[Информационная безопасность, Алгоритмы, Математика, Научно-популярное, Биотехнологии] Сознание и мозг
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Сознание — рефлексия субъектом действительности, своей деятельности, самого себя. Оно порождается не природой, а самим человеком и окружающим миром, семьей, обществом.
В свое время Г. В. Ф. Гегелем были высказаны идеи о трех слоях в его учении о субъективном духе, который выделял три ступени в развитии субъективного духа: антропологию, феноменологию и психологию. Сегодня этот подход вполне применим к сознанию.
Введение. Понятие сознания
Вопрос о сознании у людей возникал с давних времен, но понимание проблемы и ее формулирование появилось сравнительно недавно, впервые явно упоминается в работе Рене Декарта. По традиции начну с Р. Декарта, который первым предложил отождествить психику и сознание (мышление). Сам термин сознание Декарт не употреблял.
Декарт определяет сознание как «все то, что совершается в нас осознанно, поскольку мы это понимаем. Таким образом, не только понимать, хотеть, воображать, но также и чувствовать есть то же самое, что мыслить».
Сознание — это рефлексия, включенная в различные умственные акты, такие как восприятие, мышление, сомнение, верование, волнение и т. д. Сознание представляет собой внутренний, незамутненный взор ума, от которого практически ничто не может быть скрыто. (по Дж. Локку).
Зигмунд Фрейд считал, что следует расширить определение сознания как преднамеренной и целенаправленной психической активности. Определение оказывается в равной мере применимым и к бессознательному. Фрейд, возможно первым, разглядел в содержимом бессознательного смысл и намерение.
Сознание — это способность оценивать сенсорную информацию, реагировать на нее критичными размышлениями и действиями и сохранять следы событий в памяти, чтобы прошлые отпечатки или действия могли быть использованы в будущем (А. Р. Лурия).
Бессознательное, по К. Юнгу, есть совершенный источник нашей общности и креативность. Коллективное бессознательное — это «образ мира, на формирование которого ушла вечность… Оно состоит из совокупности инстинктов и их коррелятов, архетипов. Подобно тому как каждый из нас обладает инстинктами, он также обладает запасом архетипических образов»
На бессознательном уровне в опытах обнаруживаются умственные процессы: восприятие, представление, намерение, вспоминание и т. п., где они недоступны для интроспекции.
Центральная догма нейробиологии. Основным объектом нейробиологии человека является нервная система, состоящая из двух больших частей:
а) центральной нервной системы (ЦНС), включающей и управляющий ею головной мозг;
б) периферической нервной системы, состоящей из периферических нервов, а также двух других подсистем — вегетативной нервной системы (делится на симпатический и парасимпатический отделы) и диффузной (соматической) нервной системы.
Головной мозг — важнейший орган ЦНС, который в свою очередь состоит из частей, т.е. областей или структур мозга (рис. А ). В основе догмы лежит предположение, что все нормальные функции здорового мозга и все их паталогические нарушения объясняются, исходя из свойств основных структурных компонентов мозга. Вся деятельность мозга определяется событиями, действиями, происходящими в определенных частях мозга.
Основные концепции сознания. Нервная система — это телесный орган и действует в пределах всего тела. Отдельные функции нервной системы осуществляются ее подсистемами, организованными в соответствии со своим назначением. Работает принцип передачи сигнала (возбуждение/торможение), а также структурный иерархический принцип.
В статье не раскрывается клеточный подход: нейрон, дендрит, аксон, синапс, сигнал и др.
Нейрон в рабочем состоянии — это заряженный конденсатор. На внешнем слое мембраны клетки концентрируются положительные ионы (ионы натрия — Na+), на внутреннем слое возникает отрицательный заряд. Если нейрон начинает (решает) действовать, то открываются натриевые канальцы, ионы проникают внутрь и начинается деполяризация — заряды нейтрализуются. Сигнал деполяризации бежит вдоль по аксону до синапса и далее по цепочке связей. Нейроны (клетки) ЦНС не делятся и не обновляются (их более 86 миллиардов), но со временем часть из них разрушаются, гибнут.
Адресуюсь к математикам, которые могли бы поучаствовать в создании отдельных алгоритмов и моделей функционирования сознания, а к специалистам по информационной безопасности с предложением заняться основами новой теории безопасности в целом и информационной в частности. Повод задуматься об этом я в статье высказал.
Что в сознании изучается
1. Феноменальный опыт сознания, т. е. непосредственное переживание картинки окружающего мира
2. Процессы переработки информации, осознаваемые и неосознаваемые — это область когнитивных коррелятов сознания.Стимул — слово на 30 миллисек не виден человеку, но мозг воспринял и обрабатывает. Река — берег.
3. Процессы нейрональных коррелятов сознания.
Для сознания справедливы и действуют следующие законы:
- Закон Клапареда (закон осознания).Мы осознаем лишь в меру нашего неумения приспособиться. Чем более что-то употребляется автоматически, тем труднее оно осознается.
- Закон смещения или сдвига. Осознать что-то — чаще всего — означает перевести это что-то в плоскость языка. Сознание может изменяться уменьшаться или увеличиваться, утрачиваться при обмороке. Возникло понятие «поле сознания», образно — это прожектор, луч которого освещает внешнее или внутреннее поле. Перемещение луча по полю выражается в явлениях внимания. Поле внимания или поле сознания бывает широким, узким, более или менее устойчивым, концентрированным или рассеянным.
- Закон содержания поля сознания. Актуально сознаваемым является лишь то содержание поля сознания, которое определяется предметом действия, связано с мотивацией и целью действия.
- Закон вытеснения (в подсознание). Нам желательно не осознавать неприятные вещи и они как бы вытесняются из поля сознания в область подсознания, где продолжают существовать, но уже не осознаются. Это предмет психоанализа (З. Фрейд).
Что же мы знаем о сознании на сегодняшний день? Сознание — это некоторый механизм в мозге, который выстраивает непротиворечивую картину мира, который позволяет нам контролировать наше поведение и в то же время позволяет нам объяснять его, строить интерпретации происходящего, прогноз будущего в окружающем мире.
Сознание является продуктом и результатом деятельности систем, к которым относится и индивид (личный опыт), и общество (общественное сознание), а не только мозг (разум, интеллект). Способность осознавать не является функцией какой-то одной части мозга. Скорее ее нужно искать в совместной деятельности отдельных систем мозга, каждая из которых вносит свой особый вклад в работу всей функциональной системы в целом. Психическая деятельность человека имеет трехуровневую структуру, включая сознание, подсознание и надсознание сверхсознание. Сознание включает то, что может быть передано речью другим. Подсознание защищает сознание от излишней работы (примеры стереотипов поведения) и психических перегрузок.
Сверхсознанию приписывают творческую интуицию, которая не контролируется сознанием и волей. Например, сверхсознание защищает нарождающиеся гипотезы от консерватизма сознания, от чрезмерного давления ранее приобретенного опыта. Игры детей тренируют сверхсознание, обладают самоценностью так как игра свободна от достижения утилитарных целей, в ней решаются бескорыстно-творческие задачи, приобретаются знания, умения и навыки.
Главными элементами сознания человека являются его ощущения, чувства и представления. Учеными отмечается, что основные процессы психики – это результат творческого синтезирования, который дает возможность сознанию открыть такие процессы, как апперцепция и перцепция. Что же такое апперцепция? Это процесс, с которым сознание реализует свой потенциал к самоорганизации, он противостоит принципу ассоциации, приводя к осмыслению и расстановке в правильном порядке всех психологических элементов.
Необходимость возникновения, формирования сознания, социальная обусловленность, вызвана у человека потребностью объяснить факт, что вещи не только существуют, но еще и отмечаются и познаются». Главная функция сознания — это познавание, другая функция — адаптация. Именно они способствуют успешности поведения.
Чаще всего среди систем мозга, формирующих сознание, называют:
— ретикулярную формацию ствола мозга, контролирующую уровни бодрствования;
— вторичные зоны задних (афферентных) областей коры полушарий, обеспечивающие хранение и регистрацию, поступающей сенсорной информации;
— наиболее важные медиальные зоны лобных долей, участвующих в формировании побуждений и программ действия, а также играющие основную роль в сознательной регуляции целенаправленного поведения.
— клауструм.
В настоящее время нейрофизиологи пытаются понять природу человеческого сознания, изучая клауструм — крошечную прослойку серого вещества глубоко в мозге.
В 2005 году была опубликована статья Фрэнсиса Крика и Кристофа Коха, в которой предполагалось, что Claustrum может играть определённую роль в работе сознания. Незадолго до своей смерти Френсис Крик также дал интервью директору Исследовательского центра высшей нервной деятельности (англ. Center for Brain and Cognition) Рамачандрану Вилейануру: «Рама, я думаю, что секрет сознания заключается в Claustrum, не так ли? Иначе зачем эта крошечная структура подключена к столь многим структурам мозга».
Несмотря на применение самых изощренных технологий, ученые пока не могут сказать, как «серые клетки» превращают потоки разрозненной информации от органов восприятия в яркий внутренний мир.
Далее выскажем пожелание читателю внимательно ознакомиться с рисунками А и Б, которые представляют материальную основу и организацию предмета дальнейшего изложения.
Рисунок А — Схема центральной нервной системы. Головной мозг
Рисунок Б — Схема вегетативной нервной системы. Римскими цифрами обозначены порядковые номера черепно-мозговых нервов
Важнейшим свойством таких систем является возможность создания недостающих им функциональных органов, своего рода новообразований (примером для мозга человека является новая кора), которые в принципе невозможно редуцировать к тем или иным компонентам исходной системы. Сознание должно выступать в качестве «суперпозиции» функциональных органов.
Свойства сознания
У. Джемс выделил четыре существенные черты сознания:
1) каждое состояние сознания является частью личного сознания;
2) в отличие от тождественности воспринимаемых нами объектов его состояния никогда не бывают абсолютно тождественными, они изменчивы;
3) непрерывность личного сознания;
4) избирательность, выражающаяся в частности во внимании и обдумывании.
Можно перечислить ряд характеристик феноменального сознания или сознания вообще: квалитативность, интенциональность, субъективность, приватность, отсутствие пространственного протяжения, невыразимость, простота, безошибочность, прямое знакомство и внутренняя природа. Таково рабочее определение сознания.
1. Квалитативность (качественность) — это то, каким образом вы испытываете свой внутренний субъективный опыт. Обычно это сенсорные характеристики: цвет, тактильные, вкусовые ощущения и т. д., а также эмоции.
2. Приватность сознательного опыта означает, что вы не видите то, как я вижу вас. Даже если в будущем изобретут средство увидеть то, чтό другой человек наблюдает в своем мозге, то все равно нельзя будет увидеть его сознание, ведь увиденное будет вашим собственным сознанием. Нейроны в мозге можно увидеть хирургическим путем, но с сознанием это не сработает, потому что это абсолютная приватность.
3. Отсутствие пространственного протяжения свидетельствует о том, что, когда я смотрю на белую колонну, моя голова не увеличивается на объем этой колонны. У ментальной белой колонны нет физических параметров.
4. Невыразимость ведет к понятию простоты и неразложимости на другие характеристики. Некоторые понятия невозможно объяснить через более простые. Например, как объяснить, что значит «красное»? Никак. Объяснение через длину волны не считается, потому что, если начать подставлять его вместо слова «красное», значение высказываний изменится. Некоторые понятия можно выразить через другие, но в первом приближении они все кажутся невыразимыми.
