В поисках общей теории сознания от разрозненных

данных - к фундаментальному пониманию 


Друзья, посмотрела захватывающий научный ролик о главном вызове современной науки — создании ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ТЕОРИИ СОЗНАНИЯ! Спешу поделиться инсайтами 

В видео ведущие нейроученые рассказывают, почему недостаточно просто наблюдать за активностью мозга — нам нужна ОБЩАЯ ТЕОРИЯ, объясняющая сам феномен сознания:
 Современные исследования дали нам множество эмпирических данных: мы знаем про гамма-волны, синхронизацию областей мозга и электрическую активность нейронов при осознании. Но это всё ОПИСАТЕЛЬНЫЙ уровень. Наука до сих пор не может ответить: ПОЧЕМУ эти процессы порождают субъективный опыт? 
 Научная теория сознания должна соответствовать двум ключевым критериям: не противоречить законам физики и рассматривать сознание как естественный феномен, возникший в ходе эволюции.
 Потрясающий парадокс: мы можем разрезать связь между полушариями мозга, и у человека появится ДВА сознания! Как это возможно, если сознание — единое целое? Это вызов для любой фундаментальной теории!
 Одна из главных проблем — как определить наличие сознания в системах с РАЗНОЙ архитектурой. Осьминоги, чей мозг совершенно не похож на наш, демонстрируют признаки сложного сознательного поведения. Настоящая теория должна объяснить, как сознание возникает в таких разных нервных системах.
 Эксперименты показывают, что когда осьминоги или сойки "путешествуют во времени" в своих воспоминаниях, активируются специфические нейронные сети. Но почему это активация создает СУБЪЕКТИВНЫЙ ОПЫТ? Вот где нужен теоретический прорыв!
 Критически важный вопрос для науки: как перейти от корреляций к ПРИЧИНАМ? Если мы обнаружили все нейроны, участвующие в конкретном опыте, и стимулируем их — действительно ли это воссоздаст субъективное переживание или только его внешние признаки?
 Самый захватывающий момент: ученые разрабатывают генно-инженерные методы, позволяющие выделить все нейроны, активные в момент конкретного переживания. Это может стать ключом к пониманию МАТЕРИАЛЬНОГО СУБСТРАТА нашего субъективного опыта!
Видео показывает, как мы стоим на пороге создания единой теории сознания — того, что философы считали невозможным. Такая теория не только удовлетворит наше любопытство, но и принесет революцию в медицину, искусственный интеллект и понимание нашего места в природе.
Думаю, мы сейчас находимся в точке перелома — как физика начала XX века перед созданием квантовой теории. Нам нужен свой "квантовый скачок" в понимании сознания!
А вы что думаете — возможна ли в принципе фундаментальная теория субъективного опыта? Или сознание навсегда останется за границами научного объяснения?   
#ТеорияСознания #Нейронаука #ФилософияРазума #НаучныйПрорыв #Consciousness #ТрудныйВопросСознания
===========================================
  СОЗНАНИЕ: от мистической загадки к научному исследованию 
Друзья, только что посмотрел потрясающий научный ролик о том, как современная нейронаука штурмует главную загадку человечества — СОЗНАНИЕ! Делюсь этим сокровищем знаний 
В этом видео ведущие учёные рассказывают, как мы можем буквально "увидеть" сознание в мозге и какие удивительные открытия уже сделаны:
 Оказывается, для появления сознательного восприятия мозгу нужно целых 300 миллисекунд! Всё, что мы осознаём сейчас, на самом деле произошло треть секунды назад 
 Учёные могут определить по активности мозга, находится ли человек в сознании, ДАЖЕ если он физически не может об этом сообщить! Представляете, с помощью фМРТ удалось "поговорить" с пациентами в коме, которые внешне казались полностью неконтактными!
 Сознание — это не какое-то конкретное место в мозге, а результат синхронизации работы разных его областей. Причём если рассечь мозолистое тело (связь между полушариями), у человека может появиться ДВА сознания! 
 Мозжечок содержит БОЛЬШЕ нейронов, чем вся кора мозга, но его удаление практически не влияет на сознание. А вот повреждение таламуса мгновенно погружает человека в кому.
 Шокирующие данные: до 40% решений об отключении пациентов от систем жизнеобеспечения могут быть ошибочными, и новые методы исследования мозга способны это изменить!
 Учёные разработали генетические методы, позволяющие "пометить" все нейроны, активные в момент какого-то опыта, а потом активировать только их, "воскрешая" конкретное воспоминание или переживание.
