Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката

Мы во что бы то ни стало должны решить эту загадку: как «вода» объективных процессов превращается в «вино» субъективного сознания[55] – так называемую «трудную проблему сознания».[56] Но нам до сих пор не удалось сделать это с помощью классических подходов – «от эксперимента к теории» и наоборот. Мы должны отойти от упрощённых концепций, возможно, необходимых, но недостижимых нейрональных коррелятов сознания и от невнятных моделей, чтобы выявить более верную и детальную связь между объективной физиологией и субъективной феноменологией. Однако путь решения далеко не очевиден.

Проблема заключается в том, что природа ментального кажется совершенно не имеющей ничего общего с природой физических процессов. Наша задача на начальном этапе – понять взаимосвязь между психическими свойствами сознания и физическими свойствами мозга, где физиология и феноменология наделяются равным весом и постоянно перекрестно сопоставляются друг с другом. Новый подход, который будет описан в этой книге, состоит в том, что изучение феноменологии рассматривается как ключ к пониманию связи между ментальным и физическим. Вместо того чтобы сразу тянуться к скальпелю, вглядываться в клетки мозга и изучать химические формулы в надежде, что мы сможем найти Ответ На Все Вопросы, следует прежде выяснить, что нам потребуется знать о повседневном сознании.

Мы рассмотрим, вероятно, не исчерпывающий, но охватывающий многие вопросы список ситуаций из реальной жизни. Именно такой подход позволит нам понять, как возникают свойственные всем нам индивидуальные переживания, и, если повезет, мы обнаружим общие принципы и закономерности.

Во-первых, почему будильник заставляет вас просыпаться? А ведь это одна из неоспоримых фундаментальных особенностей сознания. Во-вторых, какова разница между человеческим сознанием и сознанием животного, между сознанием взрослого и младенца? В-третьих, почему каждому человеку свойственны очень разные субъективные зрительные и слуховые ощущения? В-четвертых, как окружающая среда влияет на наше сознание? В-пятых, как психические состояния, например шизофрения, депрессия и болезнь Альцгеймера, и как наркотики и алкоголь меняют наше сознание? В-шестых, как субъективный опыт сна отличается от субъективного опыта бодрствования? И наконец, почему порой так сильно меняется наше ощущение времени?

Только после рассмотрения этих вопросов мы должны определить, что мы будем измерять в мозге. Вместо того чтобы выбрать одну функцию с самого начала, мы положимся на повседневный опыт. Как оказалось, каждый элемент удобно соответствует разным этапам «типичного» дня, поэтому «вы» будете нашим проводником. И поскольку мы отслеживаем «ваш» день, мы будем постоянно переключаться между физическим и феноменологическим, объективным и субъективным. Снаружи светлеет. Уже слышен сигнал будильника…

Пробуждение

Пронзительный звук наполняет ваш череп. Туманная завеса, изолирующая вас от внешнего мира, испаряется, по мере того как сигнал становится все более назойливым. Нащупав в темноте источник шума, вы наконец восстанавливаете тишину. Но дьявольское устройство уже сделало свое дело: вы проснулись. Тем не менее вы еще не погрузились в окружающую реальность. Глаза пока закрыты, вы чувствуете, как образы медленно всплывают в сознании…

Сон

Нейробиологам давно известно, что бессознательность сна имеет градации. Фактически за предыдущую ночь вы прошли приблизительно пять циклов сна, многократно приближаясь к поверхностным и наиболее глубоким уровням. В течение первых пяти или десяти минут, когда реальность только начинает «уплывать» от вас, вы все еще были относительно бдительны. Если бы кто-то попытался вас разбудить, вы могли бы даже сказать, что вы ни в коем случае не спите. Это первый этап, начало цикла и начало вашего погружения в бессознательное. Иногда в этот период вы испытываете странные и чрезвычайно яркие ощущения, как будто падаете или слышите, как кто-то произносит ваше имя. Иногда тело как будто пронзает сплошная судорога – это явление известно как «миоклонический рефлекс»: мышцы невольно сокращаются, казалось бы, совершенно без причины. На протяжении первого этапа, если бы у вас на голове были закреплены электроды, электроэнцефалограмма (ЭЭГ) регистрировала бы характерный рисунок небольших и быстрых мозговых волн (тета-волн).[57]

Затем, по мере того как вы расслабляетесь, в течение следующих двадцати минут мозг начинает генерировать дополнительные сложные электрические сигнатуры волны (от восьми до пятнадцати циклов в секунду). Это второй этап. Затем температура тела снижается, пульс замедляется. Именно в этот момент вы переходите от поверхностного сна к глубокому – это третий этап. Профиль мозговых волн на ЭЭГ замедляется еще больше, периодичность составляет уже от двух до четырех циклов в секунду. Когда эти «дельта-волны» замедляются еще сильнее, формируя от половины до двух циклов в секунду, вы входите в наиболее глубокую, четвертую фазу сна.