Я знаю себя как мысль, но я, безусловно, не знаю себя как мозг.

– Константин Владимирович, что делает наш мозг мыслящим?

– То, что в нем сосредоточены мы сами. Это короткий ответ. Развернутый – дает гиперсетевая теория мозга, обращающаяся к его максимальной сущности, к тому, чем мозг отличается от всех прочих органов.

Чтобы короткий ответ не звучал чересчур банально, подчеркну: я не говорю, что мозг и есть «мы»; я говорю, что наше «Я» сосредоточено в мозге.

На первый взгляд, это парадоксально: ведь мы, как целый организм, «обладаем» своим мозгом. Но хотя, говоря о рождении или смерти, мы действительно имеем в виду организм целиком, однако, если представить трансплантацию мозга, большинство из нас подумает о «переселении» себя в новое тело вместе с пересаживаемым мозгом. Понимание такого расположения научных фактов, при котором эти два обстоятельства не образуют противоречия, дает, на мой взгляд, ключ к разгадке тайны мозга.

Эта тайна столетиями привлекала исследователей человеческой природы. Как-то знакомый знаменитого французского философа и математика Рене Декарта спросил его, какие книги по физике тот предпочитает. В ответ Декарт провел его в пристройку своего дома, где на столах лежали тела вскрытых им животных, и сказал: «Вот мои лучшие книги». Декарт, отец дуализма – учения о двух субстанциях, стремился выяснить, где и как душа – res cogitans – вступает в контакт с res extensa – телом, мозгом, и для этого исследовал устройство нервной системы.

Некоторые схемы взаимодействия res extensa и res cogitans содержатся в его опубликованных трудах. Но самые сокровенные идеи он заносил шифром в тайную тетрадь. Через шестнадцать лет после его смерти в дверь парижского дома поверенного, хранившего личный архив философа, постучал молодой человек, представившийся дипломатом из Ганновера, – он умолял показать ему архив. Этим посетителем был Готфрид Лейбниц – будущий великий философ и математик. Он страстно искал ответы на те же вопросы, что и Декарт. Душеприказчик с неохотой дал Лейбницу посмотреть записи; среди них тот обнаружил секретную тетрадь и стал спешно ее переписывать. Однако он успел скопировать лишь полторы из ее шестнадцати страниц, прежде чем хранитель архива ревниво отобрал тетрадь. Вскоре она исчезла навсегда, и скопированные Лейбницем листы – всё, что нам о ней известно. И на одном из этих листков Декарт зарисовал мозг, выделив толстым контуром структуру в центре, напоминающую гипоталамус.

Лейбниц впоследствии разработал собственную теорию соотношения души и тела. Мир, согласно его взглядам, образован элементарными внепространственными единицами бытия – монадами, подобиями душ. Возражая механическому материализму – представлению, будто мысли и чувства возникают лишь во взаимодействиях физических частей мозга, как в механизме с шестеренками, – Лейбниц привел в «Монадологии» знаменитую аналогию мозга с мельницей: увеличь мы мозг до размеров гигантской мельницы и войдём внутрь – среди движущихся частей мы не обнаружим ничего, что объяснило бы законы восприятия и мышления.

Тем не менее, всего несколько десятилетий спустя другой великий философ – шотландец Дэвид Юм – уже достаточно уверенно говорил о мышлении как о «незначительных колебаниях мозга».

Это лишь некоторые штрихи к истории вопроса. Философские дебаты о соотношениях разума и мозга продолжаются и сегодня, однако эстафета исследования этой проблемы все явственнее переходит к современной науке о мозге.

Почему именно сегодня? Долгое время думающий мозг не был, образно говоря, прозрачен для нейронауки – нельзя было «подсмотреть», как мириады одновременно работающих клеток определяют когнитивную деятельность. Лишь в последние годы такие методы начинают появляться. Современная нейронаука может исследовать бодрствующий мозг животного, а иногда и человека, анализируя тысячи нейронов, объединяющихся в сообщества, которые порождают мысли, чувства, поведение. Это дает надежду, что после череды великих открытий в географии, физике, химии, биологии наступает время понять, как клетки нашего мозга образуют наше «Я».