5. Безошибочность означает: вы не можете ошибаться насчет того, что находитесь в сознании. Вы можете заблуждаться в суждениях о вещах и явлениях, вы можете не знать, чтó стоит за ментальным образом, но если вы с этим образом сталкиваетесь, значит, он существует, даже если это галлюцинация.
6. Недоступность извне к сознанию. Даже зная, что кто-то не находится в бессознательном состоянии, это не дает возможности изучать его сознание.
7. Обобщенность и отвлеченность. Сознание оперирует не реальными предметами и
явлениями окружающего мира, а обобщенными и абстрактными понятиями, лишенными части атрибутов конкретных объектов действительности.
8. Целостность. Сознание психически здорового человека, как правило, обладает
целостностью. В рамках данного свойства возможны внутренние конфликты ценностей или интересов. При некоторых видах психических заболеваний целостность сознания нарушается (шизофрения – расщепление сознания).
9. Константность. Относительная устойчивость, неизменчивость и преемственность сознания, определяемые памятью. Константность сознания обусловливается свойствами личности.
10. Динамичность. Изменяемость сознания и способность к непрерывному развитию,
обусловливаемая кратковременными и быстро сменяющимися психическими процессами, которые могут закрепляться в состояниях и в новых свойствах личности.
11. Искаженность. Сознание всегда отражает действительность в искаженном виде (часть информации теряется, а другая часть искажена индивидуальными особенностями восприятия и установками личности).
12. Индивидуальный характер. Сознание каждого человека отличается от сознания других людей. Это связано с рядом факторов: генетическими отличиями, условиями воспитания, жизненным опытом, социальным окружением и пр.
13. Способность к рефлексии. Сознание обладает способностью к самонаблюдению и самооценке, а также может представлять себе, как его оценивают другие люди.
Кое-какие факты о сознании, его свойствах дают исследователю наблюдения за больными с дефектами и заболеваниями мозга, но систематическими исследованиями это, конечно, не является и ожидать больших успехов здесь не приходится.
Наличие уровня информационной интеграции. Определяется временем. Время, затрачиваемое на измерение информационной интеграции в сети нейронов, увеличивается «в геометрической прогрессии» по сравнению с числом рассматриваемых узлов – что означает, что даже при использовании наилучшей технологии вычисления могут длиться дольше, чем жизнь Вселенной. Новая идея подобных вычислений (Токер) за пару минут обеспечивает получение результата.
Функции сознания
Сознание не просто высшее личностное образование, оно осуществляет три взаимосвязанные функции: регуляцию психических процессов, регуляцию отношений и регуляцию деятельности субъекта (С. Л. Рубинштейн).
Две основных функции сознания выделяются в работах В.С. Ротенберга:
• Объективирование и закрепление в речи знания об объективной реальности и выделение из окружающей среды самого себя как субъекта познания этой реальности. С этой функцией сознания связано формирование значений.
• Выделение себя из окружающей среды в качестве субъекта – личности. Эта функция со-знания обеспечивает возможность самовосприятия и самооценки. С ней связано формирование личностного смысла.
Так же к основным функциям сознания можно отнести следующие:
* отражательная (принцип зеркала и памяти);
* порождающая (творческая, или креативная);
* регулятивно-оценочная;
* рефлексивная;
* духовная;
Трудная проблема (термин введен философом Дэвидом Чалмерсом, 1995 г.) сознания (англ. hard problem of consciousness) – это проблема объяснения того, почему у нас есть квалиа (ментальные состояния) или феноменальный опыт, как ощущения приобретают такие характеристики, как цвет или вкус; почему у субъекта появляются определенные состояния сознания, измененные состояния.
Другими словами, это проблема поиска ответов на два вопроса: каким образом мозг порождает сознание? И почему сознание существует, почему сознание возникает?
Общеизвестными научными методами ответов на эти вопросы пока получить не удалось.
К «легким» проблемам относят поиск ответов от третьего лица на вопросы типа: что делает сознание, какова его структура, как оно изменяется с течением времени?
Утверждается, что сейчас известно устройство и принципы функционирования головного мозга, как мозг контролирует поведение организмов и понимание самого поведения, но из этого отнюдь не следует понимание сознания.
Теории и методы изучения сознания
В число наиболее существенных и влиятельных нейробиологических теорий входят следующие:
• теория интегрированной информации (англ. integrated information theory);
• теория динамического ядра (англ. reentrant dynamic core theory);
• теория глобального рабочего пространства (англ. global workspace theory);
• теория нейронального глобального рабочего пространства (англ. global neuronal work-space theory);
• дуплексная теория зрения (англ. duplex vision theory);
• теория рекуррентной обработки (англ. local recurrence theory);
• теория микросознания (англ. microconsciousness theory);
• таламокортикальная теория (англ. thalamocortical binding theory);
• теория ощущения происходящего (англ. consciousness as the feeling of what happens).
• Теория когнитивного диссонанса (англ. A Theory of Cognitive Dissonance Леон Фестингер) и это разумеется не полный перечень.
Когнити́вная систе́ма, когнити́вная структу́ра (от лат. cognitiо «познание») – система познания (человека), сложившаяся в его сознании в результате становления его характера, воспитания, обучения, наблюдения и размышления об окружающем мире.
На основе этой системы ставятся цели и принимаются решения о том, как надо действовать в той или иной ситуации, стараясь избежать когнитивного диссонанса. В основе когнитивной системы лежит взаимодействие мышления, сознания, памяти и языка; носителем такой системы является мозг (человека). Третьей чертой сознания Джемс назвал непрерывность из чего следует понятие потока сознания.
Единство сознания и деятельности. Линии «непрерывности» или «прерывистости» состояний сознания четко обозначены в патологии. Так, в выстраивающихся в непрерывную линию разных видах оглушения, сопоре и коме ярче всего выражена непрерывность сознания. В формах типа делирия, онейроида — смежность, а в формах типа сумеречных состояний, особенно при эпилепсии, — замкнутый мирок прерывности (Спивак Д.Л., 1989).
Исследование сознания представляет значительные трудности, а о расстройствах его приходится судить по косвенным признакам: мимика, жалобы (некоторые больные жалуются на неясность сознания), реакции на внешние воздействия, оценка ориентировки, внимания, мышления и другие.
Неинвазивные методы изучения сознания.
Для исследования психофизиологических механизмов бодрствования и сна широкое распространение получила электроэнцефалография. С поверхности кожи головы можно записывать и вызванные потенциалы мозга, которые возникают в ответ на различные сенсорные раздражители (световую, звуковую и иную стимуляцию).
Существуют неинвазивные технологии сканирования мозга, включая новые
— варианты МРТ,
— магнитоэнцефалографию (МЭГ – измерение магнитных полей, образующихся в результате электрической активность мозга),
— диффузионную трактографию (анализ пучков нервных волокон в головном мозге) и
— стандартная методика ТМS (трансчерепная магнитная стимуляция) определенных областей мозга, которая обеспечивает (по реакции мозга в различных его состояниях на такое воздействие), оценивание способности мозга интегрировать информацию.
Аналитическая интроспекция. В качестве метода изучения сознания длительное время выступала в основном интроспекция как систематическое использование самонаблюдения для научных целей. Для изучения различных состояний сознания используются описательные методы, основанные на наблюдении за собственным поведением и самоотчетах испытуемых о своих переживаниях.
Для изучения сознания все чаще стали использовать лингвистические методы, поскольку непосредственным репрезентативом сознания является язык в его речевой форме. Анализ изменений в характеристиках речи (лексика, семиотика и грамматика языка) при тех или иных психических состояниях, изменениях физиологических процессов в центральной нервной системе широко используется в психолингвистике и нейролингвистике. В настоящее время разработаны и количественные методики измерения изменений речи у лиц в обычном и измененном состояниях сознания (Спивак Д.Л., 1986).
Установлено, что в головном мозге существует регулярная сеть нейронов, напоминающая структуру возбуждения нейронов новой коры. Пространственное разрешение неинвазивных методов сканирования мозга постоянно увеличивается с невероятной скоростью.
Методы моделирования функционирования мозга
Моделирование выполняют с применением неинвазивных и инвазивных (с животными) методов.
Создано несколько крупномасштабных проектов по компьютерным моделям мозга, например, лаборатория в Колд-Спринг-Харбор получила 500 терабайт информации в результате сканирования головного мозга мышей, и выложила модель для общественного доступа в июне 2012 года.
Проект позволяет пользователям изучать мозг подобно изучению поверхности Земли программой Google Earth. Вы можете перемещаться внутри мозга и при более сильном приближении рассматривать отдельные нейроны и их контакты. Можно выделить определенную связь и следовать по ней вдоль всего мозга.
Другой проект HUMAN BRAIN: попытка смоделировать работу мозга на компьютере проект стоимостью в миллиард евро (2013 года). Проект подвергался учеными жесточайшей критике.
Тем не менее идея оказалась слишком привлекательной — схожие инициативы были запущены в США (BRAIN Initiative) и Китае. Сам Human Brain Project (НВР) продолжает работу, хотя и в скорректированном виде. Да и сам идеолог проекта Маркрам не пострадал от того, что не сдержал данное десять лет назад обещание, отмечает в своей «юбилейной» колонке один из самых влиятельных американских научных журналистов Эд Йонг. Маркрам обещал создать 3D-атлас характеристик мозга с разрешением в 50 раз лучшим, чем есть сейчас.
Инициаторы проекта BRAIN Initiative сформулировали задачу так: мы хотим получить, во-первых, полную карту спокойного мозга, т. е. каждую связь каждого нейрона; во-вторых, полную карту активного мозга, т. е. отслеживать в реальном времени (на экране монитора), как возникают, распространяются и гаснут возбуждения, как нейроны образуют активные подсистемы. До решения этой задачи пока далеко. Хорошая статья по данной тематике.
Аппаратное, макетное моделирование. Изображения полученные электронными микроскопами демонстрируют поразительное сходство устройства электронных микросхем (увеличить) и структур реального мозга. Нейронные сети создаются не только программные, но и аппаратные.
Рисунок В — фрагменты многослойных структур слева — электронная микросхема; справа- сеть нейронов новой коры мозга.
Рисунок Г — фрагменты многослойных структур — изображения регулярных связей нейронов в новой коре
При проверках гипотез разные состояния по уровням и областям мозга достигаются приемом различных медпрепаратов, которые изменяют уровни выхода важных трансмиттеров (специальных веществ, например, ацетилхолин, глутамат и др.). В условиях анестезии, по-видимому, полностью нарушается информационная интеграция мозга.
Антропный принцип в теории сознания
В рамках принципа формулируются вопросы: могла бы вселенная существовать без населяющих ее сознательных существ, насколько важно сознание для вселенной в целом? И другие, вопросы, например, намеренно ли законы физики задумывались такими, чтобы обеспечить существование сознательной жизни? Является ли наше место во вселенной – как в пространстве, так и во времени – каким-то особенным? Этот перечень и другие вопросы возникают в рамках научной гипотезы, называемой «антропный принцип».
О безопасности. Взгляните на планету Земля со стороны. Внутри планеты бушует огонь и пламя (о вулканах знают все), снаружи ужасные космические излучения, мертвый холод, а между этими «молотом и наковальней», стихиями природы тоненькая пленочка атмосферы, внизу которой ещё тоньше биосфера. Она развивается, информация стала ведущим направлением в развитии человечества. Пленочка эта существует миллиарды лет. Какие законы безопасности защищают, сохраняют ее столь длительное время, почему и зачем?
