всего, нам нужно показать, что и эволюция и морфогенез – нуждаются для своего объяснения в привлечении трансцендентных факторов, т.е. не могут быть исчерпывающе объяснены как результат действия известных нам законов физики и химии.

Претензии на натуралистическое объяснение эволюционного процесса опираются в настоящее время на идеи т.н. «синтетической теории эволюции», которая представляет собой соединение дарвиновского учения о естественном отборе (как движущей силы эволюции) и генетики (которая дает объяснение причин изменчивости). Согласно синтетической теории -эволюция есть результат естественного отбора мутаций – случайных точечных повреждений генетического кода. Эти повреждения могут представлять собой точечную замену одного нуклеинового основания другим, выпадение того или иного основания, дублирование генов и т.п. Большинство мутаций вредно, часть даже летально, но возможны и полезные мутации, повышающие выживаемость их носителей. В условиях давления отбора – например, при существенных изменениях условий внешней среды, конкуренции со стороны других видов, - возможно накопление положительных мутаций, повышающих шансы выжить и оставить потомство в новых условиях, что со временем порождает новый вид, приспособленный к этим новым условиям. Так, в общих чертах, синтетическая теория представляет эволюционный процесс.

Основная проблема синтетической теории – это проблема темпов эволюционных изменений. Эволюция в конечном итоге связана с возникновением нового генетического материала - новых генов и, соответственно, новых белковых молекул. Подсчитано, что молекула ДНК, участвующая в простейшем цикле кодирования белков, должна состоять не менее чем из 600 нуклеотидов, расположенных в определенной последовательности. Поскольку всего существует четыре типа нуклеотидов, то вероятность случайного синтеза такой ДНК равна 4-600 или 10-400, иначе говоря, для этого потребуется в среднем 10400 попыток. Даже если мы уменьшим число нуклеотидов до 60, то и тогда число возможных комбинаций ДНК составит 1018 — что на порядок больше числа секунд в 4,5 миллиарда лет (предполагаемый возраст Земли). Учитывая низкую среднюю частоту мутаций - у эвкариот порядка 10-9 на нуклеотид на одну гамету на одно поколение (т.е. какое-либо изменение конкретного нуклеотида будет иметь место лишь в одной из миллиарда гамет), легко сделать вывод, что времени на случайный перебор всех вариантов конфигурации генов и выбора наилучшего у эволюции просто не было.

Таким образом, если в арсенале эволюции не было бы ничего, кроме случайных мутаций и естественного отбора, то эволюция была бы в лучшем случае растянута на миллиарды лет, а в худшем – была бы вообще не возможна. На самом деле эволюция не только возможна, но, как показывают современные исследования, может создавать новые виды в чрезвычайно короткие сроки (порядка десятков лет). Так, экологический кризис в Аральском море, связанный с акклиматизационными работами, а также с падение уровня моря и повышением солености воды, привел к вымиранию ряда видов и освобождению трофических ниш, которые, однако, в течение двух десятилетий (с 1961 – до начала 90-х годов) были заполнены новыми видами двухстворчатых моллюсков. Сформировалось несколько новых групп моллюсков, изменчивость по морфологическим признакам между которыми не только превышает межвидовую изменчивость исходного вида Cerastoderma, но и, по ряду признаков, выходит за пределы рода и даже семейства [5]. (Другие данные о возможности очень быстрой эволюции организмов см. в работе [8]).

Все это заставляет предположить, что процесс эволюции направляется каким-то неизвестным нам фактором, который, вероятно, способен осуществлять быстрые адаптивные перестройки генома (т.н. «генетический поиск» см. [8]), например, существенно увеличивая вероятность как отдельных мутаций, так и их сочетаний. Представляется крайне маловероятным, что данный гипотетический эволюционный фактор когда-либо удастся объяснить натуралистически, т.е. с позиций имеющихся в настоящее время физических, химических, биологических и прочих теорий. Т.е. данный фактор запределен, трансцендентен по отношению к известным нам схемам теоретического объяснения. К аналогичному выводу мы пришли выше, рассматривая феномен человеческого сознания, и ввели понятие «ТФС». По аналогии введем теперь термин: «трансцендентный фактор эволюции» (ТФЭ).