Конечно, мы не можем быть полностью уверены, что нынешних знаний и методов уже достаточно. Но, как сказал один замечательный астрофизик, чтобы узнать, как высоко мы можем взлететь, нужно стремиться ввысь до тех пор, пока солнце не растопит воск в наших крыльях. Мне бы хотелось верить, что наш век запомнится именно раскрытием тайн человеческого разума и сознания.

Однако чтобы это произошло, на мой взгляд, потребуется изменить представления о самой сущности мозга. Гиперсетевая теория пытается сделать именно это.

– В чем суть этой теории?

– Суть в смене уровня рассмотрения сущности мозга. Теория предлагает увидеть мозг на принципиально новом уровне. Веками было принято рассматривать мозг в ряду других органов тела – сердца, печени, почек. И сегодня его устройство часто описывают как сложную клеточную сеть из мириад нейронных и глиальных элементов. Гиперсетевая теория утверждает, что этого взгляда недостаточно: истинная сущность мозга совсем иная.

Для ее понимания необходимо использовать принцип максимального существования, который гласит: сущность объекта всегда определяется его максимальной причинно-следственной силой – способностью принимать воздействия и оказывать их. Платон в «Софисте» формулировал ранний вариант этой идеи: суть бытия – в способности воздействовать и испытывать воздействия; существование – это сила. Современный нейробиолог Джулио Тонони добавил акцент: речь должна идти о максимальной силе.

Принимая это определение, гиперсетевая теория утверждает: максимальная причинно-следственная сила мозга заключена не в его физиологическом потенциале, как у прочих органов, а в потенциале соотнесения целого организма, несущего данный мозг, с миром.

Сначала – с внешним миром предметов, явлений и их связей; а затем – с возникающим из этих взаимодействий миром внутренним, то есть отношениями между ментальными объектами. Рассмотренный на максимальном уровне, мозг представляет собой материальную мыслящую субстанцию – органическую res cogitans. Это – центральный тезис теории.

Однако важно не смешивать данную идею с классическими теориями тождества психического и физиологического. Традиционно (у нас – И. М. Сеченов в «Рефлексах головного мозга», впоследствии – И. П. Павлов, а за рубежом – аналитическая философия с ее теорией тождества и научным материализмом) разум отождествляли с мозгом как физиологическим органом, а психические процессы – с физиологическими процессами нервной сети. Иначе говоря, устройство и функции «психического органа» сводились к устройству и работе органа физиологического.

Гиперсетевая теория вводит принципиально другую сущностную организацию, составляющую res cogitans, – нейронную гиперсеть. Согласно теории, именно в ней воплощена максимальная причинно-следственная сила мозга. Теория описывает принципы происхождения, устройства и работы этой структуры.

Главное свойство нейронной гиперсети – что она несет наше «Я»: идеи, представления, знания, воспоминания – весь комплекс субъективной реальности когнитивного существа. Элементы комплекса – коги (CoG: Cognitive Group) – когнитивные группы – распределенные группы нервных клеток, совокупно обретающие когнитивный потенциал. В части из своих нейронов группы перекрываются, образуя на таких клетках когнитивные связи – линкеры общности когов, локи (LoC: Link of Cogs). Вместе коги и локи образуют высокопорядковую структуру мозга с особой архитектурой и законами – когнитом.

Важно подчеркнуть, что хотя элементы когнитома – узлы и связи в гиперсети – образованы группами нервных клеток, по своим каузальным свойствам, своему причинно-следственному потенциалу они не сводимы к физиологическим свойствам образующих их нейронов, так же, как белки по своим биологическим свойствам не сводимы к химическим свойствам образующих их аминокислот. Элементы нейронной гиперсети обладают уже новой и не сводимой к физиологическому описанию сущностью – они несут частицы когнитивной информации, знания целостного когнитивного агента.

Отвечая теперь подробнее на ваш начальный вопрос: согласно теории, именно специфические взаимодействия, протекающие в такой нейронной гиперсети, и делают наш мозг мыслящим. Мышление – это процессы каузальных взаимодействий в нейронной гиперсети мозга.