Понятно, что такая безопасность зиждется не на административно-правовом принципе (АПП), как это реализуется у людей в настоящее время. Безопасность обеспечивается строгим выполнением написанных инструкций, которые по предположению предусматривают все возможности нежелательных ситуаций. Нарушил инструкцию будешь наказан.
Изъяны АПП-концепции безопасности явные: Чернобыль, Фукусима, подводные лодки батискафы с людьми гибнут, лесные пожары уже становятся обыденностью и т. д., финансово-валютные организации (банки) лопаются, и это при наличии служб безопасности, наличии людей ответственных за безопасность. Написаны горы цветных книг (пример «оранжевая» книга), создана ГосТехКомиссия, замененная ФСТЭКом, и что?
Концепция «сильного» искусственного интеллекта (ИИ). В ней полагается, что «разум» возникает путем реализации сложного алгоритма, который последовательно воплощается объектами физического мира. Природа этих объектов значения не имеет. В качестве аппаратной части могут использоваться объекты любой природы и в них манипулируют нервные сигналы, электрический ток, текущий по проводам, приводные ремни трансмиссий, трубы водоснабжения и др. алгоритм рассматривается как нечто самодостаточное.
Здесь привлекается математический мир Платона, в котором алгоритм может существовать вне зависимости от любой физической реализации. «Математические понятия» обитают лишь в умах. Возникает своеобразный замкнутый круг: для возникновения алгоритмов требуются умы, а умы возникают лишь при наличии алгоритмов.
Видимое преобладание вещества над антивеществом в наблюдаемой части Вселенной называется барионная асимметрия.
Квантовая механика (наиболее фундаментальная теория материи из существующих) предоставляет учёным формулы, позволяющие очень точно прогнозировать результаты эмпирических наблюдений, однако рисуемую квантовой механикой картину мира очень трудно осмыслить. Поскольку проблема сознания не менее загадочна, многие исследователи предполагают наличие глубокой связи между двумя этими тайнами.
Предпосылки для разработки теории Сознания
Над источниками и причинами познания задумывались ученые разных специальностей. Психолог Юм, а за ним философ Кант и его последователи (Шеллинг, Гегель и др.) копнули проблему достаточно глубоко и основательно.
И. Кант не задавался вопросом, откуда берутся познавательные способности, он констатировал факт, что они существуют, и исследовал, как они работают. В результате Кант пришел к выводу, что существует система категорий, концепций, логических правил и методов вывода (таких как заключения относительно причинных связей между событиями), которые используются в познании природы.
Эта система «чистого разума» по Канту имеет априорный характер — она существует в нашем сознании прежде всякого опыта— и является основой научного познания природы. Эти положения можно считать исходной предпосылкой и возможностью. Концепция «чистого разума» подверглась жесточайшей критике (А. Шопенгауэр), но не по существу средств и методов познания.
Естественно, что приближение фиксированного мышления человека наложило свой отпечаток: Кант утверждает—и в рамках этого приближения вполне логично(!),— что так как «чистый разум» априорен, то наш рассудок в познавательном процессе предписывает свои законы природе: …хотя вначале это звучит странно, но тем не менее.
Другими предпосылками следует считать установленные факты, закономерности и законы. Перечислим основные отделы мозга и системы, связанные с ними. Часть подобных систем моделируется в компьютерах, на основе результатов разрабатываются устройства, вживляемые в организмы и заменяющие поврежденные природные органы.
Эти «мозговые протезы» при успешном функционировании свидетельствуют о том, что наука правильно осознала назначение и функции симулируемого органа. Это весьма важное и перспективное направление деятельности ученых.
Для разработки общей теории сознания очень важно установить организационный принцип, который обеспечил бы подходы к феномену Сознания (с большой буквы), доступные для экспериментальной проверки.
Система зрительной информации
Зрительный нерв, идущий от сетчатки, содержит всего 12 выходных каналов, через каждый из которых проходит лишь небольшое количество информации об объектах в поле зрения. Это не изображение с высоким разрешением, а лишь набор очертаний и указаний относительно объектов, попадающих в сцену. Мы в своем сознании воображаем себе окружающий нас мир на основании воспоминаний, хранящихся в новой коре, которая медленно интерпретирует серию образов, поступающих по параллельным каналам. Одни клетки посылают лишь контуры предметов (контраст), другие протяженные области одинакового цвета, третья группа клеток – воспринимает и передает исключительно фон за объектом.
Насколько неверные представления мы получаем в жизни о собственной зрительной системе. Многие думают, что мы глазами видим мир во всем объеме. На самом деле мозг получает от 12 каналов очень мало лишь подсказки, контуры в пространстве и времени. Если увеличить детальность, т.е. объем информации, то кора мозга (или ИИ) просто не справится с её обработкой. Разработчикам и создателям ИИ давно ясно, что оставлять для обработки следует лишь самые заметные детали. Дальше работает иерархический принцип обработки, восполняя картину окружающей действительности.
Обычно нам кажется, что зрение — сознательная функция: если я вижу, значит, я осознаю. В случае «слепого зрения» пациент отрицает, что он что-то видит, однако, если его попросить угадать, чтó находится перед ним, он угадывает. Все дело в том, что у нас есть два зрительных пути: один — «сознательный» — ведет в затылочные зоны коры головного мозга, другой — более короткий — в верхний отдел коры. Если у боксера будет работать только сознательный зрительный путь, он вряд ли сможет уворачиваться от ударов — он не пропускает удары как раз благодаря этому короткому, древнему пути.
Зрительное восприятие — это когда вы можете сказать, «что» и «где», а зрительное ощущение — это когда при этом вы еще имеете ментальную картинку. Выполняется примерно одна и та же когнитивная функция распознавания объекта, но в одном случае это распознавание сознательно, а другом — нет. «Слепое зрение» — это зрительное восприятие без сознания.
Чтобы какая-то функция в мозге была сознательной, нужно, чтобы выполнение определенной когнитивной задачи сопровождалось внутренним субъективным опытом.
Именно наличие приватного опыта является ключевым компонентом, позволяющим сказать, есть сознание или нет. Это более узкое понятие называется феноменальным сознанием (phenomenal consciousness).
Система звуковой информации. Здесь ситуация аналогичная. Особенно впечатляющим является пример с телеигрой «Угадай мелодию». Оказывается, часто для угадывания мелодии достаточен совершенно малый набор нот. Двух, трех звучащих нот оказывается достаточно для угадывания всего произведения.
Сознание игрока, обращаясь к предшествующим записям мелодий в коре, восполняет ноты в полном объеме, но у разных игроков число этих нот разное, в зависимости от того, что у кого было записано и структурировано в коре. Именно эти подходы, основанные на понимании способности человеческого слухового аппарата сфокусироваться на одном конкретном источнике звука, использованы при внедрении микрофонов в телефонах сотовой связи. Далее схема обработки слуховой информации (стр. 114 Рэя)
Рисунок 1 – Схема обработки слуховой информации в подкорке новой коры
Другие сенсорные источники
Сотни мегабит в секунду, включая входные сигналы от нервных клеток кожи, мышц, внутренних органов и других зон приходят в верхнюю часть спинного мозга. Это тактильная информация, температура, уровни кислотности, перемещение пищи по пищеварительному тракту и данные о множестве других органов. Такая информация обрабатывается средним и стволом спинного мозга. Нейроны первого слоя создают карту тела, отражающую его текущее состояние. Эту карту можно сравнить с изображением на экране оператора радиолокационных станций, когда отслеживают движение целей (самолетов, БПЛА, ракет). Дальше информация передается отделу мозга, называемому таламусом.
Таламус. Таламус выполняет множество функций, например, через него вся предварительно обработанная сенсорная (тактильная, зрительная, звуковая, …, исключая возможно обонятельную) информация направляется в специализированные отделы коры головного мозга. Таламус непрерывно поддерживает контакт с новой корой. Ее распознающие модули посылают в таламус предварительные данные и получают ответы в виде возбуждающих и ингибирующих сигналов от 6-го уровня каждого модуля. Самих модулей в новой коре сотни миллионов.
Направленное мышление без сигналов таламуса не работает. Ключевая роль таламуса состоит как раз в сосредоточении внимания, на хранящихся структурированных списках коры, заставляющих нас думать в определенном направлении или следовать определенному плану действий.
«Каждый знает, что такое внимание. Это сосредоточение мыслительного процесса, в четкой и яркой форме, на одном из нескольких одновременно существующих объектов или цепочек мыслей. Ключевые элементы этого процесса – локализация, концентрация и осознание. Процесс состоит в удалении одних вещей для более эффективного обдумывания других…» Уильям Джемс.
В завершении этого описания отметим, что наша рабочая память способна одновременно удерживать четыре вопроса – по два в каждом полушарии мозга. До конца не ясно, руководит ли таламус новой корой или наоборот, но для нормального функционирования организма нужны оба отдела. На рисунке 2 представлена схема управления элементами организма, верхний уровень которой реализуется сознанием.
Рисунок 2 – Схема информационной системы регуляции мозгом (сознанием) функций организма
Общепринято, что сознание живых организмов связывается с мозгом и в первую очередь с мозгом человека. Отмечая важную роль человеческой речи для возникновения и наличия сознания, выбор человека как объекта и носителя сознания достаточно предсказуем. Здесь важно понимать и знать, что есть организм (индивид), обладающий мозгом, изучена его структура, элементы, связи элементов, выявлены функции, возлагаемые на мозг организмом в целом. Понятно, как мозг функционирует, чем руководствуется, определяя поведение организма, т.е. каковы показатели и критерии эффективности такого функционирования. Последнее положение весьма тесно связано с требованиями вида (организма), целями, задачами, ресурсами, условиями внутренними и внешними, ограничениями и др. Кстати не решен пока и такой вопрос мозг принадлежит организму или наоборот организм принадлежит мозгу.
Гиппокамп. Гиппокамп распределен в обоих полушариях, и имеет вид подковы, расположенной в медиальных височных отделах мозга. Основное его предназначение – запоминание новых событий. Его собственная память не имеет иерархического строения. Новизну событий определяет новая кора и она решает, что информацию о них нужно представить гиппокампу. Например, новой коре не удается распознать определенный набор черт (новый самолет) или известный портрет, знакомая ситуация приобрела новые характеристики.
Считается, что гиппокамп запоминает такие ситуации путем отсылок к новой коре, и эти воспоминания фиксируются в новой коре как образы низкого порядка.
Емкость гиппокампа ограничена, следовательно, хранящиеся в нем воспоминания не-долговечны. Двусторонние повреждения гиппокампа исключают запоминание новых событий, но ранее запоминавшиеся события сохраняются в нем. Исследователями создан искусственный гиппокамп «протез» подсистемы мозга. Он имплантирован животным (2011 г.) и с ними проведены эксперименты.
В выводах отмечается «… эксперименты показали, что нейронные имплантаты способны в реальном времени идентифицировать процесс кодирования и манипулировать им, восстанавливая и даже улучшая когнитивные мнемонические процессы». Особенно
перспективно создание нейронных имплантатов для людей, которые могли бы сглаживать первую фазу повреждений в ходе развития болезни Альцгеймера, так как именно при этом заболевании гиппокамп человека повреждается в первую очередь
Мозжечок. Мозжечок — отдел старого мозга, который на заре человечества контролировал практически все движения гоминидов. В нем по-прежнему содержится половина всех нейронов мозга, но масса его составляет около 10% массы всего мозга. Просто нейроны в нем маленькие, а сам он размером с кулак. Для мозжечка характерна повторяемость структур, которые образованы сочетанием нескольких нейронов, повторенных миллиарды раз. Структура его подобно новой коре равномерна. Мозжечок координирует движения и регулирует сокращение мышц. Удаление или повреждение мозжечка не приводит к параличу, но нарушает мышечную координацию. Нитку в иголку продеть не удается. Установлено, что клетки Пуркинье в мозжечке контролируют последовательность движений, и каждая клетка чувствительна к определенной последовательности.
