Ум тронулся, господа! Аномалии мозга глазами нейробиолога

Слово «байесовский» происходит от названия теоремы Байеса, по имени Томаса Байеса, английского математика и священника XVIII века. Теорема связывает условную возможность совершения события P, учитывая, что случилось Q, и условную возможность совершения события Q, учитывая, что случилось P. Теорема Байеса широко используется в так называемом байесовском программировании, которое лежит в основе многих современных систем искусственного интеллекта. Например, ИИ-системы в медицине используют байесовское программирование для диагностики заболеваний: используя данные о симптомах и результаты анализов, система высчитывает различные вероятности и предлагает диагноз с наибольшим количеством совпадений. Другой пример: предположим, что у пациента положительный тест на вирус Эбола, но сам тест точен лишь в девяти случаях из десяти. Какова вероятность того, что у пациента Эбола? Наша наивная интуиция склонна довериться тесту, решив, что вероятность равна 0,9. И наша интуиция нас подведет. Вероятность зависит от того, где провели тест. Если пациент находится в стране, где Эбола распространена, условная вероятность того, что этот человек болен, выше, чем если человека протестируют в стране с нулевой заболеваемостью.

Байесовский мозг, в теории, работает по тому же принципу. Он считывает наиболее вероятные причины сенсорных сигналов, основанные на первичных представлениях о причинах подобных сигналов, которыми он располагает. Как сказано выше, мозг выдает лучшую из своих догадок о том, откуда взялось ощущение, за восприятие. Само собой, это непрерывный процесс. Мозг использует внутренние модели тела и мира, чтобы спрогнозировать ожидаемый сенсорный сигнал. Любое отличие между ожидаемым сигналом и реальным сигналом говорит об «ошибке в прогнозировании». Мозг использует ошибочные сигналы и реальные сигналы, обновляет свою базу первичных представлений, чтобы впредь прогнозировать более точно (и, соответственно, воспринимать), когда поступят похожие сигналы.

Такие прогностические модели, использующие байесовские выводы, в основном применялись для изучения экстероцепции: создания чувства из внешних ощущений. Интероцепции также подразумевают восприятие, но в этом случае речь идет о сигналах изнутри тела. Мозгу нужно знать состояние тела, чтобы определить, вышло ли тело из своей зоны биохимического комфорта и нужно ли инициировать действия, чтобы вернуть тело в физиологическое состояние, оптимальное для выживания. Анил Сет утверждает, что прогностическое кодирование должно быть верным, чтобы верно истолковывать внутренние телесные сигналы. «Это процесс восприятия, только по-другому», – говорит он.

Аргументы Сета основаны на теории чувств и эмоций. Двухфакторная модель эмоций всегда подразумевает интеграцию информации, поступающей в мозг через нервную систему, генерирование снимка физиологического состояния тела, которое потом становится субъектом когнитивной интерпретации и последовательно вырабатывает эмоцию. Существование прогностического кода снимает разделение между сознанием и физиологией. Потому что нет в мозге такого места, куда бы встраивалась поступающая информация для создания восприятия. Скорее, все это прогнозирование – как происходит восприятие, что вы чувствуете – все это догадки мозга о причинах сигналов. Эта изощренная концепция произошла от той же самой догадки, которая дала нам эфферентную копию и компаратор, модели, объясняющие, как мозг вызывает чувство личной инициативы, и предполагающие, что их неисправность может быть причиной симптомов шизофрении. Выходит, что прогностическое кодирование применимо ко всему, что творится в мозге.

Сет утверждает, что в мозге есть множество уровней прогнозирования. Нижний уровень прогнозирует причины входящих сенсорных сигналов из тела. Прогнозирование формирует входящий сигнал, который передает на следующий уровень, и так далее. Эта иерархическая модель хорошо объясняет структуру мозга. «Субъективная эмоция, которую мы чувствуем, это лучшая прогностическая догадка мозга, которая объясняет [входящую] интероцептивную информацию на ряде иерархических уровней, – говорит Сет. – Это не похоже на привычную концепцию, где сознание смотрит сверху вниз на физиологию и интерпретирует ее».

Прогностическое кодирование – это совершенно новая концепция того, как устроен и как функционирует мозг, способная объяснить интероцепцию и экстероцепцию, эмоции и чувства, объяснить, как возникают психопатологии в случае неисправности этого прогностического механизма. Как мы увидим в следующей главе, эта модель применяется для объяснения таких сложных и разнообразных по симптомам состояний, как аутизм. Впрочем, тут кроется «другая опасность», по словам Сета: «Познав все, вы не узнаете ничего».