Как возникает такая гиперсеть? Закладка ее происходит уже в эмбриональный период развития нервной системы. Ребенок уже рождается с начальной версией этой нейронной гиперсети – еще простой, но тем не менее подготовленной миллионами лет эволюции к тому, с чем должен встретиться появляющийся на свет организм. Новорождённый уже что-то знает, для него окружающий мир – не просто неразмеченное физическое пространство. В этом мире младенец уже выделяет определенные сущности и ценности: тепло, молоко, голос матери. Такие элементы составляют начальный остов нейронной гиперсети, ее первые когнитивные группы, наследственные начала личности.

А далее, в отличие от нейронной сети мозга, которая у взослого почти не образует новые элементы, наша нейронная гиперсеть постоянно растет. В детстве это происходит огромными темпами, однако ее рост продолжается и во взрослом возрасте, до самой смерти. В какое-то время в ней могут также возникать и процессы деградации, распада когнитома, особенно тяжелого в случае нейродегенеративных заболеваний.

Таким образом, согласно гиперсетевой теории, мозг в его максимальной сущности образует органическую структуру, совпадающую с той скрытой реальностью, которую в разные эпохи люди называли разумом, психикой или душой.

Если это так, то задача нейронауки будущего – исследовать закономерности роста этого нейрокогнитивного комплекса, его устройство и процессы в нем. При этом не исключено, что базовые законы окажутся сравнительно простыми. Однако понять их невозможно, не обладая теорией. И можно увидеть напряжение между словами с одной стороны выдающегося врача и богослова Войно-Ясенецкого: «Я много оперировал на мозге и, открывая черепную коробку, никогда не видел там ума», а с другой – Эйнштейна, который говорил, что лишь теория позволяет решить, что мы наблюдаем. Эйнштейновские слова особенно справедливы для такой сложнейшей системы, как мозг: только взгляд, вооруженный научной теорией, способен разглядеть ту уникальную архитектуру мозга, которая образует наш ум, наше «Я».

– Почему природа наделила именно этот орган такими возможностями, таким сложным устройством?

– По-видимому, потому что именно нервная система, собирая сигналы на границе тела и внешнего мира, умеет интегрировать их до уровня смыслов, важных для целого организма. Первая способность – это свойство нейронной сети; вторая – уникальная особенность нейронной гиперсети, то есть когнитома.

Почему когнитом возник именно в мозге? Один из пионеров молекулярной биологии Жак Моно сравнивал природу с портным-перекройщиком, работающим с тем материалом, что под рукой. Перекраивание шло постепенно. В ранних многоклеточных организмах появились взаимодействия «сигнальная молекула – рецептор» – медленный, но действенный способ адресной химической связи клеток тела. Затем возникла импульсная электрическая передача, запускающая выделение тех же молекул: это резко ускорило координацию поведения, а клеточная память добавила категоризацию мира в терминах потребностей.

Разные линии эволюции породили очень разные нервные системы – червя, мухи, осьминога, рыбы, птицы, человека. Но в терминах общих закономерностей они конвергируют к схожим принципам, отличным и от случайных сетей, в которых все связано со всем, и от регулярных сетей наподобие решеток. Что могло вести к такой конвергенции на столь различном исходном материале? В гиперсетевой теории предполагается, что за этим стояли кооперативные группы нейронов – универсальный инструмент адаптации организмов к проблемному миру.

– Когда мы читаем произведения, например, Платона, жившего в V–IV вв. до н. э., мы видим, что его мозг при отсутствии знаний, которые есть у современного человека, был развит не меньше, а может быть и больше, чем у многих современных людей, перед которыми море информации. О чем это говорит?

– Если смотреть на мозг только как на нейронную сеть, многое для ответа на этот вопрос ускользает. Поскольку в мозге из нейронной сети формируется гиперсеть, то два мозга, похожих по массе, числу нейронов и связей могут радикально отличаться по размеру их гиперсетей – когнитомов. Один будет нести более «мощный» разум, другой – заметно скромнее.

У Платона, вероятно, была очень большая нейронная гиперсеть – грандиозный когнитом.

За счет чего, если он не имел всей информации, которой располагает современный человек? Один из основных драйверов развития нейронной гиперсети – это процессы внутри нее самой. У человека к ним относится мышление. Мозг, генерируя новые комбинации нейронов с новыми когнитивными свойствами – коги, способен сохранять их как уникальные элементы личности, постоянно прирастающие «атомы» опыта и знания в этой гиперсети.