Описание функционирования мозга
Описание функционирования мозга будем рассматривать в соответствии со структурой сознания на фоне функционирования организма в целом. Обычно структурными элементами сознания называют следующие:
— разум (мышление),
— память,
— волю,
— воображение,
— внимание,
— чувства,
— эмоции,
— представления (понятия),
— ощущения,
— речь.
Разум человека — это способность (компонент мышления) связывать и видеть в единстве процессы, явления и факты и обобщать их. Другим важным компонентом мышления является рассудок, как способность выстраивать логический ход суждения, строгость доказательств и правильность выводов. Разум — связывает (синтезирует), рассудок — разделяет (анализирует).
Деятельность сознания — это в основном анализ и синтез (преобразование) действительности.
Основные жизненные процессы и сама жизнь человека описана (закодирована) в ДНК клеток. С рождением человека в его организме запускается информационная программа, работа которой рассчитана на определенное время, называемое жизнью человека. В нормальных условиях жизнедеятельности некий счетчик отсчитывает временные такты, отведенные на жизнь, переводя их в часы, сутки и годы.
Функциональная компьютерная модель головного мозга(см.здесь)
Каждый миг жизни, проживаемой человеком, программа решает, что делать дальше, в последующий миг. Основным критерием, которому должно удовлетворить принимаемое решение, является сохранение на генетически заданном уровне порядка, или энтропии, либо возникшей полезной для вида (человека) мутации.
Поддержание показателей внутренней среды организма практически на постоянном для нормы уровне осуществляется нервным центром, включающем мозг. Реализуется это с помощью управления (регуляции) функционированием различных органов и физиологических систем, объединяемых в единую функциональную систему – организм. Укрупненно это иллюстрируется рисунком 3.
Рисунок 3 – Схема строения и функционирования систем организма по П. К. Анохину
В рамках гипотезы Вернона Маунткасла механизм работы коры головного мозга для всех людей практически одинаков. Но действие нейронных ансамблей коры создает у каждого человека уникальное сознание – «Я», отличное от всех других.
Так сенсорные стимулы поступают на периферические нервные окончания, далее их копии передаются в мозг (в кору). Мозг использует их для создания динамичных и постоянно обновляемых нейронных карт внешнего мира, нашего места и ориентации в нем, а также происходящих в нем событий. На уровне ощущений возникающие образы практически у всех людей одинаковы, они легко идентифицируются путем вербального описания или по одинаковым аппаратно регистрируемым реакциям.
Но, помимо этого, каждый образ связан с генетической информацией и с накопленным индивидуальным опытом, который и делает каждого из нас неповторимым и уникальным. На основе этого интегрального опыта каждый из нас конструирует на высшем уровне своего перцептивного опыта свой собственный очень личный взгляд изнутри.
Самосознание. Самосознание возникает в ходе развития сознания личности, по мере того как она становится самостоятельно действующим субъектом. Самосознание есть не столько рефлексия своего Я, сколько осознание своего способа жизни, своих отношений с миром и людьми.
При рассмотрении самосознания выделяют компоненты:
— Сознание своих психических свойств, как результат самонаблюдения.
— Сознание «Я» как активного начала, как субъекта деятельности.
— Сознание тождественности, отличающее ощущения от собственного тела, от ощущений, вызываемых внешними предметами и явлениям.
— Сознание способности к социально-нравственной самооценке
Личность в ее реальном бытии, в её самосознании есть то, что человек, осознавая себя как субъекта, называет своим «Я». Я – это личность в целом, в единстве всех сторон бытия, отраженная в самосознании. Реальная личность, которая, отражаясь в своем самосознании, осознает себя как «я», как субъекта своей деятельности, является общественным существом, включенным общественные отношения, выполняющим те или иные общественные функции.
Самосознание – это динамическая система представлений человека о самом себе, осознания им своих физических, интеллектуальных и других качеств, самооценка качеств, а так же субъективное восприятие влияющих на данную личность внешних факторов (Л.М. Митина).
Самосознание есть всегда сознание самого себя как сознательного субъекта, человека, реального индивида, а вовсе не сознание своего сознания (И.И. Чеснокова).
Большинство психологов рассматривают самосознание как единство трех сторон –
самопознания, эмоционально-ценностного отношения к себе и саморегулирования.
Сторонами внутреннего строения самосознания является знание и отношение.
Знание о себе представлено в виде представлений и понятий о себе. Знания человека о самом себе, как реальном субъекте различных видов деятельности, является многообразным по своему составу и по форме отражения. Оно может отражаться как на непосредственно-чувственном уровне, так и на абстрактно-логическом уровне.
Отношение к себе выражается в характеристиках эмоциональной сферы: эмоциях, чувствах, в адрес собственного «Я». В результате рефлексии формируется понятие о самом себе или обобщенно-устойчивый «Я-образ» (Я-концепция).
1. Активность. Сознание связано с деятельностью, с активным взаимодействием с окружающим миром.
2. Избирательный характер. Сознание направлено не на весь мир в целом, а только на определенные его объекты (чаще всего связанные с какими-то нереализованными потребностями).
Уровни и виды состояния сознания
В.М. Бехтерев выделял 6 уровней (форм) сознания:
• Сознание своего тела;
• Сознание окружающего пространства;
• Сознание времени;
• Сознание своей личности;
• Сознание своего сознания.
• Сознание своего существования;
При исследование сознания на ориентировку различают:
— ориентировку во внешней среде, т.е. месте, времени и окружающих лицах (аллопсихическая ориентация);
— ориентировка по отношению к самому себе — как в плане «схемы тела» (соматопсихическая ориентация), так и в плане психической жизни (аутопсихическая ориентация).
Ю.Б. Гиппенрейтер предлагает следующую уровневую структуру сознания:
А) Отсутствие сознания, непрерывность его функционирования.
Б) Подсознание включает неосознаваемые механизмы сознательных действий. Состоит из трех подклассов:
• Неосознаваемые автоматизмы, возможно осознаваемые в прошлом;
• Явления неосознаваемой установки;
• Неосознаваемые сопровождения сознательных действий (непроизвольные движения, мимика).
В) Предсознание определяется как неосознаваемые побудители сознательных действий (сновидения, ошибки, оговорки), невротические симптомы.
Г) Сознание;
Д) Сверхсознание – это процессы длительной и напряженной работы сознания, в результате которой появляется некий интегральный итог в виде новых отношений, чувств, поступков ранее не осознававшихся (творчество, интуиция, катарсис).
Виды состояния сознания
Различают следующие виды состояния сознания:
1. Ясное сознание;
2. Неясное сознание, при котором больной, хотя и разумно, но с опозданием отвечает на вопросы, недостаточно ориентирован в окружающей обстановке;
3. Ступор — оцепенение; при выходе из этого состояния на вопросы отвечает недостаточно осмысленно;
4. Сопор — отупение; на окружающее больной реагирует, однако реакция носит эпизодический, далеко не адекватный характер, связно объяснить, что с ним происходило или происходит, больной не может;
5. Бессознательное состояние — кома (угнетение сознания, нередко с расслаблением мышц).
Нарушение сознания может зависеть от различных патологических процессов в центральной нервной системе, в том числе связанных с расстройством мозгового кровообращения, которое чаще возникает у пожилых лиц при динамическом нарушении кровообращения в результате спазма сосудов, но может быть связано со стойкими анатомическими нарушениями в виде кровоизлияния или ишемии мозга. При этом в ряде случаев сознание может сохраняться, но бывают выражены расстройства речи. Сопорозное состояние может развиваться при инфекционных поражениях мозга, в том числе менингите.
Нарушения сознания, включая коматозные состояния, возникают чаще при значительных сдвигах в системе гомеостаза, к чему приводят тяжелые поражения внутренних органов.
Обычно во всех случаях такого эндогенного отравления имеются те или другие нарушения дыхания (дыхание Чейна-Стокса, Куссмауля и др.).
Измененные состояния сознания
Имеется много веществ, изменяющих сознание. – от таких обычных, как кофеин и алкоголь, самый распространенный наркотик, до сильнодействующих галлюциногенов вроде ЛСД.
Отключенное сознание – нулевые затраты времени при полном отключении. Частичное
отключение различных групп нейронов (прием препаратов пропофола, ксенона, кетамина)
Все известные подходы, часто называемые теориями, не выходят за рамки предлагаемых частных гипотез по частным вопросам, даже претензии на фундаментальность не выглядят сколь-нибудь основательно, так как оказываются весьма ограниченными.
Другой путь — медитации – это основа большого количества терапевтических методик, таких как имажинативная психотерапия, аналитическая психология, аутогенная тренировка и другие духовные практики, способствующие изменению состояний сознания.
К измененным состояниям относят:
— аффект — бурная реакция на явление, кратковременная эмоция, например, испуг,
— экзальтация — повышенная возбудимость, необычная оживленность,
— экстаз — высшая степень восторга, прилива творческих позывов, воодушевления.
— эйфория — состояние довольства, чрезвычайного приподнятого настроения,
— катарсис — просветление, духовное облагораживание чувств, очищение,
— сон,
— гипноз, гипнотическое состояние под воздействием гипноза.
Как правило, гипноз сопровождается следующими характеристиками:
– открывается доступ к информации, содержащейся в бессознательном;
– человек впадает в транс;
– его влечение становится невозможно контролировать;
– его воображение играет очень яркими красками;
– он сонлив;
– он чувствует себя расслаблено;
– у него начинают проявляться архаичные инстинкты;
– проявляется абсорбция.
Абсорбция – это способность человека находиться в особых состояниях сознания, будь то наркотическое опьянение, медитация или гипноз. В ежедневных ситуациях проявление абсорбции есть ничто иное, как повышения степени фантазирования.
Заключение
Приведенные положения и факты, изложенные с разной степенью подробности, служат для ознакомления читателя с проблематикой науки о человеке, для ориентировки тем, кто хочет попробовать свои силы в развитии этого направления. Достижения огромны, но открытия делаются не только специалистами в узких областях. Стыки наук — огромный источник идей и творчества.
Показано, в каких направлениях эти науки движутся (я здесь даже не упомянул о грандиозном успешно завершенном проекте «Геном человека»), в какой мере развивается моделирование функциональных систем человеческого организма. Экономический успех «Генома» (каждый доллар, потраченный на него, вернул экономике США 140 долларов) и вдохновил американское руководство на спонсирование еще одной «карты», на этот раз – нейронной активности мозга.
Перечислены и названы свойства, функции, уровни, теории и методы изучения сознания. Дана их характеристика.
Показано сходство материальных структур на нанотехнологическом уровне или внешнее сходство структур нейробиологических и электронных приборов.
Глобальный подход к феномену жизни в космологическом аспекте затронут слегка, намеком.
Как писал В.В. Маяковский: «Если звезды зажигают, значит, это кому-нибудь нужно». Если Жизнь и Разум в космосе возникли..., на что они могут быть способны? Возможно сам космос со временем будет управляться ими.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [Информационная безопасность, Разработка веб-сайтов, ВКонтакте API, Конференции, Дизайн игр] 27 августа приглашаем на онлайн-митап Hot Frontend
- [Информационная безопасность, Реверс-инжиниринг] Руткиты на основе BIOS. Часть 1 (перевод)
- [Информационная безопасность, Исследования и прогнозы в IT] Сколько стоит взломать почту: небольшой анализ рынка хакеров по найму
- [Научно-популярное, Космонавтика] Возвращение Crew Dragon: Чем Боб и Даг занимались два месяца?
