Его сотрудничество с Фрэнсисом Криком началось, когда Кох вел исследования в лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института. Его соавтором по той работе был Шимон Уллман, ныне профессор Института имени Вейцмана38. Они занимались когнитивной архитектурой внимания: каким образом мозгу удается сосредоточиться на одном из многих конкурирующих сигналов, поступающих в каждый данный момент? Например, каким образом вы фокусируете свое внимание на том, что говорит ваш пассажир, если вам при этом приходится вести авто в час пик, радио играет, комариный укус на ноге чешется, начинается ливень, и начинается он с грома и молний? Крик был настолько поражен их работой, которая была опубликована в 1984 году, что пригласил Коха и Уллмана провести неделю в Институте Солка39, где сам занимался аналогичным вопросом: пытался понять, каким образом мы управляем вниманием. Но постепенно его целью стала разгадка тайн сознания, и он надеялся повторить свой собственный успех — открытие тайны ДНК. С Кохом его объединяла общая черта — острый ум и одержимость интеллектуальным поиском. Кох начал регулярно посещать Крика, это стало намного удобнее, когда он в 1986 году перешел из Массачусетского технологического в Калифорнийский технологический институт. Свою первую совместную работу о биологических основах сознания они опубликовали в 1989 году. С тех пор Кох раз в месяц приезжал в Ла-Хойю, чтобы два-три дня поработать с Криком, а так они ежедневно обменивались электронными письмами.
Интерес Коха к природе сознания возник, как он сам считает, когда ему было лет тридцать с небольшим: он сидел дома и маялся зубной болью. Он прекрасно понимал, что боль вызвана электрической активностью определенного нервного окончания в мозгу, и, чтобы отвлечься, начал размышлять, почему вот эта электрическая активность вызывает боль, а другая — доставляет удовольствие или заставляет его чувствовать запах лука или слушать звуки скрипок. «Компьютер можно запрограммировать на какие угодно операции или расчеты, но он не чувствует боли. Значит, в мозгу имеется что-то, что пробуждает субъективные ощущения, и мы подумали, что сможем найти определенный набор нейронов, объединенных неким свойством, которые на каком-то этапе эволюции создали у животного первое субъективное ощущение», — говорит Кох. По мере того как структуры мозга усложнялись, само осознание ощущения преобразовалось в нечто более сложное — в человеческое сознание, в том числе в понимание собственной смертности и способность поднимать вопросы вроде тех, на которые Крик и Кох надеются найти ответы. Человеческий мозг — это уникальный компьютер, который может использовать свою мощь для вычисления собственных операционных законов.
«Поразительная гипотеза» о природе сознания, которую Крик выдвинул в 1994 году, теперь стала общепризнанной большинством ученых. С тех пор собраны убедительные доказательства, поддерживающие казавшееся когда-то спорным утверждение Крика, что «радости и печали, воспоминания и стремления, чувство собственной идентичности и свободная воля — все это на самом деле не более чем работа разветвленного скопления нервных клеток». Хотя многие нейробиологи считают, что сознание — это плод коллективной деятельности нервных клеток, рассеянных по всему мозгу, и является производным от одновременного возбуждения миллионов или миллиардов нейронов, Кох и Крик уверяют, что местоположение этих клеток можно указать более точно. И что вся суть — в дискретном возбуждении куда меньшей группы нейронов. «Благодаря эволюции у разных молекул и отдельных клеток имеются свои специфические функции, и мы с Криком считаем, что это относится и к сознанию. Мы ищем специфические нейронные свойства, которые порождают сознание — скорее всего, дело обстоит именно так, сознание — это не продукт коллективной деятельности всего мозга», — говорит Кох.