 Самое удивительное — доказательства наличия сознания у животных: сойки, мыши и даже осьминоги (!) способны "путешествовать во времени" в своих воспоминаниях и планировать будущее.
Видео показывает, как то, что веками считалось мистической тайной, постепенно становится объектом строгого научного анализа. И это не просто интересно — эти исследования уже спасают жизни пациентов с нарушениями сознания!
Кто интересуется нейронаукой, психологией или просто задаётся вопросом "кто я?" — обязательно посмотрите этот ролик. Он меняет представление о том, что делает нас нами.
А вы что думаете — может ли наука когда-нибудь полностью разгадать тайну сознания?  Делитесь мнением в комментариях!
#Нейронаука #Сознание #Мозг #НаучныеОткрытия #Психология #Загадки
==========================================
ТАЙНЫ СОЗНАНИЯ: НАУЧНЫЙ ВЗГЛЯД НА СУБЪЕКТИВНЫЙ ОПЫТ
Загадки и тайны науки о сознании
В науке есть разница между загадками и тайнами. Загадки — это головоломки, которые мы знаем, как решить. Тайны же — это вопросы, о которых мы даже не знаем, как правильно думать. Одной из таких тайн является сознание.
Научные исследования сознания — это попытка изучать сознание естественнонаучными методами, прежде всего то, как оно связано с мозгом. В научных данных не существует доказательств того, что сознание может существовать без мозга или после смерти мозга. Любые противоположные утверждения — это, скорее, демаркация, отделяющая научные факты от псевдонаучных.
Парадоксы в исследованиях мозга и сознания
В исследованиях сознания существует ряд интересных загадок:
1. Не все области мозга связаны с сознанием. Например, таламическая система и подкорковые ядра критически важны — даже небольшие повреждения в ядрах таламуса могут привести к глубокой коме. Однако мозжечок, содержащий больше нейронов, чем кора, при удалении почти не влияет на сознание.
2. Разделение полушарий может создать два сознания. При рассечении мозолистого тела у пациентов возникают два независимых сознания, каждое в своём полушарии.
3. Отсутствие "центра сознания". В коре головного мозга нет единого места, где "живёт" сознание — разные структуры вносят свой вклад.
4. Избирательная активность нейронов. Даже внутри коры одни нейроны связаны с процессами осознания, а другие — нет. При этом один нейрон может менять свою связь с осознаваемыми и неосознаваемыми стимулами.
Что необходимо для сознания?
Важные наблюдения:
• Язык не обязателен для сознания. Пациенты с повреждениями речевых центров левого полушария сохраняют сознание.
• Память — это не то же самое, что сознание. Люди с нарушениями памяти, способные запоминать лишь последние 30 секунд, сохраняют высокий уровень сознания.
• Сенсорные и моторные входы не критичны. Люди с приобретённой после 6-7 лет слепотой сохраняют способность видеть сны и создавать зрительные образы. Пациенты с "синдромом запертого человека", почти полностью парализованные, обладают ясным сознанием.
Эти вопросы привели к исследованию "нейронных коррелятов сознания" — поиску минимально достаточных условий в мозге для существования сознания.
Исследования пациентов в коме
Важный вклад в исследования внесло изучение пациентов в коме и с нарушениями сознания. Врачи долго искали способы определить, находится ли человек в коме в состоянии, из которого можно выйти. Традиционные методы часто приводили к ошибкам — до 40% неправильных решений об отключении систем жизнеобеспечения.
Современные методы исследования мозга позволяют точнее определить наличие сознания. Яркий пример — исследование в Кембридже, где у девушки в коме при просьбе представить игру в теннис или прогулку по дому активировались соответствующие области мозга, как у здоровых людей, хотя внешне она не проявляла никаких признаков сознания.
Нейрофизиология сознания
Чтобы понять, что происходит в мозге при появлении сознания, учёные используют контрастные ситуации — сравнивают, что происходит, когда стимул осознаётся и когда нет. Один из методов — "обратная маскировка": если показать слово на очень короткое время, а затем "замаскировать" его другим набором букв, человек не осознает первое слово. Отодвигая маску, можно найти точку, когда стимул начинает осознаваться.
Исследования показали пять фундаментальных фактов о работе мозга во время осознания:
1. Усиление активности сенсорных областей коры. При осознании, например, зрительный ответ может быть в 10 раз выше, чем при неосознанном восприятии.
2. Вовлечение передних областей мозга. При осознании активируются фронтальные области коры, связанные с высшими функциями мозга.
3. Временная задержка осознания. Различия между осознаваемыми и неосознаваемыми стимулами начинают проявляться только через 250-300 мс после предъявления стимула.