- [Информационная безопасность, Транспорт] На продажу выставили данные почти 1 млн водителей Москвы и Подмосковья
- [Программирование, Геоинформационные сервисы, Математика, Визуализация данных, Научно-популярное] Гидродинамическое моделирование (CFD) на рельефе с помощью MantaFlow и визуализация результатов в ParaView
- [Научно-популярное, Космонавтика, Будущее здесь] Пилотируемый корабль Crew Dragon успешно приводнился у берегов Флориды
- [Инженерные системы, Научно-популярное] Забор из рулона — радиопрозрачные инженерные заграждения
- [Haskell, Алгоритмы, Функциональное программирование] Перевозим волка, козу и капусту через реку с эффектами на Haskell
- [Будущее здесь, Космонавтика, Научно-популярное] Прототип Starship успешно прошел огневые испытания
Теги для поиска: #_informatsionnaja_bezopasnost (Информационная безопасность), #_algoritmy (Алгоритмы), #_matematika (Математика), #_nauchnopopuljarnoe (Научно-популярное), #_biotehnologii (Биотехнологии), #_nejron (Нейрон), #_sinaps (синапс), #_tsns (ЦНС), #_akson (аксон), #_informatsionnaja_bezopasnost (
Информационная безопасность
), #_algoritmy (
Алгоритмы
), #_matematika (
Математика
), #_nauchnopopuljarnoe (
Научно-популярное
), #_biotehnologii (
Биотехнологии
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 19:26
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
 Сознание — рефлексия субъектом действительности, своей деятельности, самого себя. Оно порождается не природой, а самим человеком и окружающим миром, семьей, обществом. В свое время Г. В. Ф. Гегелем были высказаны идеи о трех слоях в его учении о субъективном духе, который выделял три ступени в развитии субъективного духа: антропологию, феноменологию и психологию. Сегодня этот подход вполне применим к сознанию. Введение. Понятие сознания Вопрос о сознании у людей возникал с давних времен, но понимание проблемы и ее формулирование появилось сравнительно недавно, впервые явно упоминается в работе Рене Декарта. По традиции начну с Р. Декарта, который первым предложил отождествить психику и сознание (мышление). Сам термин сознание Декарт не употреблял. Декарт определяет сознание как «все то, что совершается в нас осознанно, поскольку мы это понимаем. Таким образом, не только понимать, хотеть, воображать, но также и чувствовать есть то же самое, что мыслить». Сознание — это рефлексия, включенная в различные умственные акты, такие как восприятие, мышление, сомнение, верование, волнение и т. д. Сознание представляет собой внутренний, незамутненный взор ума, от которого практически ничто не может быть скрыто. (по Дж. Локку). Зигмунд Фрейд считал, что следует расширить определение сознания как преднамеренной и целенаправленной психической активности. Определение оказывается в равной мере применимым и к бессознательному. Фрейд, возможно первым, разглядел в содержимом бессознательного смысл и намерение. Сознание — это способность оценивать сенсорную информацию, реагировать на нее критичными размышлениями и действиями и сохранять следы событий в памяти, чтобы прошлые отпечатки или действия могли быть использованы в будущем (А. Р. Лурия). Бессознательное, по К. Юнгу, есть совершенный источник нашей общности и креативность. Коллективное бессознательное — это «образ мира, на формирование которого ушла вечность… Оно состоит из совокупности инстинктов и их коррелятов, архетипов. Подобно тому как каждый из нас обладает инстинктами, он также обладает запасом архетипических образов» На бессознательном уровне в опытах обнаруживаются умственные процессы: восприятие, представление, намерение, вспоминание и т. п., где они недоступны для интроспекции. Центральная догма нейробиологии. Основным объектом нейробиологии человека является нервная система, состоящая из двух больших частей: а) центральной нервной системы (ЦНС), включающей и управляющий ею головной мозг; б) периферической нервной системы, состоящей из периферических нервов, а также двух других подсистем — вегетативной нервной системы (делится на симпатический и парасимпатический отделы) и диффузной (соматической) нервной системы. Головной мозг — важнейший орган ЦНС, который в свою очередь состоит из частей, т.е. областей или структур мозга (рис. А ). В основе догмы лежит предположение, что все нормальные функции здорового мозга и все их паталогические нарушения объясняются, исходя из свойств основных структурных компонентов мозга. Вся деятельность мозга определяется событиями, действиями, происходящими в определенных частях мозга. Основные концепции сознания. Нервная система — это телесный орган и действует в пределах всего тела. Отдельные функции нервной системы осуществляются ее подсистемами, организованными в соответствии со своим назначением. Работает принцип передачи сигнала (возбуждение/торможение), а также структурный иерархический принцип. В статье не раскрывается клеточный подход: нейрон, дендрит, аксон, синапс, сигнал и др. Нейрон в рабочем состоянии — это заряженный конденсатор. На внешнем слое мембраны клетки концентрируются положительные ионы (ионы натрия — Na+), на внутреннем слое возникает отрицательный заряд. Если нейрон начинает (решает) действовать, то открываются натриевые канальцы, ионы проникают внутрь и начинается деполяризация — заряды нейтрализуются. Сигнал деполяризации бежит вдоль по аксону до синапса и далее по цепочке связей. Нейроны (клетки) ЦНС не делятся и не обновляются (их более 86 миллиардов), но со временем часть из них разрушаются, гибнут. Адресуюсь к математикам, которые могли бы поучаствовать в создании отдельных алгоритмов и моделей функционирования сознания, а к специалистам по информационной безопасности с предложением заняться основами новой теории безопасности в целом и информационной в частности. Повод задуматься об этом я в статье высказал. Что в сознании изучается 1. Феноменальный опыт сознания, т. е. непосредственное переживание картинки окружающего мира 2. Процессы переработки информации, осознаваемые и неосознаваемые — это область когнитивных коррелятов сознания.Стимул — слово на 30 миллисек не виден человеку, но мозг воспринял и обрабатывает. Река — берег. 3. Процессы нейрональных коррелятов сознания. Для сознания справедливы и действуют следующие законы:
Что же мы знаем о сознании на сегодняшний день? Сознание — это некоторый механизм в мозге, который выстраивает непротиворечивую картину мира, который позволяет нам контролировать наше поведение и в то же время позволяет нам объяснять его, строить интерпретации происходящего, прогноз будущего в окружающем мире. Сознание является продуктом и результатом деятельности систем, к которым относится и индивид (личный опыт), и общество (общественное сознание), а не только мозг (разум, интеллект). Способность осознавать не является функцией какой-то одной части мозга. Скорее ее нужно искать в совместной деятельности отдельных систем мозга, каждая из которых вносит свой особый вклад в работу всей функциональной системы в целом. Психическая деятельность человека имеет трехуровневую структуру, включая сознание, подсознание и надсознание сверхсознание. Сознание включает то, что может быть передано речью другим. Подсознание защищает сознание от излишней работы (примеры стереотипов поведения) и психических перегрузок. Сверхсознанию приписывают творческую интуицию, которая не контролируется сознанием и волей. Например, сверхсознание защищает нарождающиеся гипотезы от консерватизма сознания, от чрезмерного давления ранее приобретенного опыта. Игры детей тренируют сверхсознание, обладают самоценностью так как игра свободна от достижения утилитарных целей, в ней решаются бескорыстно-творческие задачи, приобретаются знания, умения и навыки. Главными элементами сознания человека являются его ощущения, чувства и представления. Учеными отмечается, что основные процессы психики – это результат творческого синтезирования, который дает возможность сознанию открыть такие процессы, как апперцепция и перцепция. Что же такое апперцепция? Это процесс, с которым сознание реализует свой потенциал к самоорганизации, он противостоит принципу ассоциации, приводя к осмыслению и расстановке в правильном порядке всех психологических элементов. Необходимость возникновения, формирования сознания, социальная обусловленность, вызвана у человека потребностью объяснить факт, что вещи не только существуют, но еще и отмечаются и познаются». Главная функция сознания — это познавание, другая функция — адаптация. Именно они способствуют успешности поведения. Чаще всего среди систем мозга, формирующих сознание, называют: — ретикулярную формацию ствола мозга, контролирующую уровни бодрствования; — вторичные зоны задних (афферентных) областей коры полушарий, обеспечивающие хранение и регистрацию, поступающей сенсорной информации; — наиболее важные медиальные зоны лобных долей, участвующих в формировании побуждений и программ действия, а также играющие основную роль в сознательной регуляции целенаправленного поведения. — клауструм. В настоящее время нейрофизиологи пытаются понять природу человеческого сознания, изучая клауструм — крошечную прослойку серого вещества глубоко в мозге. В 2005 году была опубликована статья Фрэнсиса Крика и Кристофа Коха, в которой предполагалось, что Claustrum может играть определённую роль в работе сознания. Незадолго до своей смерти Френсис Крик также дал интервью директору Исследовательского центра высшей нервной деятельности (англ. Center for Brain and Cognition) Рамачандрану Вилейануру: «Рама, я думаю, что секрет сознания заключается в Claustrum, не так ли? Иначе зачем эта крошечная структура подключена к столь многим структурам мозга». Несмотря на применение самых изощренных технологий, ученые пока не могут сказать, как «серые клетки» превращают потоки разрозненной информации от органов восприятия в яркий внутренний мир. Далее выскажем пожелание читателю внимательно ознакомиться с рисунками А и Б, которые представляют материальную основу и организацию предмета дальнейшего изложения.  Рисунок А — Схема центральной нервной системы. Головной мозг  Рисунок Б — Схема вегетативной нервной системы. Римскими цифрами обозначены порядковые номера черепно-мозговых нервов Важнейшим свойством таких систем является возможность создания недостающих им функциональных органов, своего рода новообразований (примером для мозга человека является новая кора), которые в принципе невозможно редуцировать к тем или иным компонентам исходной системы. Сознание должно выступать в качестве «суперпозиции» функциональных органов. Свойства сознания У. Джемс выделил четыре существенные черты сознания: 1) каждое состояние сознания является частью личного сознания; 2) в отличие от тождественности воспринимаемых нами объектов его состояния никогда не бывают абсолютно тождественными, они изменчивы; 3) непрерывность личного сознания; 4) избирательность, выражающаяся в частности во внимании и обдумывании. Можно перечислить ряд характеристик феноменального сознания или сознания вообще: квалитативность, интенциональность, субъективность, приватность, отсутствие пространственного протяжения, невыразимость, простота, безошибочность, прямое знакомство и внутренняя природа. Таково рабочее определение сознания. 1. Квалитативность (качественность) — это то, каким образом вы испытываете свой внутренний субъективный опыт. Обычно это сенсорные характеристики: цвет, тактильные, вкусовые ощущения и т. д., а также эмоции. 2. Приватность сознательного опыта означает, что вы не видите то, как я вижу вас. Даже если в будущем изобретут средство увидеть то, чтό другой человек наблюдает в своем мозге, то все равно нельзя будет увидеть его сознание, ведь увиденное будет вашим собственным сознанием. Нейроны в мозге можно увидеть хирургическим путем, но с сознанием это не сработает, потому что это абсолютная приватность. 3. Отсутствие пространственного протяжения свидетельствует о том, что, когда я смотрю на белую колонну, моя голова не увеличивается на объем этой колонны. У ментальной белой колонны нет физических параметров. 4. Невыразимость ведет к понятию простоты и неразложимости на другие характеристики. Некоторые понятия невозможно объяснить через более простые. Например, как объяснить, что значит «красное»? Никак. Объяснение через длину волны не считается, потому что, если начать подставлять его вместо слова «красное», значение высказываний изменится. Некоторые понятия можно выразить через другие, но в первом приближении они все кажутся невыразимыми. 