Сознание и мозг
 Первое издание | |
| Автор | Станислас Деэн |
|---|---|
| Предмет | Сознание , нейробиология |
| Издатель | Викинг Пресс |
Дата публикации | 2014 |
| Страницы | 352 |
| ISBN | 978-0670025435 |
«Сознание и мозг: расшифровка того, как мозг кодирует наши мысли» — книга Станисласа Деэна, вышедшая в 2014 году . В нем обобщены исследования в области нейробиологии сознания, особенно за последние десятилетия.
Схема книги
[ редактировать ]Введение: Сущность мысли
[ редактировать ]Деэн рассматривает историческую интуицию о том, что сознание должно быть отделено от материи. Он объясняет, что сознание даже не упоминалось в нейробиологических кругах до конца 1980-х годов, когда началась революция в исследованиях сознания. Деэн считает, что «сознание доступа» (осведомленность и способность сообщать информацию) — это правильное определение для начала научных исследований. В то время как некоторые философы настаивают на том, что сознание доступа отличается от «феноменального сознания» (например, то, как ощущаются квалиа ), Деэн считает различие между доступом и феноменом «в высшей степени обманчивым» и считает, что оно «ведет по скользкой дорожке к дуализму» (стр. 10). .
Ч. 1: Сознание входит в лабораторию
[ редактировать ]Деэн отличает сознательный доступ от родственных, но не идентичных идей: «внимание, бодрствование, бдительность, самосознание и метапознание » (стр. 25).
Он представляет проект измерения нейронных коррелятов сознания с использованием таких парадигм, как минимальные контрасты изображений, маскировка ( подсознательные стимулы ), бинокулярное соперничество и моргание внимания . Моргание внимания связано с периодом психологической рефрактерности , слепотой по невнимательности и слепотой к изменениям . Олафа Бланке по Исследования внетелесному опыту исследуют пример, когда сознательный опыт меняется, а внешние стимулы остаются прежними.
Дюйм. В разделе 4 Деэн отмечает, что коррелятов сознания на самом деле недостаточно, поскольку многие вещи могут коррелировать с сознательным восприятием, включая даже состояния мозга до предъявления стимула. Деэна больше всего интересуют нейронные сигнатуры сознания, которые представляют собой обработку сознания мозгом. (стр. 142)
Ч. 2: Постижение глубин бессознательного
[ редактировать ]«Исходя из того, что мы теперь знаем, практически все области мозга могут участвовать как в сознательном, так и в бессознательном мышлении».
Станислас Деэн, Сознание и мозг , с. 53
Деэн рассматривает бессознательные процессы мозга в различных формах: подсознательное восприятие, Эдуарда Клапареда эксперимент с булавочным уколом, слепое зрение , полупространственное пренебрежение , подсознательный прайминг, бессознательное связывание (в том числе через сенсорные модальности, как в эффекте Макгерка ) и т. д. Деэн обсуждает дискуссию о том, можно ли значение может обрабатываться бессознательно, и на основе собственных исследований он приходит к выводу, что это возможно. Волна N400, основанная на значении, возникает для неожиданных слов, даже если они замаскированы или на них не обращают внимания. Бессознательная обработка информации осуществляется не только снизу вверх, но и может быть усилена, когда внимание сверху вниз направлено на цель, даже если цель никогда не становится сознательной. Мозг может даже бессознательно выполнять некоторые математические операции, и в нескольких экспериментах оказалось полезным сидеть над проблемой, позволяя подсознанию выработать ответ.
Ч. 3: Для чего нужно сознание?
[ редактировать ]В то время как некоторые рассматривают сознание как эпифеномен мозга, Деэн считает, что оно играет функциональные роли, такие как
- Объединение многих оценок вероятности более низкого уровня в одно сознательное восприятие, выбранное из байесовского апостериорного распределения, что позволяет нам принять единое решение, аналогично тому, как ФБР суммирует большое количество данных низкого уровня в единую записку для президента Соединенных Штатов. . единой интерпретации данных локального рецептивного поля . Под анестезией не происходит
- Создание устойчивых мыслей, которые могут остаться в рабочей памяти для дальнейшего использования. Дэниел Деннетт сравнивает это с эхо-камерой. Напротив, бессознательная информация затухает экспоненциально примерно за секунду.
- Рассуждать с помощью многошаговых стратегий и выполнять последовательные вычисления, например шаги по вычислению в уме 12 x 13 = 156. Сознание как будто «собирает информацию от различных процессоров, синтезирует ее, а затем транслирует результат – сознательный символ – другим, произвольно выбранным процессорам» (с. 105). Это напоминает производственную систему искусственного интеллекта .
- Делимся содержимым своего разума с другими посредством языка и невербальных сигналов. Мозги могут оценивать уверенность в своих мнениях, что помогает оптимально комбинировать суждения.
