Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

Бинокулярное соперничество — воплощенная мечта экспериментатора, поскольку представляет собой идеальный тест на субъективность восприятия: стимул постоянен, но наблюдатель сообщает, что видит все время разное. Более того, со временем одно и то же изображение меняет статус: то оно полностью видимо, то совершенно исчезает из сознательного восприятия. Что же происходит? Нейрофизиологи Дэвид Леопольд и Никос Логотетис сняли данные с нейронов зрительной коры головного мозга обезьян и первыми увидели, что происходит в мозгу с видимыми и невидимыми визуальными образами¹⁵. Исследователи научили обезьян сообщать об увиденном с помощью рычага; продемонстрировали, что обезьяны, так же как люди, наблюдали полу случайную смену образов; и наконец, проследили за реакцией нейронов по мере перехода избранного ими образа в сознательное восприятие из бессознательного, и наоборот. Результаты были однозначны. На самых ранних этапах обработки информации, когда была задействована первичная зрительная кора, исполняющая для зрительных образов роль двери в мозг, многие клетки отражали объективные стимулы: посылаемые этими клетками импульсы зависели от изображений, имевшихся перед глазами, и не менялись, когда животное сообщало о смещении фокуса внимания. Когда обработка зрительного образа переходила на более высокий уровень, в так называемые высокоуровневые зрительные зоны, например зону V4 и нижневисочную кору, все большее число нейронов соглашалось с образом, который видело животное. Нейроны посылали мощный импульс, когда животное сообщало, что видит предпочтительный образ, и реагировали значительно слабее или даже совсем не реагировали, когда этот образ бывал подавлен. Так мы впервые наблюдали корреляцию деятельности нейронов с осознаваемым опытом (рис. 4).

Рисунок 4. Бинокулярное соперничество — интереснейшая оптическая иллюзия, открытая Чарльзом Уитстоном в 1838 году. Каждый глаз видит свою картинку, но сами мы в любое отдельное мгновение видим только одно изображение. Здесь перед левым глазом расположено изображение лица, а перед правым — изображение дома. Однако вместо того, чтобы видеть накладывающиеся друг на друга образы, мы воспринимаем изображения поочередно: то лицо, то дом, то опять лицо и так далее. Экспериментируя с обезьянами, Никос Логотетис и Дэвид Леопольд научили своих подопытных с помощью джойстика сообщать о том, что они видят, ученые продемонстрировали, что обезьяны также подвержены воздействию этой иллюзии, и зафиксировали характер возбуждения нейронов в мозгу у животных. На ранних этапах обработки зрительного образа в областях V1 и V2 большая часть нейронов отображала оба образа одинаково успешно и иллюзия не возникала. Однако на более высоких уровнях, например в НВ-коре (нижневисочной коре) и в ВВБ (верхней височной борозде), деятельность преобладающего числа клеток коррелировала с субъективным осознанием: по силе посылаемого нейронами импульса можно было понять, какой образ в данный момент видит испытуемый. Цифры указывают, какова доля этих нейронов в различных отделах мозга. Результаты этого беспрецедентного исследования заставляют предположить, что сознательное восприятие опирается в основном на деятельность высоких уровней ассоциативной коры головного мозга

Вплоть до сегодняшнего дня бинокулярное соперничество остается исключительно популярным средством доступа к нейронной машинерии, лежащей в основе осознанного опыта. Этой парадигме посвящены сотни экспериментов в самых разных вариациях. К примеру, с помощью новой методики «длительного проблескового подавления» мы теперь можем держать один из образов вне поля зрения постоянно — для этого достаточно непрерывно передавать в другой глаз цепочку из ярко раскрашенных прямоугольников, чтобы глаз видел только этот движущийся поток¹⁶

.

Каков же смысл этих бинокулярных иллюзий? Они показывают, что визуальный образ может долгое время физически присутствовать в поле зрения глаза, но быть полностью вытесненным из сознательного восприятия. Мы транслируем в оба глаза одновременно образы, которые могут быть восприняты, но в конце концов видимым становится только один из них; таким образом бинокулярное соперничество подтверждает, что для сознания важен не начальный этап периферийной обработки образов (в этот момент доступны оба изображения), а более поздняя стадия (когда остается только одно изображение-победитель). Наше сознание не может одновременно воспринимать два предмета, находящиеся в одной и той же точке, и потому мозг становится полем для жесточайшей конкуренции. Мы этого не замечаем, но за наше сознательное восприятие постоянно конкурируют даже не два, а бесчисленное множество потенциально доступных образов — и все же в каждый момент нашего сознания достигает только один из них. Да, конкуренция, соперничество — подходящая метафора для описания этой битвы за доступ в сознательный опыт.

Когда внимание моргнет