5. Безошибочность означает: вы не можете ошибаться насчет того, что находитесь в сознании. Вы можете заблуждаться в суждениях о вещах и явлениях, вы можете не знать, чтó стоит за ментальным образом, но если вы с этим образом сталкиваетесь, значит, он существует, даже если это галлюцинация. 6. Недоступность извне к сознанию. Даже зная, что кто-то не находится в бессознательном состоянии, это не дает возможности изучать его сознание. 7. Обобщенность и отвлеченность. Сознание оперирует не реальными предметами и явлениями окружающего мира, а обобщенными и абстрактными понятиями, лишенными части атрибутов конкретных объектов действительности. 8. Целостность. Сознание психически здорового человека, как правило, обладает целостностью. В рамках данного свойства возможны внутренние конфликты ценностей или интересов. При некоторых видах психических заболеваний целостность сознания нарушается (шизофрения – расщепление сознания). 9. Константность. Относительная устойчивость, неизменчивость и преемственность сознания, определяемые памятью. Константность сознания обусловливается свойствами личности. 10. Динамичность. Изменяемость сознания и способность к непрерывному развитию, обусловливаемая кратковременными и быстро сменяющимися психическими процессами, которые могут закрепляться в состояниях и в новых свойствах личности. 11. Искаженность. Сознание всегда отражает действительность в искаженном виде (часть информации теряется, а другая часть искажена индивидуальными особенностями восприятия и установками личности). 12. Индивидуальный характер. Сознание каждого человека отличается от сознания других людей. Это связано с рядом факторов: генетическими отличиями, условиями воспитания, жизненным опытом, социальным окружением и пр. 13. Способность к рефлексии. Сознание обладает способностью к самонаблюдению и самооценке, а также может представлять себе, как его оценивают другие люди. Кое-какие факты о сознании, его свойствах дают исследователю наблюдения за больными с дефектами и заболеваниями мозга, но систематическими исследованиями это, конечно, не является и ожидать больших успехов здесь не приходится. Наличие уровня информационной интеграции. Определяется временем. Время, затрачиваемое на измерение информационной интеграции в сети нейронов, увеличивается «в геометрической прогрессии» по сравнению с числом рассматриваемых узлов – что означает, что даже при использовании наилучшей технологии вычисления могут длиться дольше, чем жизнь Вселенной. Новая идея подобных вычислений (Токер) за пару минут обеспечивает получение результата. Функции сознания Сознание не просто высшее личностное образование, оно осуществляет три взаимосвязанные функции: регуляцию психических процессов, регуляцию отношений и регуляцию деятельности субъекта (С. Л. Рубинштейн). Две основных функции сознания выделяются в работах В.С. Ротенберга: • Объективирование и закрепление в речи знания об объективной реальности и выделение из окружающей среды самого себя как субъекта познания этой реальности. С этой функцией сознания связано формирование значений. • Выделение себя из окружающей среды в качестве субъекта – личности. Эта функция со-знания обеспечивает возможность самовосприятия и самооценки. С ней связано формирование личностного смысла. Так же к основным функциям сознания можно отнести следующие: * отражательная (принцип зеркала и памяти); * порождающая (творческая, или креативная); * регулятивно-оценочная; * рефлексивная; * духовная; Трудная проблема (термин введен философом Дэвидом Чалмерсом, 1995 г.) сознания (англ. hard problem of consciousness) – это проблема объяснения того, почему у нас есть квалиа (ментальные состояния) или феноменальный опыт, как ощущения приобретают такие характеристики, как цвет или вкус; почему у субъекта появляются определенные состояния сознания, измененные состояния. Другими словами, это проблема поиска ответов на два вопроса: каким образом мозг порождает сознание? И почему сознание существует, почему сознание возникает? Общеизвестными научными методами ответов на эти вопросы пока получить не удалось. К «легким» проблемам относят поиск ответов от третьего лица на вопросы типа: что делает сознание, какова его структура, как оно изменяется с течением времени? Утверждается, что сейчас известно устройство и принципы функционирования головного мозга, как мозг контролирует поведение организмов и понимание самого поведения, но из этого отнюдь не следует понимание сознания. Теории и методы изучения сознания В число наиболее существенных и влиятельных нейробиологических теорий входят следующие: • теория интегрированной информации (англ. integrated information theory); • теория динамического ядра (англ. reentrant dynamic core theory); • теория глобального рабочего пространства (англ. global workspace theory); • теория нейронального глобального рабочего пространства (англ. global neuronal work-space theory); • дуплексная теория зрения (англ. duplex vision theory); • теория рекуррентной обработки (англ. local recurrence theory); • теория микросознания (англ. microconsciousness theory); • таламокортикальная теория (англ. thalamocortical binding theory); • теория ощущения происходящего (англ. consciousness as the feeling of what happens). • Теория когнитивного диссонанса (англ. A Theory of Cognitive Dissonance Леон Фестингер) и это разумеется не полный перечень. Когнити́вная систе́ма, когнити́вная структу́ра (от лат. cognitiо «познание») – система познания (человека), сложившаяся в его сознании в результате становления его характера, воспитания, обучения, наблюдения и размышления об окружающем мире. На основе этой системы ставятся цели и принимаются решения о том, как надо действовать в той или иной ситуации, стараясь избежать когнитивного диссонанса. В основе когнитивной системы лежит взаимодействие мышления, сознания, памяти и языка; носителем такой системы является мозг (человека). Третьей чертой сознания Джемс назвал непрерывность из чего следует понятие потока сознания. Единство сознания и деятельности. Линии «непрерывности» или «прерывистости» состояний сознания четко обозначены в патологии. Так, в выстраивающихся в непрерывную линию разных видах оглушения, сопоре и коме ярче всего выражена непрерывность сознания. В формах типа делирия, онейроида — смежность, а в формах типа сумеречных состояний, особенно при эпилепсии, — замкнутый мирок прерывности (Спивак Д.Л., 1989). Исследование сознания представляет значительные трудности, а о расстройствах его приходится судить по косвенным признакам: мимика, жалобы (некоторые больные жалуются на неясность сознания), реакции на внешние воздействия, оценка ориентировки, внимания, мышления и другие. Неинвазивные методы изучения сознания. Для исследования психофизиологических механизмов бодрствования и сна широкое распространение получила электроэнцефалография. С поверхности кожи головы можно записывать и вызванные потенциалы мозга, которые возникают в ответ на различные сенсорные раздражители (световую, звуковую и иную стимуляцию). Существуют неинвазивные технологии сканирования мозга, включая новые — варианты МРТ, — магнитоэнцефалографию (МЭГ – измерение магнитных полей, образующихся в результате электрической активность мозга), — диффузионную трактографию (анализ пучков нервных волокон в головном мозге) и — стандартная методика ТМS (трансчерепная магнитная стимуляция) определенных областей мозга, которая обеспечивает (по реакции мозга в различных его состояниях на такое воздействие), оценивание способности мозга интегрировать информацию. Аналитическая интроспекция. В качестве метода изучения сознания длительное время выступала в основном интроспекция как систематическое использование самонаблюдения для научных целей. Для изучения различных состояний сознания используются описательные методы, основанные на наблюдении за собственным поведением и самоотчетах испытуемых о своих переживаниях. Для изучения сознания все чаще стали использовать лингвистические методы, поскольку непосредственным репрезентативом сознания является язык в его речевой форме. Анализ изменений в характеристиках речи (лексика, семиотика и грамматика языка) при тех или иных психических состояниях, изменениях физиологических процессов в центральной нервной системе широко используется в психолингвистике и нейролингвистике. В настоящее время разработаны и количественные методики измерения изменений речи у лиц в обычном и измененном состояниях сознания (Спивак Д.Л., 1986). Установлено, что в головном мозге существует регулярная сеть нейронов, напоминающая структуру возбуждения нейронов новой коры. Пространственное разрешение неинвазивных методов сканирования мозга постоянно увеличивается с невероятной скоростью. Методы моделирования функционирования мозга Моделирование выполняют с применением неинвазивных и инвазивных (с животными) методов. Создано несколько крупномасштабных проектов по компьютерным моделям мозга, например, лаборатория в Колд-Спринг-Харбор получила 500 терабайт информации в результате сканирования головного мозга мышей, и выложила модель для общественного доступа в июне 2012 года. Проект позволяет пользователям изучать мозг подобно изучению поверхности Земли программой Google Earth. Вы можете перемещаться внутри мозга и при более сильном приближении рассматривать отдельные нейроны и их контакты. Можно выделить определенную связь и следовать по ней вдоль всего мозга. Другой проект HUMAN BRAIN: попытка смоделировать работу мозга на компьютере проект стоимостью в миллиард евро (2013 года). Проект подвергался учеными жесточайшей критике. Тем не менее идея оказалась слишком привлекательной — схожие инициативы были запущены в США (BRAIN Initiative) и Китае. Сам Human Brain Project (НВР) продолжает работу, хотя и в скорректированном виде. Да и сам идеолог проекта Маркрам не пострадал от того, что не сдержал данное десять лет назад обещание, отмечает в своей «юбилейной» колонке один из самых влиятельных американских научных журналистов Эд Йонг. Маркрам обещал создать 3D-атлас характеристик мозга с разрешением в 50 раз лучшим, чем есть сейчас. Инициаторы проекта BRAIN Initiative сформулировали задачу так: мы хотим получить, во-первых, полную карту спокойного мозга, т. е. каждую связь каждого нейрона; во-вторых, полную карту активного мозга, т. е. отслеживать в реальном времени (на экране монитора), как возникают, распространяются и гаснут возбуждения, как нейроны образуют активные подсистемы. До решения этой задачи пока далеко. Хорошая статья по данной тематике. Аппаратное, макетное моделирование. Изображения полученные электронными микроскопами демонстрируют поразительное сходство устройства электронных микросхем (увеличить) и структур реального мозга. Нейронные сети создаются не только программные, но и аппаратные.  Рисунок В — фрагменты многослойных структур слева — электронная микросхема; справа- сеть нейронов новой коры мозга.  