Читать интересную книгу Истинный творец всего. Как человеческий мозг сформировал вселенную в том виде, в котором мы ее воспринимаем - Николелис Мигель

Этот процесс достигает кульминации у человека, поскольку именно гёделевская информация используется для производства знаний, культуры, технологии и создания больших взаимодействующих социальных групп, значительно повышающих наши шансы на успешную адаптацию к изменяющимся условиям внешней среды.

Концепция гёделевской информации также объясняет неосознанность, которой отличается большая часть процессов в мозге. Пояснить эту мысль может помочь, к примеру, классический эксперимент, проведенный в начале 1980-х годов американским нейробиологом Бенджамином Либетом. В ходе эксперимента Либета (рис. 3.3) человека сажают напротив экрана с изображением циферблата настенных часов, вдоль которого перемещается точка. На человека надевают шлем, чтобы экспериментатор мог постоянно регистрировать электрическую активность мозга испытуемого, используя классический метод электроэнцефалографии. Участника эксперимента просят выполнить простую задачу – в любой момент, когда захочется, нажать на кнопку указательным пальцем. Кажется, все довольно просто. Однако, чтобы было интереснее, Либет просил участников использовать движущуюся вдоль циферблата точку для обозначения того момента, когда они осознают свое желание согнуть палец. С помощью этого простого устройства Либет сумел зарегистрировать три момента времени (рис. 3.3): когда человек нажимает на кнопку, когда он решает нажать на кнопку, по его собственным словам, в зависимости от положения точки на циферблате и когда начинает меняться состояние его головного мозга, по данным электроэнцефалограммы. Как видно из рисунка 3.3, хотя осознанное решение человек, по его словам, принимает примерно за 200 миллисекунд до нажатия пальцем на кнопку, повышение активности на ЭЭГ отмечается примерно за 500 миллисекунд до этого действия.

Рис. 3.3. Классический вариант эксперимента Либета (рисунок Кустодио Роса).

Существует множество разных и порой противоречащих друг другу интерпретаций результатов эксперимента Либета. Большинство людей воспринимают их в качестве однозначного подтверждения того, что многое в человеческом мозге происходит неосознанно, поскольку изменение электроэнцефалограммы происходит примерно за 300 миллисекунд до того, как человек осознает свою готовность нажать на кнопку, следовательно, он не обладает свободой воли. Я не буду здесь углубляться в эту дискуссию. Нам с Рональдом любопытные наблюдения Либета интересны совсем в ином ключе. Несмотря на то что все в основном обращают внимание на тот факт, что за 500 миллисекунд до нажатия на кнопку мозг человека уже выполняет соответствующие операции, пусть даже на подсознательном уровне, мы с Рональдом заинтересовались другими вопросами. Какой процесс (или процессы) в первую очередь предшествуют этому неосознанному изменению ЭЭГ? И откуда берется этот сигнал? Мы предположили, что еще раньше, чем за 500 миллисекунд, отделяющих нажатие на кнопку от подъема сигнала на ЭЭГ, мозг человека пытается добраться до гёделевской информации в неокортексе (и, возможно, в субкортикальных структурах, активность которых нельзя зафиксировать с помощью ЭЭГ). Как только эта гёделевская информация становится доступна (неосознанно), она организует потоки шенноновской информации, которую можно зарегистрировать с помощью ЭЭГ, и именно это происходит за 500 миллисекунд до того, как человек двигает пальцем и нажимает на кнопку. Как только высокоразмерная гёделевская информация трансформируется в низкоразмерную шенноновскую информацию, создается исполняемая моторная программа, которая может быть передана по нервам (нейробиологическим эквивалентам шенноновских коммуникационных каналов) от первичной моторной коры к спинному мозгу, а оттуда – к мышцам, и в результате осуществляется движение. Таким образом, согласно нашей интерпретации этого эксперимента, высокоразмерная гёделевская информация является истинным источником шенноновской информации, измеряемой по сигналу ЭЭГ за 500 миллисекунд до нажатия на кнопку. Вообще говоря, в таком контексте фиксация сигнала ЭЭГ за 500 миллисекунд до движения не указывает на отсутствие свободы воли. Свобода воли может проявляться до какой-либо измеряемой активности на ЭЭГ, когда гёделевская информация становится доступна и считывается при подготовке к последующему движению.

