Це все наша пам’ять? Гарвардські нейробіологи висунули радикально нову теорію свідомості

Еволюція несвідомого

Чому виникла свідомість? Чим корисна свідомість? Чи є свідомість у тварин? Якщо свідомість дозволяє нам планувати дії, чому її так важко контролювати? Чи можемо ми виконувати складні дії (наприклад, водити машину), не усвідомлюючи цього?

Ці та інші запитання ставлять нейробіологи з медичної школи Гарварда та кількох інших американських університетів на початку опису результатів свого дослідження.

«Звичайно, за останні 2500 років було одержано багато відповідей на ці запитання. Ми сподіваємося дати нові відповіді на ці та низку пов’язаних з ними питань у цій статті», — зазначено в роботі.

Провідний автор дослідження — професор нейробіології університету Бостона Ендрю Бадсон 一 більше ніж 25 років аналізує дані мозкової активності пацієнтів із порушеннями пам’яті, спричиненими різними захворюваннями, зокрема дегенеративні хвороби кожної ділянки кори головного мозку, інсульти тощо.

Крім того, Бадсон виховує сина з синдромом Каннера, маючи можливість на особистому досвіді спостерігати, як працює свідомість у людей з різними особливостями розвитку мозку.

Ключові висновки цієї роботи свідчать, що свідомість є частиною нашої пам’яті, ми сприймаємо світ через нашу пам’ять і технічно ми нічого не сприймаємо безпосередньо через нашу свідомість. Вчені також припускають, що всі наші дії виконуються несвідомо, і тільки через пів секунди ми усвідомлюємо їх завдяки пам’яті.

За словами Бадсона, у корі головного мозку немає жодної області, яка могла б відповідати за свідомість. Натомість, свідомість може бути лише інструментом епізодичної пам’яті, який дозволяє «об'єднувати вхідні сенсорні дані для формування спогадів про події».

Один із найпростіших прикладів, який наводять вчені у цій роботі, — спортсмени, які несвідомо виконують певну дію за частки секунди, і лише потім усвідомлюють, що вони зробили.

«Наша теорія свідомості відкидає ідею про те, що свідомість розвинулася спочатку, після чого з’явилася епізодична пам’ять зберігання свідомих уявлень про довкілля. Ми вважаємо, що свідомість розвивалася разом з еволюцією епізодичної пам’яті просто, що призвело до створення досить потужного феномена запам’ятовування», — пояснює Ендрю Бадсон.

Водночас, науковці підтверджують, що свідомість залучена для виконання низки функцій, які не належать до пам’яті, зокрема розв’язання завдань і проблем, абстрактне мислення та розуміння мови.

Нова теорія стає частиною широкої дискусії про свідомість, яка ведеться протягом тисячоліть у рамках еволюційної біології, філософії, етики, нейрофізіології та інших наук. Деякі дослідники вважають, що свідомість розвинулася як механізм, що опосередковує нашу увагу і контролює її, інші додають, що свідомість виникає у певних ділянках мозку. Бадсон та її колеги, навпаки, висувають гіпотезу у тому, що свідомість виникає у кожній області мозку, пов’язаній із пам’яттю.

На основі отриманих даних вчені виділяють візуальну і слухову свідомість, які можуть відповідати за певні процеси. «Я бачив пацієнтів з інсультами і дегенеративними захворюваннями в кожній ділянці кори головного мозку, і жоден з них не був непритомний», — каже Бадсон.

Таким чином, нейробіологи зі США припускають, що «процес запам’ятовування епізодів нашого життя є основою нашого свідомого розуму». Автори нової роботи також вважають, що їхні висновки можуть пояснити нездатність людини контролювати свої думки, несвідоме виконання складних завдань тощо.

Результати дослідження планують використовувати у вивченні та розробці нових методів лікування нейродегенеративних захворювань, як-от семантична деменція і хвороба Альцгеймера.

Межі свідомості

Ще одне важливе дослідження про природу свідомості опубліковано групою нейробіологів з Медичної школи Мічиганського університету минулого року. Вчені допустили існування у системі нейронних зв’язків мозку умовних «воріт свідомості», за допомогою яких ми визначаємо найважливіші зовнішні сигнали.

У межах експериментів з використанням ФМРТ піддослідні отримували препарат для введення у стан загального наркозу (пропофол), а вчені відстежували їхню мозкову активність під час «входження» та «виходу» зі свідомості.

У свідомому стані учасників дослідження також просили уявити, як вони грають у теніс, пересуваються місцевістю та стискають м’яч у руці. Під час уяви цих процесів вчені могли спостерігати різну активність різних галузей мозку.

Експеримент із наркозом показав, що «брамою свідомості» є передня кора острівцевої ділянки мозку, яка фільтрує зовнішні сигнали і допомагає їм досягти мозку.

«Свідомий доступ до сенсорної інформації, ймовірно, здійснюється в ділянці, проміжній між первинною сенсорною і трансмодальною асоціативною корою, але структура, що відповідає за нього, залишається невідомою… Втрати поведінкової реакції у здорових добровольців під ефектом пропофолу викликає дисфункцію передньої острівцевої кори (AIC) у поєднанні з порушенням динамічних переходів мереж пасивного режиму та зорової уваги», — зазначено у результатах роботи.

Проте, дослідники допускають вплив пропофолу на мозкову активність, для точніших висновків потрібні додаткові експерименти.