Рисунок Г — фрагменты многослойных структур — изображения регулярных связей нейронов в новой коре При проверках гипотез разные состояния по уровням и областям мозга достигаются приемом различных медпрепаратов, которые изменяют уровни выхода важных трансмиттеров (специальных веществ, например, ацетилхолин, глутамат и др.). В условиях анестезии, по-видимому, полностью нарушается информационная интеграция мозга. Антропный принцип в теории сознания В рамках принципа формулируются вопросы: могла бы вселенная существовать без населяющих ее сознательных существ, насколько важно сознание для вселенной в целом? И другие, вопросы, например, намеренно ли законы физики задумывались такими, чтобы обеспечить существование сознательной жизни? Является ли наше место во вселенной – как в пространстве, так и во времени – каким-то особенным? Этот перечень и другие вопросы возникают в рамках научной гипотезы, называемой «антропный принцип». О безопасности. Взгляните на планету Земля со стороны. Внутри планеты бушует огонь и пламя (о вулканах знают все), снаружи ужасные космические излучения, мертвый холод, а между этими «молотом и наковальней», стихиями природы тоненькая пленочка атмосферы, внизу которой ещё тоньше биосфера. Она развивается, информация стала ведущим направлением в развитии человечества. Пленочка эта существует миллиарды лет. Какие законы безопасности защищают, сохраняют ее столь длительное время, почему и зачем? Понятно, что такая безопасность зиждется не на административно-правовом принципе (АПП), как это реализуется у людей в настоящее время. Безопасность обеспечивается строгим выполнением написанных инструкций, которые по предположению предусматривают все возможности нежелательных ситуаций. Нарушил инструкцию будешь наказан. Изъяны АПП-концепции безопасности явные: Чернобыль, Фукусима, подводные лодки батискафы с людьми гибнут, лесные пожары уже становятся обыденностью и т. д., финансово-валютные организации (банки) лопаются, и это при наличии служб безопасности, наличии людей ответственных за безопасность. Написаны горы цветных книг (пример «оранжевая» книга), создана ГосТехКомиссия, замененная ФСТЭКом, и что? Концепция «сильного» искусственного интеллекта (ИИ). В ней полагается, что «разум» возникает путем реализации сложного алгоритма, который последовательно воплощается объектами физического мира. Природа этих объектов значения не имеет. В качестве аппаратной части могут использоваться объекты любой природы и в них манипулируют нервные сигналы, электрический ток, текущий по проводам, приводные ремни трансмиссий, трубы водоснабжения и др. алгоритм рассматривается как нечто самодостаточное. Здесь привлекается математический мир Платона, в котором алгоритм может существовать вне зависимости от любой физической реализации. «Математические понятия» обитают лишь в умах. Возникает своеобразный замкнутый круг: для возникновения алгоритмов требуются умы, а умы возникают лишь при наличии алгоритмов. Видимое преобладание вещества над антивеществом в наблюдаемой части Вселенной называется барионная асимметрия. Квантовая механика (наиболее фундаментальная теория материи из существующих) предоставляет учёным формулы, позволяющие очень точно прогнозировать результаты эмпирических наблюдений, однако рисуемую квантовой механикой картину мира очень трудно осмыслить. Поскольку проблема сознания не менее загадочна, многие исследователи предполагают наличие глубокой связи между двумя этими тайнами. Предпосылки для разработки теории Сознания Над источниками и причинами познания задумывались ученые разных специальностей. Психолог Юм, а за ним философ Кант и его последователи (Шеллинг, Гегель и др.) копнули проблему достаточно глубоко и основательно. И. Кант не задавался вопросом, откуда берутся познавательные способности, он констатировал факт, что они существуют, и исследовал, как они работают. В результате Кант пришел к выводу, что существует система категорий, концепций, логических правил и методов вывода (таких как заключения относительно причинных связей между событиями), которые используются в познании природы. Эта система «чистого разума» по Канту имеет априорный характер — она существует в нашем сознании прежде всякого опыта— и является основой научного познания природы. Эти положения можно считать исходной предпосылкой и возможностью. Концепция «чистого разума» подверглась жесточайшей критике (А. Шопенгауэр), но не по существу средств и методов познания. Естественно, что приближение фиксированного мышления человека наложило свой отпечаток: Кант утверждает—и в рамках этого приближения вполне логично(!),— что так как «чистый разум» априорен, то наш рассудок в познавательном процессе предписывает свои законы природе: …хотя вначале это звучит странно, но тем не менее. Другими предпосылками следует считать установленные факты, закономерности и законы. Перечислим основные отделы мозга и системы, связанные с ними. Часть подобных систем моделируется в компьютерах, на основе результатов разрабатываются устройства, вживляемые в организмы и заменяющие поврежденные природные органы. Эти «мозговые протезы» при успешном функционировании свидетельствуют о том, что наука правильно осознала назначение и функции симулируемого органа. Это весьма важное и перспективное направление деятельности ученых. Для разработки общей теории сознания очень важно установить организационный принцип, который обеспечил бы подходы к феномену Сознания (с большой буквы), доступные для экспериментальной проверки. Система зрительной информации Зрительный нерв, идущий от сетчатки, содержит всего 12 выходных каналов, через каждый из которых проходит лишь небольшое количество информации об объектах в поле зрения. Это не изображение с высоким разрешением, а лишь набор очертаний и указаний относительно объектов, попадающих в сцену. Мы в своем сознании воображаем себе окружающий нас мир на основании воспоминаний, хранящихся в новой коре, которая медленно интерпретирует серию образов, поступающих по параллельным каналам. Одни клетки посылают лишь контуры предметов (контраст), другие протяженные области одинакового цвета, третья группа клеток – воспринимает и передает исключительно фон за объектом. Насколько неверные представления мы получаем в жизни о собственной зрительной системе. Многие думают, что мы глазами видим мир во всем объеме. На самом деле мозг получает от 12 каналов очень мало лишь подсказки, контуры в пространстве и времени. Если увеличить детальность, т.е. объем информации, то кора мозга (или ИИ) просто не справится с её обработкой. Разработчикам и создателям ИИ давно ясно, что оставлять для обработки следует лишь самые заметные детали. Дальше работает иерархический принцип обработки, восполняя картину окружающей действительности. Обычно нам кажется, что зрение — сознательная функция: если я вижу, значит, я осознаю. В случае «слепого зрения» пациент отрицает, что он что-то видит, однако, если его попросить угадать, чтó находится перед ним, он угадывает. Все дело в том, что у нас есть два зрительных пути: один — «сознательный» — ведет в затылочные зоны коры головного мозга, другой — более короткий — в верхний отдел коры. Если у боксера будет работать только сознательный зрительный путь, он вряд ли сможет уворачиваться от ударов — он не пропускает удары как раз благодаря этому короткому, древнему пути. Зрительное восприятие — это когда вы можете сказать, «что» и «где», а зрительное ощущение — это когда при этом вы еще имеете ментальную картинку. Выполняется примерно одна и та же когнитивная функция распознавания объекта, но в одном случае это распознавание сознательно, а другом — нет. «Слепое зрение» — это зрительное восприятие без сознания. Чтобы какая-то функция в мозге была сознательной, нужно, чтобы выполнение определенной когнитивной задачи сопровождалось внутренним субъективным опытом. Именно наличие приватного опыта является ключевым компонентом, позволяющим сказать, есть сознание или нет. Это более узкое понятие называется феноменальным сознанием (phenomenal consciousness). Система звуковой информации. Здесь ситуация аналогичная. Особенно впечатляющим является пример с телеигрой «Угадай мелодию». Оказывается, часто для угадывания мелодии достаточен совершенно малый набор нот. Двух, трех звучащих нот оказывается достаточно для угадывания всего произведения. Сознание игрока, обращаясь к предшествующим записям мелодий в коре, восполняет ноты в полном объеме, но у разных игроков число этих нот разное, в зависимости от того, что у кого было записано и структурировано в коре. Именно эти подходы, основанные на понимании способности человеческого слухового аппарата сфокусироваться на одном конкретном источнике звука, использованы при внедрении микрофонов в телефонах сотовой связи. Далее схема обработки слуховой информации (стр. 114 Рэя)  Рисунок 1 – Схема обработки слуховой информации в подкорке новой коры Другие сенсорные источники Сотни мегабит в секунду, включая входные сигналы от нервных клеток кожи, мышц, внутренних органов и других зон приходят в верхнюю часть спинного мозга. Это тактильная информация, температура, уровни кислотности, перемещение пищи по пищеварительному тракту и данные о множестве других органов. Такая информация обрабатывается средним и стволом спинного мозга. Нейроны первого слоя создают карту тела, отражающую его текущее состояние. Эту карту можно сравнить с изображением на экране оператора радиолокационных станций, когда отслеживают движение целей (самолетов, БПЛА, ракет). Дальше информация передается отделу мозга, называемому таламусом. Таламус. Таламус выполняет множество функций, например, через него вся предварительно обработанная сенсорная (тактильная, зрительная, звуковая, …, исключая возможно обонятельную) информация направляется в специализированные отделы коры головного мозга. Таламус непрерывно поддерживает контакт с новой корой. Ее распознающие модули посылают в таламус предварительные данные и получают ответы в виде возбуждающих и ингибирующих сигналов от 6-го уровня каждого модуля. Самих модулей в новой коре сотни миллионов. Направленное мышление без сигналов таламуса не работает. Ключевая роль таламуса состоит как раз в сосредоточении внимания, на хранящихся структурированных списках коры, заставляющих нас думать в определенном направлении или следовать определенному плану действий. «Каждый знает, что такое внимание. Это сосредоточение мыслительного процесса, в четкой и яркой форме, на одном из нескольких одновременно существующих объектов или цепочек мыслей. Ключевые элементы этого процесса – локализация, концентрация и осознание. Процесс состоит в удалении одних вещей для более эффективного обдумывания других…» Уильям Джемс. В завершении этого описания отметим, что наша рабочая память способна одновременно удерживать четыре вопроса – по два в каждом полушарии мозга. До конца не ясно, руководит ли таламус новой корой или наоборот, но для нормального функционирования организма нужны оба отдела. На рисунке 2 представлена схема управления элементами организма, верхний уровень которой реализуется сознанием.  Рисунок 2 – Схема информационной системы регуляции мозгом (сознанием) функций организма Общепринято, что сознание живых организмов связывается с мозгом и в первую очередь с мозгом человека. Отмечая важную роль человеческой речи для возникновения и наличия сознания, выбор человека как объекта и носителя сознания достаточно предсказуем. Здесь важно понимать и знать, что есть организм (индивид), обладающий мозгом, изучена его структура, элементы, связи элементов, выявлены функции, возлагаемые на мозг организмом в целом. Понятно, как мозг функционирует, чем руководствуется, определяя поведение организма, т.е. каковы показатели и критерии эффективности такого функционирования. Последнее положение весьма тесно связано с требованиями вида (организма), целями, задачами, ресурсами, условиями внутренними и внешними, ограничениями и др. Кстати не решен пока и такой вопрос мозг принадлежит организму или наоборот организм принадлежит мозгу. Гиппокамп. Гиппокамп распределен в обоих полушариях, и имеет вид подковы, расположенной в медиальных височных отделах мозга. Основное его предназначение – запоминание новых событий. Его собственная память не имеет иерархического строения. Новизну событий определяет новая кора и она решает, что информацию о них нужно представить гиппокампу. Например, новой коре не удается распознать определенный набор черт (новый самолет) или известный портрет, знакомая ситуация приобрела новые характеристики. Считается, что гиппокамп запоминает такие ситуации путем отсылок к новой коре, и эти воспоминания фиксируются в новой коре как образы низкого порядка. Емкость гиппокампа ограничена, следовательно, хранящиеся в нем воспоминания не-долговечны. Двусторонние повреждения гиппокампа исключают запоминание новых событий, но ранее запоминавшиеся события сохраняются в нем. Исследователями создан искусственный гиппокамп «протез» подсистемы мозга. Он имплантирован животным (2011 г.) и с ними проведены эксперименты. В выводах отмечается «… эксперименты показали, что нейронные имплантаты способны в реальном времени идентифицировать процесс кодирования и манипулировать им, восстанавливая и даже улучшая когнитивные мнемонические процессы». Особенно перспективно создание нейронных имплантатов для людей, которые могли бы сглаживать первую фазу повреждений в ходе развития болезни Альцгеймера, так как именно при этом заболевании гиппокамп человека повреждается в первую очередь Мозжечок. Мозжечок — отдел старого мозга, который на заре человечества контролировал практически все движения гоминидов. В нем по-прежнему содержится половина всех нейронов мозга, но масса его составляет около 10% массы всего мозга. Просто нейроны в нем маленькие, а сам он размером с кулак. Для мозжечка характерна повторяемость структур, которые образованы сочетанием нескольких нейронов, повторенных миллиарды раз. Структура его подобно новой коре равномерна. Мозжечок координирует движения и регулирует сокращение мышц. Удаление или повреждение мозжечка не приводит к параличу, но нарушает мышечную координацию. Нитку в иголку продеть не удается. Установлено, что клетки Пуркинье в мозжечке контролируют последовательность движений, и каждая клетка чувствительна к определенной последовательности. Описание функционирования мозга Описание функционирования мозга будем рассматривать в соответствии со структурой сознания на фоне функционирования организма в целом. Обычно структурными элементами сознания называют следующие: — разум (мышление), — память, — волю, — воображение, — внимание, — чувства, — эмоции, — представления (понятия), — ощущения, — речь. Разум человека — это способность (компонент мышления) связывать и видеть в единстве процессы, явления и факты и обобщать их. Другим важным компонентом мышления является рассудок, как способность выстраивать логический ход суждения, строгость доказательств и правильность выводов. Разум — связывает (синтезирует), рассудок — разделяет (анализирует). Деятельность сознания — это в основном анализ и синтез (преобразование) действительности. Основные жизненные процессы и сама жизнь человека описана (закодирована) в ДНК клеток. С рождением человека в его организме запускается информационная программа, работа которой рассчитана на определенное время, называемое жизнью человека. В нормальных условиях жизнедеятельности некий счетчик отсчитывает временные такты, отведенные на жизнь, переводя их в часы, сутки и годы. Функциональная компьютерная модель головного мозга(см.