И тут уместен старый вопрос: а как часто мы в действительности думаем? Бернард Шоу давал на него язвительный ответ: «Мало кто думает чаще, чем два или три раза в год. Я добился всемирной известности благодаря тому, что думаю раз или два в неделю». Платон, видимо, думал не реже.

– Я читала, что мозг – самый «жадный» орган из всех, потому что забирает очень много кислорода и вообще много ресурсов у организма. Есть мнение, что он сам принимает решения и ставит нас перед фактом. Он может быть настолько автономным?

– Это вопрос, возвращающий нас к началу: что такое «Я» и как оно соотносится с мозгом? Мы обязаны принять, что «Я» – Декартово me totum – это атрибут целого организма; в меньшем объеме личность не существует. И вместе с тем, согласно теории когнитома, наше «Я» живет в нейронной гиперсети мозга.

Но диалектика тут в том, что для формирования этой гиперсети – когнитома – мозг должен находиться в теле: именно целый организм взаимодействует с миром, имеет потребности, реализует желания. Извлеките мозг из тела и положите его в поддерживающую метаболизм колбу – когнитом, индивидуальное «Я» не сформируются.

– Как в романе Александра Беляева «Голова профессора Доуэля»?

– У профессора Доуэля его когнитом был уже сформирован – через десятки тысяч эпизодов роста гиперсети, которые прошел младенец, ребенок, юноша, ставший, в конце концов, профессором Доуэлем. Если же формирование гиперсети во взаимодействиях организма с миром не происходило, не возникнет и полноценный «город разума» со своими кварталами и «трафиком» – ментальными процессами в нем, включая и сознание.

Возвращаясь к вашему важному вопросу о том, принимает ли мозг решения за нас? С позиций гиперсетевой теории это ложное противопоставление, основанное на скрытой пресуппозиции. Классический пример – вопрос Карлсона к фрекен Бок: «Вы уже перестали пить коньяк по утрам?» В разбираемом вопросе скрытое допущение «вы пьете коньяк по утрам» состоит из двух частей: мозг отделим от нашего «Я», а «Я», отделимо от мозга. И далее предлагается выбирать кто из двух принимает решение. Однако из гиперсетевой теории следует, что «Я» сосредоточено в высшем мозге – в когнитоме. Поэтому принятие когнитомом решения о действии организма – это принятие решения именно нами.

– Как вы пришли к гиперсетевой теории мозга?

– Коротко ответить трудно. Представьте десятилетия тернистых поисков, когда снова и снова возвращаешься к одной и той же проблеме: гипотеза – критика – отбрасывание – новая гипотеза. В какой-то момент в мае 2012 года эти поиски выкристаллизовались в идею системы перекрывающихся между собой распределенных нейронных групп, обладающих когнитивными свойствами, – когов. Тогда же возник и термин для системы из когов – когнитом.

То есть первоначальным ядром представлений была теория когнитивных групп. При этом ког – это не только «КОгнитивная Группа», как я упоминал раньше, но и «КОоперативная Группа». Это значит, что именно в совместной деятельности элементов такой клеточной группы возникает новое качество. В английском cog – это также малая, но необходимая часть механизма. В этом смысле коги – причинно-следственные «частицы» знания, «атомы» опыта.

Идея когнитивных групп продолжает в этом смысле идею «естественных групп» или «центральных групп одновременного действия», принадлежащую Ивану Михайловичу Сеченову. Она также сопрягается с идеями теории функциональных систем Петра Кузьмича Анохина. А идея линкеров общности когов – локов, кодирующих знания об отношениях объектов и событий, – развивает теорию условных связей Ивана Петровича Павлова. То есть ответ на ваш вопрос может быть и таким: гиперсетевая теория выросла из основ, заложенных предыдущими поколениями российских исследователей мозга.

В мозге когнитивные группы и связи представлены разреженно – как «нейронные облака». Один ког – облако нервных клеток, рассеянных в мозге; другой – тоже облако, частично находящееся «между» клетками первого. Это «облака в облаках» – многие тысячи, возможно, миллионы. На некоторых подмножествах нейронов – локах – облака перекрываются, так что изменение в одном быстро отражается на сотнях других. Когда произносится слово и активируется соответствующий ког, из памяти извлекаются ассоциированные элементы – все, что «знается» об этом понятии.