Раньше мы с Рональдом часто использовали еще один пример для иллюстрации несоответствий в том, что измерения активности мозга рассказывают о внутренних процессах, происходящих в нашем мозге. Представьте себе, что ученый хочет экспериментальным путем показать, что именно происходит в тот момент, когда человек рассматривает на экране компьютера серию картинок, среди которых есть неприятные изображения. Чтобы зарегистрировать влияние этих изображений на мозг человека, ученый решает измерить электрическую активность мозга с помощью ЭЭГ, а также получить изображения высокого разрешения методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) в тот момент, когда человек разглядывает изображения на мониторе. Поскольку выбранные экспериментатором методы анализируют активность мозга извне, обычно они позволяют получить только информацию Шеннона. Параллельно с получением сигналов ЭЭГ и МРТ экспериментатор также просит человека рассказывать об ощущениях, вызываемых у него изображениями. При наличии обоих наборов данных можно проанализировать корреляцию между количественными мерами активности мозга (данные ЭЭГ и МРТ) и тем, что участник эксперимента передает с помощью слов. Ученый обнаруживает, что объективные параметры активности мозга не всегда хорошо коррелируют с ощущениями, переданными при помощи речи. Если учесть, что даже слова для описания ощущений являются лишь низкоразмерной проекцией высокоразмерной гёделевской информации, хранящейся в мозге человека, становится понятно, насколько сложно осуществить количественную оценку всей гёделевской информации, которую может содержать такой мозг, как наш.

Но это еще не все. Поскольку мозг представляет собой сложную динамическую систему, он умеет создавать разные эмерджентные свойства при неизмеримо малых различиях начальных условий. Следовательно, при работе с живым мозгом у доблестного и преданного своему делу ученого из нашей истории нет возможности измерить все необходимые показатели в режиме реального времени. Даже если можно было бы произвести все необходимые измерения, мы бы не всегда знали, как их перевести в человеческие ощущения.

Поскольку человеческий мозг способен отображать и шенноновскую, и гёделевскую информацию, а также из-за невозможности нахождения идеальной корреляции между ними, в рамках традиционного научного подхода перед нами встает серьезнейшая проблема. Конкретный физический объект, который мы называем человеческим мозгом, занимает весьма специфическое место среди объектов изучения естественных наук. В этом случае внешняя информация (цифровая и формальная) никогда не сможет полностью описать всю реальность, описываемую внутренней информацией (аналоговой и интегральной). Именно эта внутренняя информация обладает уникальностью, возникающей в результате слияния информации и материи в мозге – без сомнения, самом мощном вычислительном инструменте, дарованном нам эволюцией.

В целом различия между шенноновской и гёделевской информацией можно описать следующим образом: информация Шеннона символическая; это означает, что получатель сообщения, содержащего информацию Шеннона, должен расшифровать ее, чтобы извлечь какой-то смысл. И для этого ему, понятное дело, нужно знать ключ шифрования до получения сообщения, и если в самом сообщении ключ отсутствует, информация останется недоступной. К примеру, без внешнего ключа для вас не имели бы смысла строки, которые вы сейчас читаете. Смысл сообщения необходим мозгу, чтобы что-то с ним сделать. Информация же Гёделя, напротив, не требует никакого ключа; ее смысл мгновенно распознается мозгом любого человека. Это объясняется тем, что смыслом сообщение наделяет мозг, который получает или создает это сообщение. Как говорит Хомский[11], «в речи самое главное то, что не произносится».