Основную идею данной работы можно тогда сформулировать как гипотезу сущностного тождества ТФС и ТФЭ: один и тот же трансцендентный фактор (ТФ) вначале творчески создает человеческий мозг, а затем, в качестве ТФС участвует в творческом созидании поведенческих актов на уровне отдельного индивида. Поскольку эволюция и поведение - это весьма различные феномены (в частности, они существенно различаются пространственными и временными масштабами), то необходим некий «опосредующий фактор», связывающий их друг с другом. С нашей точки зрения таким фактором может быть морфогенез – процесс формирования и переформирования структуры тела и мозга в ходе онтогенеза.

Мысль о том, что процессы морфогенеза направляются некоторым неизвестным нам фактором (назовем его «трансцендентный фактор морфогенеза» (ТФМ)), объяснение которого не возможно в рамках общепринятых биологических теорий высказывалась уже достаточно давно. Мы имеем здесь в виду различные версии т.н. «теории морфогенетического поля» [6, 7].

Попытаемся теперь представить, как происходила трансформация ТФЭ через ТФМ в ТФС, т.е. представить процесс эволюционного развития сознания из фактора, первоначально задействованного в процессах филогенеза и определяющего, видимо, адаптивность и восходящий характер эволюционного процесса.

В общих чертах этот процесс можно представить следующим образом. Первоначально живые организмы возникли под влиянием творческой активности ТФЭ как своего рода автономные «биологические машины», деятельность которых полностью определялась их физико-химической конструкцией. Затем, вероятно под давлением отбора, ТФЭ начинает все более активно вмешиваться в жизнь созданных им «биологических автоматов», вначале создавая все более и более эффективные механизмы перестройки и регуляции функций генома, а затем, уже начинает активно вмешиваться непосредственно в процессы морфогенеза на уровне отдельного индивида – уже не за счет генных перестроек, а, видимо, путем прямой регуляции экспрессии генов. Т.о. ТФЭ эволюционно трансформируется в ТФМ. Поскольку поведение животных прямо определяется морфологией мозга, то контроль над морфогенезом позволяет ТФМ со временем контролировать и поведение животных (в частности, процессы обучения – которые, по сути, являются процессами ограниченного постнатального морфогенеза). Это означает, что у животных ТФМ фактически выполняет функцию ТФС. У человека же происходит последний «ароморфоз» - ТФМ находит себе новые биохимические мишени и в какой-то момент (который имел место, видимо 40-50 тыс. лет назад) начитает прямо воздействовать на поведение человека – уже не через адаптивные перестройки морфологии, а путем прямого воздействия на процессы генерации и (или) проведения нервных импульсов. В этот момент ТФМ эволюционно трансформируется в ТФС. Последняя трансформация необходима в силу того, что морфогенез – это весьма медленный процесс, который занимает многие часы, сутки, недели и даже месяцы. Человеческое же сознание способно разумно и творчески управлять поведением на гораздо меньших временных интервалах – порядка секунд и даже долей секунды. Как мы установили выше, сознание необъяснимо натуралистически и требует введения трансцендентного фактора. Следовательно, если в основе сознания человека лежит трансцендентный фактор, то этот фактор действует, по крайней мере, не только через морфогенез.

Как мы предположили выше, в какой-то момент появляется принципиально новый способ воздействия трансцендентного фактора на поведение, не опосредованный морфогенезом. Трансцендентный фактор находит новые биохимические мишени, что позволяет ему непосредственно модулировать нейродинамические процессы, не втягиваясь в медленные и затратные процессы морфогенеза. В этот момент ТФМ трансформируется в ТФС. Точнее, возникают два параллельных механизма: один более древний «медленный» – связанный с модуляцией морфологенетических процессов, и другой более молодой и «быстрый» - связанный с модуляцией текущей нейродинамики. Эти механизмы тесно связаны (т.к. в обоих случаях действует один и тот же трансцендентный фактор), но обладают и значительной автономией. Было бы вполне логично истолковать эти механизмы как фрейдовское «сознание» и «бессознательное».