Попытка «уложить» эти элементы в привычные анатомические координаты обречена; естественнее представить лежащую над нейронной сетью сеть их вершин рассеянных клеточных групп, обретающую уже иную архитектуру и топологию. Эта новая макросеть растет всю жизнь, хотя сама нейронная сеть по объему при этом почти не меняется. В таких соображениях к концу 2013 года оформилась идея нейронной гиперсети: нижний уровень – трехмерная анатомия мозга, верхний – формируемая из его нейронных групп макроструктура разума, психики с качественно новыми свойствами и иной, уже психологической причинностью.

Дальше я стал искать математический формализм для описания этой структуры. Он существует, хотя не особенно известен. Еще в 1970-х британский математик Рональд Аткин разрабатывал представления об особых топологиях, возникающих на границах разных уровней организации, а его ученик Джеффри Джонсон опубликовал в 2013 году монографию о гиперсетях в сложных системах. Следует при этом оговорить, что сегодня часть математиков под гиперсетями понимает и иные объекты (чаще – гиперграфы), то есть единое понимание здесь еще только формируется. Но есть основания надеяться, что исследования в этой области повлекут за собой создание развитого математического языка описания подобных структур – как когда-то новые открытия в физике стимулировали рост математической физики.

Важно, однако, что общий прогресс науки идет именно в этом направлении: научный вектор все заметнее поворачивается к «внутреннему миру» – вопросам кто мы, откуда мы и что нас ждет. Религии отвечали на эти вопросы тысячелетиями, когда убедительные ответы на них начнет давать наука, следует ожидать масштабного переворота в наших представлениях о мире.

– То есть это будет ответ на вопрос, что такое сознание, разум, мышление?

– В идеале – да. Будущая наука о мозге должна подойти именно к этим вопросам. Но, если хотите, это также и вопрос о природе души. Последние века западное мышление находилось под влиянием идей Декарта, а для него понятия разума и души были синонимами. Если придерживаться идеи такого тождества, то научное познание природы разума (mind) приведет одновременно и к решению вопроса о природе души.

– Как вы думаете, это отразится на религиозных взглядах?

– Думаю, многое тут зависит от исходных установок. Если чьи-то религиозные представления о сотворении человека не колеблются многочисленными фактами биологии, накопленными со времен Дарвина, то и огромный массив данных современной нейронауки, скорее всего, не окажет какого-либо эффекта.

Для тех же, кто, как я, находит здесь противоречия, можно выделить два уровня проблемы. В области онтологии – наших представлений об устройстве мира, в том числе и нашего внутреннего мира, – я думаю, нам придется все больше и больше опираться не на религиозные, а на научные представления. Хотя и в них нас еще могут ожидать очень серьезные потрясения.

Иное дело с моралью. Опыт последних полутора веков показывает, что попытки построить моральные принципы и этику исходя из научных представлений были, мягко говоря, малоуспешными, если не сказать катастрофическими. По-видимому, современная наука еще не обладает таким надежным фундаментом для выработки этих устоев, который был накоплен религией за тысячи лет практики человеческого общежития. В этом смысле религиозная мораль при всех ее несовершенствах будет, по-видимому, еще долго составлять опору для правил человеческого поведения.

В целом же, напряжение между древними религиозными картинами и разворачивающейся научной, скорее всего, будет расти. И тут я разделяю позицию Далай-ламы, говорящего, что если наука установит факты, противоречащие буддизму, то буддистские учения должны быть изменены. Точно так же, добавлю, как обязана поступать и сама наука в подобных ситуациях.

– Если бы вам сказали, что вы можете задать любой вопрос, ответ на который поможет вам кардинально дополнить теорию мозга, в чем бы он заключался?

– Если ограничиваться одним вопросом, я бы, вероятно, спросил об устройстве когнитивного пространства мозга – структуре нашего «Я». Понимая ее организацию, мы могли бы, двигаясь назад, описать законы ее возникновения, а двигаясь вперед, – законы ее существования.