здесь) Каждый миг жизни, проживаемой человеком, программа решает, что делать дальше, в последующий миг. Основным критерием, которому должно удовлетворить принимаемое решение, является сохранение на генетически заданном уровне порядка, или энтропии, либо возникшей полезной для вида (человека) мутации. Поддержание показателей внутренней среды организма практически на постоянном для нормы уровне осуществляется нервным центром, включающем мозг. Реализуется это с помощью управления (регуляции) функционированием различных органов и физиологических систем, объединяемых в единую функциональную систему – организм. Укрупненно это иллюстрируется рисунком 3.  Рисунок 3 – Схема строения и функционирования систем организма по П. К. Анохину В рамках гипотезы Вернона Маунткасла механизм работы коры головного мозга для всех людей практически одинаков. Но действие нейронных ансамблей коры создает у каждого человека уникальное сознание – «Я», отличное от всех других. Так сенсорные стимулы поступают на периферические нервные окончания, далее их копии передаются в мозг (в кору). Мозг использует их для создания динамичных и постоянно обновляемых нейронных карт внешнего мира, нашего места и ориентации в нем, а также происходящих в нем событий. На уровне ощущений возникающие образы практически у всех людей одинаковы, они легко идентифицируются путем вербального описания или по одинаковым аппаратно регистрируемым реакциям. Но, помимо этого, каждый образ связан с генетической информацией и с накопленным индивидуальным опытом, который и делает каждого из нас неповторимым и уникальным. На основе этого интегрального опыта каждый из нас конструирует на высшем уровне своего перцептивного опыта свой собственный очень личный взгляд изнутри. Самосознание. Самосознание возникает в ходе развития сознания личности, по мере того как она становится самостоятельно действующим субъектом. Самосознание есть не столько рефлексия своего Я, сколько осознание своего способа жизни, своих отношений с миром и людьми. При рассмотрении самосознания выделяют компоненты: — Сознание своих психических свойств, как результат самонаблюдения. — Сознание «Я» как активного начала, как субъекта деятельности. — Сознание тождественности, отличающее ощущения от собственного тела, от ощущений, вызываемых внешними предметами и явлениям. — Сознание способности к социально-нравственной самооценке Личность в ее реальном бытии, в её самосознании есть то, что человек, осознавая себя как субъекта, называет своим «Я». Я – это личность в целом, в единстве всех сторон бытия, отраженная в самосознании. Реальная личность, которая, отражаясь в своем самосознании, осознает себя как «я», как субъекта своей деятельности, является общественным существом, включенным общественные отношения, выполняющим те или иные общественные функции. Самосознание – это динамическая система представлений человека о самом себе, осознания им своих физических, интеллектуальных и других качеств, самооценка качеств, а так же субъективное восприятие влияющих на данную личность внешних факторов (Л.М. Митина). Самосознание есть всегда сознание самого себя как сознательного субъекта, человека, реального индивида, а вовсе не сознание своего сознания (И.И. Чеснокова). Большинство психологов рассматривают самосознание как единство трех сторон – самопознания, эмоционально-ценностного отношения к себе и саморегулирования. Сторонами внутреннего строения самосознания является знание и отношение. Знание о себе представлено в виде представлений и понятий о себе. Знания человека о самом себе, как реальном субъекте различных видов деятельности, является многообразным по своему составу и по форме отражения. Оно может отражаться как на непосредственно-чувственном уровне, так и на абстрактно-логическом уровне. Отношение к себе выражается в характеристиках эмоциональной сферы: эмоциях, чувствах, в адрес собственного «Я». В результате рефлексии формируется понятие о самом себе или обобщенно-устойчивый «Я-образ» (Я-концепция). 1. Активность. Сознание связано с деятельностью, с активным взаимодействием с окружающим миром. 2. Избирательный характер. Сознание направлено не на весь мир в целом, а только на определенные его объекты (чаще всего связанные с какими-то нереализованными потребностями). Уровни и виды состояния сознания В.М. Бехтерев выделял 6 уровней (форм) сознания: • Сознание своего тела; • Сознание окружающего пространства; • Сознание времени; • Сознание своей личности; • Сознание своего сознания. • Сознание своего существования; При исследование сознания на ориентировку различают: — ориентировку во внешней среде, т.е. месте, времени и окружающих лицах (аллопсихическая ориентация); — ориентировка по отношению к самому себе — как в плане «схемы тела» (соматопсихическая ориентация), так и в плане психической жизни (аутопсихическая ориентация). Ю.Б. Гиппенрейтер предлагает следующую уровневую структуру сознания: А) Отсутствие сознания, непрерывность его функционирования. Б) Подсознание включает неосознаваемые механизмы сознательных действий. Состоит из трех подклассов: • Неосознаваемые автоматизмы, возможно осознаваемые в прошлом; • Явления неосознаваемой установки; • Неосознаваемые сопровождения сознательных действий (непроизвольные движения, мимика). В) Предсознание определяется как неосознаваемые побудители сознательных действий (сновидения, ошибки, оговорки), невротические симптомы. Г) Сознание; Д) Сверхсознание – это процессы длительной и напряженной работы сознания, в результате которой появляется некий интегральный итог в виде новых отношений, чувств, поступков ранее не осознававшихся (творчество, интуиция, катарсис). Виды состояния сознания Различают следующие виды состояния сознания: 1. Ясное сознание; 2. Неясное сознание, при котором больной, хотя и разумно, но с опозданием отвечает на вопросы, недостаточно ориентирован в окружающей обстановке; 3. Ступор — оцепенение; при выходе из этого состояния на вопросы отвечает недостаточно осмысленно; 4. Сопор — отупение; на окружающее больной реагирует, однако реакция носит эпизодический, далеко не адекватный характер, связно объяснить, что с ним происходило или происходит, больной не может; 5. Бессознательное состояние — кома (угнетение сознания, нередко с расслаблением мышц). Нарушение сознания может зависеть от различных патологических процессов в центральной нервной системе, в том числе связанных с расстройством мозгового кровообращения, которое чаще возникает у пожилых лиц при динамическом нарушении кровообращения в результате спазма сосудов, но может быть связано со стойкими анатомическими нарушениями в виде кровоизлияния или ишемии мозга. При этом в ряде случаев сознание может сохраняться, но бывают выражены расстройства речи. Сопорозное состояние может развиваться при инфекционных поражениях мозга, в том числе менингите. Нарушения сознания, включая коматозные состояния, возникают чаще при значительных сдвигах в системе гомеостаза, к чему приводят тяжелые поражения внутренних органов. Обычно во всех случаях такого эндогенного отравления имеются те или другие нарушения дыхания (дыхание Чейна-Стокса, Куссмауля и др.). Измененные состояния сознания Имеется много веществ, изменяющих сознание. – от таких обычных, как кофеин и алкоголь, самый распространенный наркотик, до сильнодействующих галлюциногенов вроде ЛСД. Отключенное сознание – нулевые затраты времени при полном отключении. Частичное отключение различных групп нейронов (прием препаратов пропофола, ксенона, кетамина) Все известные подходы, часто называемые теориями, не выходят за рамки предлагаемых частных гипотез по частным вопросам, даже претензии на фундаментальность не выглядят сколь-нибудь основательно, так как оказываются весьма ограниченными. Другой путь — медитации – это основа большого количества терапевтических методик, таких как имажинативная психотерапия, аналитическая психология, аутогенная тренировка и другие духовные практики, способствующие изменению состояний сознания. К измененным состояниям относят: — аффект — бурная реакция на явление, кратковременная эмоция, например, испуг, — экзальтация — повышенная возбудимость, необычная оживленность, — экстаз — высшая степень восторга, прилива творческих позывов, воодушевления. — эйфория — состояние довольства, чрезвычайного приподнятого настроения, — катарсис — просветление, духовное облагораживание чувств, очищение, — сон, — гипноз, гипнотическое состояние под воздействием гипноза. Как правило, гипноз сопровождается следующими характеристиками: – открывается доступ к информации, содержащейся в бессознательном; – человек впадает в транс; – его влечение становится невозможно контролировать; – его воображение играет очень яркими красками; – он сонлив; – он чувствует себя расслаблено; – у него начинают проявляться архаичные инстинкты; – проявляется абсорбция. Абсорбция – это способность человека находиться в особых состояниях сознания, будь то наркотическое опьянение, медитация или гипноз. В ежедневных ситуациях проявление абсорбции есть ничто иное, как повышения степени фантазирования. Заключение Приведенные положения и факты, изложенные с разной степенью подробности, служат для ознакомления читателя с проблематикой науки о человеке, для ориентировки тем, кто хочет попробовать свои силы в развитии этого направления. Достижения огромны, но открытия делаются не только специалистами в узких областях. Стыки наук — огромный источник идей и творчества. Показано, в каких направлениях эти науки движутся (я здесь даже не упомянул о грандиозном успешно завершенном проекте «Геном человека»), в какой мере развивается моделирование функциональных систем человеческого организма. Экономический успех «Генома» (каждый доллар, потраченный на него, вернул экономике США 140 долларов) и вдохновил американское руководство на спонсирование еще одной «карты», на этот раз – нейронной активности мозга. Перечислены и названы свойства, функции, уровни, теории и методы изучения сознания. Дана их характеристика. Показано сходство материальных структур на нанотехнологическом уровне или внешнее сходство структур нейробиологических и электронных приборов. Глобальный подход к феномену жизни в космологическом аспекте затронут слегка, намеком. Как писал В.В. Маяковский: «Если звезды зажигают, значит, это кому-нибудь нужно». Если Жизнь и Разум в космосе возникли..., на что они могут быть способны? Возможно сам космос со временем будет управляться ими. =========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Информационная безопасность ), #_algoritmy ( Алгоритмы ), #_matematika ( Математика ), #_nauchnopopuljarnoe ( Научно-популярное ), #_biotehnologii ( Биотехнологии ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 19:26
Часовой пояс: UTC + 5