Ч. 4. Признаки сознательной мысли
[ редактировать ]Нейробиологи обнаружили четыре «признака сознания»:
- Значительно усилена активность мозга во многих регионах, включая теменные и префронтальные цепи. Бессознательное восприятие похоже на волну, которая затихает, достигнув берега, тогда как сознательное восприятие больше похоже на лавину, которая по мере своего продвижения набирает силу.
- Зажигание поздней волны P3 происходит тогда, когда слово воспринимается сознательно, но не тогда, когда оно остается бессознательным. Деэн сравнивает сознательное восприятие с прорывом «через дамбу лобных и теменных сетей, внезапно хлынувшим на гораздо больший простор коры» (стр. 124). На самом деле существует две волны P3, и они, похоже, занимают полосу пропускания, препятствующую одновременному восприятию других стимулов, что объясняет мигание внимания и последовательный характер сознания.
- Заметное увеличение мощности гамма-волн, начинающееся примерно через 300 миллисекунд после раздражителя. Вопреки первоначальной гипотезе Фрэнсиса Крика и Кристофа Коха , гамма-волны с частотой около 40 Гц появляются не только во время сознания. Но когда они проявляются в бессознательной обработке, их интенсивность действительно снижается.
- Синхронизация информации в масштабах всего мозга в так называемой «мозговой сети». Анализ причинно-следственной связи по Грейнджеру показывает сильную двунаправленную причинно-следственную связь: сигналы распространяются как снизу вверх (для передачи сенсорной информации в более высокие области), так и сверху вниз (возможно, в качестве сигналов внимания или подтверждения).
Сознание, кажется, имеет своего рода «переломный момент» или «фазовый переход», отсечение по принципу «все или ничего». Деэн использует фразу «глобальное зажигание», чтобы описать процесс массовой активации нейронов, подобно тому, как аудитория начинает с нескольких аплодисментов, а затем разражается синхронными аплодисментами (стр. 131).
Сознание медленнее событий во внешнем мире. Иллюзия задержки вспышки иллюстрирует это, потому что мы можем предсказать будущее положение движущихся объектов, но не положение объектов, которые внезапно появляются.
Сознательное восприятие обладает свойствами « стабильности во времени, воспроизводимости в ходе испытаний и неизменности в отношении поверхностных изменений, которые оставляют содержание нетронутым» (стр. 149).
Чтобы доказать причинно-следственную связь между состояниями мозга и сознательными переживаниями, нейробиологи использовали транскраниальную магнитную стимуляцию и внутричерепные электроды для пациентов, перенесших операцию, для непосредственного создания восприятий. Примером является фосфен .
Ч. 5: Теоретизирование сознания
[ редактировать ]Деэн обсуждает свою версию глобального рабочего пространства теории сознания . Деэн предполагает, что «когда мы говорим, что знаем определенную часть информации, мы имеем в виду именно это: информация вошла в определенную область хранения, которая делает ее доступной для остальной части мозга» (стр. 163). . Он добавляет: «Я считаю, что гибкое распространение информации является характерным свойством сознательного состояния» (стр. 165).
Деэн и его коллеги разработали компьютерное моделирование нейронной динамики, которое успешно воспроизводит способ, которым распределенная обработка на периферии мозга уступает место стабильной, последовательной «мысли» на более высоких уровнях благодаря усилению по обратной связи одного сигнала и подавлению других. Моделирование показало четыре признака сознания, описанные в гл. 4 (с. 184). Сознание, казалось, вело себя как «фазовый переход» между одним бессознательным стабильным состоянием активности низкого уровня и другим сознательным состоянием, состоящим из лавинообразного самоусиления и реверберации (стр. 184). Подсознательные стимулы не могут стать сознательными, потому что к тому времени, когда высшие слои пытаются усилить сигнал, первоначальная входная стимуляция исчезает (стр. 193).
Деэн предполагает, что шумовые колебания нейронной активности могут усиливаться и приводить к случайности в наших потоках мыслей (стр. 190).
Ч. 6: Окончательное испытание
[ редактировать ]Деэн обсуждает кому , вегетативные состояния , состояния минимального сознания и синдром запертости .
Недавние результаты показали, что некоторые пациенты, лишенные какой-либо способности двигаться (даже двигать глазами), все еще демонстрируют сохранное сознание, о чем свидетельствует их способность отвечать на вопросы с помощью фМРТ. Хитрость заключается в том, чтобы попросить пациентов думать о своей квартире, если они хотят сказать «нет», и об игре в теннис, если они хотят сказать «да», и можно будет наблюдать соответствующие различия в активности мозга.
Различные тесты могут дать разные ответы относительно того, находится ли клинический пациент в сознании, и ответы могут зависеть от времени суток или других факторов. Следовательно, Деэн предлагает «разработать целую батарею» тестов, которые можно применять во многих контекстах (стр. 214–215). ФМРТ-тесты дороги и обременительны, поэтому исследователи изучают более простые методы связи ЭЭГ (стр. 215) и другие интерфейсы «мозг-компьютер» (стр. 216). Деэн и его коллеги также разработали простой тест на сознание, основанный на новизне звуковых закономерностей.