4. Появление высокочастотной гамма-активности (40-100 колебаний в секунду) в момент осознания.
5. Синхронизация активности разных областей мозга. Передние области как бы "возвращаются" через обратные связи к сенсорным областям и усиливают их активность.
Нерешённые вопросы о сознании
Несмотря на эти открытия, остаются фундаментальные вопросы:
• Почему высокочастотная синхронизированная активность сопровождается субъективным опытом?
• Почему автоматизированные действия уходят из сознания?
• Почему во время медленноволнового сна, когда нейроны активны, мы не осознаём происходящее?
• Почему синхронизация во время эпилептических приступов не сопровождается сознанием?
Сознание у животных
Важный вопрос — обладают ли животные сознанием? Долгое время считалось, что животные живут только в настоящем и не способны к мысленным путешествиям во времени. Однако исследования показали, что многие животные обладают эпизодической памятью и могут отвечать критерию "что-где-когда":
• Сойки могут помнить, какую пищу они спрятали (черви или орехи), где и когда, и соответственно искать только свежую пищу.
• Мыши могут помнить, где они встречали самку или агрессивного самца, и вести себя соответственно.
• Даже беспозвоночные (осьминоги, каракатицы) с совершенно иной организацией нервной системы демонстрируют признаки эпизодической памяти.
Это ставит вопрос о том, как формулировать теорию сознания, применимую к разным видам животных и потенциально к искусственным системам.
Клеточные следы сознания
В Курчатовском институте разрабатываются подходы для исследования клеточных следов сознания у животных. Задача — найти все нейроны, участвующие в конкретном субъективном опыте, и понять, являются ли они причиной этого опыта.
Используя генно-инженерные методы, учёные могут "пометить" нейроны, активные во время яркого эпизода. Когда животное переживает важный опыт, в активных нейронах включается определённый ген. С помощью генной инженерии можно сделать так, что этот ген вызовет постоянные изменения в ДНК именно этих нейронов, что позволит их идентифицировать.
Более того, можно сделать эти нейроны чувствительными к свету, чтобы потом искусственно активировать именно эту популяцию нейронов и наблюдать, вызовет ли это у животного воспоминание о пережитом опыте.
Хронические нарушения сознания
В 1899 году был описан первый случай вегетативного состояния — 15-летний циркач после падения впал в кому, а затем вышел из неё, но не реагировал на окружающих. С развитием медицины количество таких пациентов увеличилось из-за успехов реаниматологии.
У пациентов в вегетативном состоянии восстанавливается цикл сон-бодрствование, но сознание не возвращается. Некоторые пациенты переходят в состояние минимального сознания, когда появляются признаки осознанных реакций.
Современные методы исследования (фМРТ, ПЭТ) показали, что часть пациентов (около 10%) в вегетативном состоянии на самом деле сохраняют сознание, но не могут его проявить из-за паралича. Например, они могут мысленно выполнять команды, что видно по активности соответствующих областей мозга.
Исследования выявили, что:
• У пациентов с вегетативным состоянием снижен общий метаболизм мозга.
• Критически важна работа "сети пассивного режима работы мозга" (default mode network), которая отвечает за восприятие внешних событий и самосознание.
• Важна как дифференцированность ответа нейронов на стимуляцию, так и интеграция этого ответа во всей коре.
Методы восстановления сознания
Для пациентов с хроническими нарушениями сознания применяются различные подходы:
1. Стимуляция органов чувств — предъявление значимых зрительных, слуховых и других стимулов.
2. Медикаментозное лечение — исследованы различные препараты, включая парадоксальный эффект снотворного золпидема, который у некоторых пациентов вызывал кратковременное улучшение сознания.
3. Глубокая стимуляция мозга — имплантация электродов в область таламуса.
4. Транскраниальная магнитная стимуляция — неинвазивное воздействие магнитным полем на кору мозга.
5. Транскраниальная стимуляция постоянным током — наложение электродов на определённые области скальпа.
6. Интерфейс мозг-компьютер — системы, позволяющие пациентам коммуницировать с окружающими через считывание активности мозга.
К сожалению, универсального способа восстановления сознания пока не найдено, но наиболее перспективными считаются методы нейростимуляции.
Заключение
Исследование сознания — одна из величайших тайн современной науки. Понимание его природы требует как эмпирических исследований, так и фундаментальной теории, которая должна соответствовать законам физики и теории эволюции. Наука продвигается к пониманию того, как физические процессы в мозге создают субъективный опыт, но многие вопросы остаются открытыми.
====================================
#Сознание #ИИ #понимание