Возникновение ТФС, как мы полагаем, могло иметь место примерно 40-50 тыс. лет назад. Полагают, что современный человек Homo sapiens появился примерно 200 тыс. лет назад. Однако первые 150- 160 тыс. лет он практически мало эволюционировал. На протяжении десятков тысяч лет люди использовали практически неизменные орудия труда, отсутствовало искусство, религия и человек, по сути, не проявлял какой-либо существенной изобретательности. Однако 40-50 тыс. лет назад с началом неолита происходит неожиданный взрыв творческой активности: появляются многочисленные новые формы каменных орудий, возникает искусство, религия, культура, затем человек изобретает лук, осваивает скотоводство и земледелие, возникают первые государства и письменность. Этот революционный скачок не сопровождался сколько-нибудь заметным изменением морфологии, объема мозга и т.п. Можно предположить, что этот скачок был вызван очень небольшим эволюционным изменением биохимии мозга, что позволило трансцендентному фактору «подключиться» к нейродинамике мозга и модулировать ее в «реальном» масштабе времени.

Появление «быстрого» механизма ТФС дало человеку огромные поведенческие преимущества. Наличие ТФС позволяет человеку быстро ориентироваться в окружающей обстановке и быстро принимать осознанные творческие решения на временных интервалах порядка секунд и даже долей секунды. Животное на таких интервалах способно лишь реализовать заранее сформированные (врожденные или приобретенные) программы поведения. Поэтому животное беспомощно в новой, незнакомой для него ситуации, хотя способно действовать вполне разумно и целесообразно в привычной и мало меняющейся обстановке. Иными словами, животное просто мыслит намного медленнее человека и потому его мышление оказывается бесполезным, если внешний мир быстро и непредсказуемо изменяется. (На «дочеловеческой» стадии эволюции частичное использование «быстрого» механизма ТФС можно предположить лишь у животных, способный к «инсайту», т.е. способных, в некоторых случаях, сходу решать поведенческие задачи, для которых нет врожденных или выученных программ поведения. К инсайту в той или иной мере способны лишь высшие человекообразные приматы, китообразные и некоторые врановые птицы. Но только у человека механизм «инсайта» становится главным регулятором поведения).

ТФС привносит творческий элемент в текущее поведение и тем самым позволяет человеку осуществлять такие действия, как быстрая спонтанная (заранее не подготовленная) речь, активный диалог, музыкальная и прочая художественная импровизация и т.п. Важно также, что человеческое творчество, в отличие от творчества животных, не отягощено необходимостью сопряженных, весьма затратных энергетически и материально, морфогенетических процессов, и, таким образом, получает неограниченные возможности развития. Человек с легкостью может творчески проигрывать в уме различные ситуации, рассматривать различные альтернативные схемы поведения – и это не требует какой-либо перестройки анатомических связей между нейронами. Требуется лишь обратимая перестройка электрической активности нейронов. В результате у человека развивается сложная и богатая внутренняя жизнь, которая позволяет ему дистанцироваться от природной среды, созидать культуру, общество, религию, т.е. быть собственно человеком, а не животным.

Список литературы

  1. Серл Дж. Разум мозга - компьютерная программа?// В мире науки. 1990. №3. С.7-13.
  2. Эрдман Б. Научные гипотезы о душе и теле. М., 1910.
  3. Иванов Е.М. Онтология субъективного. Саратов, 2007.
  4. Иванов Е.М. Сознание в квантовом мире //Сознание и физическая реальность. Т.13. №12. 2008.
  5. Андреева С.И, Андреев Н.И. Эволюционные преобразования двухстворчатых моллюсков Аральского моря в условиях экологического кризиса. Омск, 2003.
  6. Симаков Ю. Г. Информационное поле жизни // Химия и жизнь, 1983. №3.
  7. Шелдрейк Р. Новая наука о жизни. М, 2005.
  8. Чайковский Ю.В. Наука о развитии жизни. М., 2006.
  9. Иванов Е.М. Гипотеза об экстрасоматической природе памяти // NB: Философские исследования. — 2013. - № 8. - С.1-69. DOI: 10.7256/2306-0174.2013.8.792. URL: http://e-notabene.ru/fr/article_792.html