Нейрофизиологи пытаются понять природу человеческого сознания, изучая клауструм — крошечную прослойку серого вещества глубоко в мозге. Несмотря на применение самых изощренных технологий, они пока не могут сказать, как "серые клетки" превращают потоки разрозненной информации от органов восприятия в яркий внутренний мир.
За оградой мозга
В 2017 году ученые из Алленского института наук о мозге (США) открыли самые длинные нейроны. Для этого они вывели особую породу лабораторных мышей, чувствительных к определенному препарату, запускавшему в организме грызунов выработку зеленого флуоресцентного белка, который окрашивал нейроны в клауструме. Таким образом исследователи увидели, как нейроны опутывают своими отростками весь мозг. Некоторые были связаны почти со всеми отделами, получающими информацию от органов чувств и ответственными за поведение.
Руководитель этого исследования Кристоф Кох предполагает, что клауструм служит источником сознания. Эту гипотезу он высказал в 2005 году в статье, написанной в соавторстве с Френсисом Криком, нобелевским лауреатом, открывшим структуру ДНК.
Крик и Кох сравнили мозг с оркестром под управлением дирижера. Музыканты могут играть и без него, но слаженности не получается, выходит какофония. На роль дирижера ученые предложили клауструм. В переводе с латыни это слово означает "спрятанный", в русском языке принят термин "ограда мозга".
Гигантский нейрон, опутывающий мозг мыши. Цифровая модель из десяти тысяч изображений срезов мозга
Сетевой хаб
Клауструм — это тоненький нерегулярный слой серого вещества в обоих полушариях, который легко не заметить. Он находится между инсулярной корой и путаменом (базальным ядром). Обнаружен у большинства млекопитающих, но его назначение остается загадкой: из-за глубинного расположения он недоступен для непосредственного изучения.
В клауструме по сравнению с корой головного мозга нет большого разнообразия нейронов. Зато некоторые тянутся отростками во все отделы коры, считывающие информацию органов восприятия. Нейроны передают данные в клауструм и обратно, обмен информацией идет с другими отделами, отвечающими за движение, поведение, память.
Включенность клауструма в нейронную сеть, а также проходящие через него потоки информации из внешнего мира исключительны. Это подтолкнуло Крика и Коха к гипотезе о том, что клауструм служит источником сознания. Они призвали научный мир активизировать работу в этом направлении, тем более что все технологии для этого изобретены. Таким образом, феномен сознания, которым до сих пор занимались исключительно философы и психологи, оказался в центре внимания естественных наук.
Через клауструм проходят потоки информации от всех отделов коры головного мозга, он связан с участками, ответственными за память, движения
Внутренний гомункулус
Для людей всегда было проблемой объяснить, как человек воспринимает внешний мир и формирует внутренний. Пришлось изобретать хитрые схемы, суть которых сводится к тому, что в природе существуют две субстанции — духовная и материальная.
Платон допускал особый мир идей, к которому относится и душа человека. Декарт говорил о духе, который мы воспринимаем с помощью шишковидной железы мозга.
Тех, кто доказывает, что духовный мир главнее материального, называют идеалистами. Их крайняя точка зрения состоит в том, что, кроме мира идей, мы ничего не знаем, ничего за пределами нашего сознания не существует.
Материалисты настаивают на том, что духовный мир — это результат работы мозга и наших органов чувств, воспринимающих реальный мир.
Спор идеалистов и материалистов продолжается более двух с половиной тысяч лет, и наконец в наше время появился шанс решить его с помощью научных методов.
Клауструм как место возникновения сознания — это лишь рабочая гипотеза, позволяющая проверить некоторые наблюдения научными методами. К примеру, тот факт, что человек не может разделить поток сознания на части и воспринимать их по отдельности.
Сидя в парке солнечным днем, мы осознаем все сразу и целиком: тепло, свет, яркие краски вокруг, звуки, запахи. Кто-то должен обрабатывать и объединять разрозненные электрические сигналы нейронов. Значит, в мозге есть специальный орган, к примеру, клауструм, который координирует выходящие из коры головного мозга данные от каждого органа чувств и преобразует их в единый поток, наполняющий сознание.
Кристоф Кох — президент Алленского института наук о мозге (США). Более десяти лет жизни посвятил поискам нейронов сознания
В поисках нейронов сознания
Идея о том, что в мозге существует некая колыбель сознания, страдает серьезными недостатками. Критики этой гипотезы справедливо отмечают, что опыты по отключению сознания через стимуляцию клауструма электродами проводили только на одном пациенте-эпилептике и распространять выводы на здоровых людей некорректно. Высокая плотность рецепторов в клауструме, воспринимающих психоактивное вещество сальвинорин А, приводящее к потере сознания, — тоже не аргумент, так как они есть и в других отделах мозга.
Американские ученые наблюдали за 171 ветераном вьетнамской войны с проникающими повреждениями мозга, а также за больными после удаления опухоли мозга. Все пациенты периодически теряли сознание. Причем частота и длительность этих приступов не зависела от того, поврежден ли у пациентов клауструм.
Кох и его коллеги продолжают искать нейронные механизмы, обеспечивающие сознание. Теория, на которую они опираются, рассматривает его как побочный продукт работы такого сложного сетевого органа, как мозг.
В частности, из этой теории следует, что никакая, даже самая совершенная компьютерная программа не будет обладать сознанием. В своей последней статье в журнале Scientific American Кох заключает:
"Сознание не может быть вычислено, оно может быть только встроено в структуру системы".
Источник: РИАНАУКА