Ч. Глава 7: Будущее сознания
[ редактировать ]Деэн исследует сознание у человеческих младенцев, животных и машин.
Обзоры Деэна свидетельствуют о том, что маленькие дети действительно находятся в сознании, хотя их глобальное рабочее пространство может работать в 3–4 раза медленнее, чем у взрослых, возможно, потому, что их миелин недостаточно развит.
«Я не удивлюсь, если мы обнаружим, что все млекопитающие и, возможно, многие виды птиц и рыб демонстрируют признаки конвергентной эволюции к такому же сознательному рабочему пространству [как у людей]».
Станислас Деэн, Сознание и мозг , с. 246
Обезьян можно научить «сообщать» о своем сознательном опыте посредством действий, а не речи, и в ответ на тесты сознания обезьяны демонстрируют те же типы мозга и поведенческие модели, что и люди. Деэн добавляет, что некоторые животные, такие как обезьяны и дельфины, демонстрируют признаки не только сознания, но и метапознания. Он предполагает, что, возможно, уникальность человеческого познания делает «своеобразный способ, которым мы явно формулируем наши идеи, используя вложенные или рекурсивные структуры символов» (стр. 250).
Деэн предполагает, что компьютеры могли бы стать более похожими на мозг животных, если бы у них была лучшая связь между процессами, большая пластичность обучения и большая автономия в принятии решений. Что касается этих конструктивных изменений, он предполагает, что «по крайней мере в принципе, я не вижу причин, почему они не привели бы к искусственному сознанию» (стр. 261). Деэн предполагает, что сложная проблема сознания «просто кажется сложной, потому что она затрагивает нечетко определенную интуицию», и она «испарится», когда люди лучше поймут «когнитивную нейробиологию и компьютерное моделирование» (стр. 262). Деэн также защищает компатибилистское понятие свободы воли и даже предполагает, что свобода воли «может быть реализована в стандартном компьютере» (стр. 264).
Реакции
[ редактировать ]Джеймс В. Калат считает, что « Сознание и мозг» написаны прекрасно, эрудированно, вдумчиво и, вероятно, вызовут дискуссии на долгие годы вперед. Калат объясняет, почему Деэн считает, что сознание важно для выполнения определенных вычислений, которые невозможно выполнить бессознательно. Однако Калат предполагает, что это оставляет нас загадкой: «Если мы не предположим, что компьютеры обладают сознанием, остается вопрос, почему мы обладаем сознанием, когда выполняем определенные функции, тогда как компьютеры могут выполнять практически те же функции без сознания». Калат также считает неадекватным игнорирование Деэном сложной проблемы сознания «на одной странице текста» без дальнейшего исследования предмета. [1]
Алан Андерсон согласен с критиками Деэна, которые считают, что сознания как «обмена информацией в масштабах всего мозга» недостаточно для решения этой сложной проблемы. Тем не менее, он ценит книгу Деэна и рекомендует «читать по главе за раз, потому что она переполнена экспериментами, изменяющими интуицию». [2]
Мэтью Хатсон называет книгу Деэна «умной, подробной и ясной, хотя это ужасный выбор для чтения на пляже». Хатсон восхищается успехами Деэна в изучении нейронных коррелятов сознания, но считает, что трудная проблема остается нерешенной. Как и Калат, Хатсон считает игнорирование Деэном сложной проблемы неоправданным, поскольку сознание «уникально» в том смысле, что оно «по своей сути является частным, субъективным», в отличие от других явлений, которые можно объяснить редуктивно. [3]
Нед Блок отвечает на критику Деэна чистых квалиа, отделенных от обработки информации, предполагая, что феноменальное сознание действительно может играть функциональную роль, когда оно «смазывает колеса когнитивного доступа», но что феноменальное сознание может существовать и без доступа. [4]
См. также
[ редактировать ]- Модель Деэна – Шанже
- Что такое сознание и могут ли машины обладать им? Обзор 2017 года в Science S Dehaene, H Law & S Kouider
Примечания
[ редактировать ]- ^ Калат, Джеймс В. (весна 2014 г.). «ОБЗОР КНИГИ: Сознание и мозг: расшифровка того, как мозг кодирует наши мысли» (PDF) . Журнал бакалавриата в области нейробиологии . 12 (2): R5–R6. Архивировано из оригинала (PDF) 17 июля 2014 года . Проверено 25 июля 2014 г.
- ^ Андерсон, Алан (10 марта 2014 г.). «По горячим следам сознания в мозге и машине» . Новый учёный . Проверено 25 июля 2014 г.
- ^ Хатсон, Мэтью (21 марта 2014 г.). «Книги о мозге: «Ха!», «Радость, Вина, Гнев, Любовь» и «Сознание и мозг» » . Вашингтон Пост . Проверено 25 июля 2014 г.
- ^ Блок, Нед. «Сознание, большая наука и концептуальная ясность» (PDF) . Будущее мозга: очерки ведущих нейробиологов мира . Издательство Принстонского университета.