При желании подобную ситуацию можно сравнить с логической ошибкой. К слову сказать, использование символов, да и многие другие особенности мышления людей возможны именно потому, что по сравнению с другими животными наш вид явно склонен к проявлению «признаков шизофрении» в широком смысле слова. Другим животным использование символов, логическое мышление и т.д. даётся явно сложнее. Действительно, если мы возьмём мемстинкт животного, психика которого не содержит большого количества мемстинктов, то поймём, что устроены они проще. Допустим, мемстинкт домашней кошки, отвечающий за еду, может содержать элементы, связанные с формой и цветом миски, запахом корма, звуком открываемой банки, ну в крайнем случае, иногда – со звуками, соответствующими её имени. Это очень естественно, ведь еда всегда как-нибудь выглядит, пахнет, шумит и ведёт себя, если она живая; если она уже неживая, то лежит или падает. С точки зрения психики нормальной кошки добавлять в этот мемстинкт какие-либо абстрактные знаки – это воистину бредовая идея. Чем сложнее устроена психика животного, чем больше мемстинктов и их элементов, тем сложнее отделить их друг от друга, тем более когда огромное количество одних и тех же элементов входит в состав разных мемстинктов. Поэтому, например, творчество изобретателя, совмещающего в одном устройстве поршень водяного насоса и носик кипящего чайника, или творчество художника, рисующего часы, похожие на расплывшуюся пиццу, часто граничит с поведением человека, страдающего шизофренией, например, из-за того, что множество его мемстинктов готовы возбуждаться из-за большого содержания катехоламинов.

Наш вид приспособился к таким странностям работы мозга, и в человеческом обществе особенность творческих личностей лучше других смешивать различные мемстинкты не считается патологией; кроме того, такая особенность в определённых рамках не мешает жить, а даже, наоборот, способствует успешности выживания и оставления потомства, да и с точки зрения большинства культур способность заниматься творчеством связана, скорее, с целевыми инстинктами.

Ещё одним очень интересным побочным процессом, возникшим изначально в мозгах наших предков и достигшим расцвета у нашего вида, является сознание. Эпизод сознания возникает при гипервозбуждении нейронной сети. Чаще всего это происходит при одновременном её возбуждении из разных источников, но эпизод сознания может возникнуть и при сильном возбуждении из одного источника. Простейший эпизод сознания можно получить, напрямую возбуждая нейроны мозга, например вживлёнными электродами, сильными магнитными полями или даже частицей с большой энергией, прилетевший из глубокого космоса, что нередко случается с людьми, находящимися за пределами атмосферы. Да, эпизод сознания – это всего лишь один из видов галлюцинаций. Он может возникнуть, например, если группа нейронов, возбуждённых поступающей от рецепторов информацией, совпадает с мемстинктом. В этом случае нейронная сеть мемстинкта получит одновременное возбуждение от афферентных нейронов и возбуждение от нейронной сети инстинкта (одновременно по двум каналам).

Недавние исследования в лаборатории доктора Сусуму Тонегава[16] показали, что дополнительная стимуляция даже не сформированной до конца памяти может вызвать эпизоды сознания у мыши, а исследования Теодора Бергера 2011 года[17] показали, что того же эффекта можно добиться, стимулируя нейронные сети с помощью вживлённого чипа.

С другой стороны, эксперименты по картированию центров речи, проводимые в Научном центре неврологии Российской академии медицинских наук, приводившие к созданию временного отсутствия речи, вызванного электромагнитными волнами (искусственная афазия), во время которых человек не может произнести слова́, увиденные на картинке, показывают, что если мешать возбуждению нейронов, возникновение эпизодов сознания может быть искусственно предотвращено[18].

Истории сознания и их нарушения

Афазия может быть вызвана даже простой усталостью. Если человек очень сильно устал, включаются механизмы торможения нервной деятельности, и мы чисто физически не можем сделать простые действия – решить задачку из школьного учебника или заставить себя встать. Конечно, если приложить огромные усилия, то во многих случаях выполнить желаемое всё же удаётся и проблема решается после отдыха, поэтому усталость, конечно, не считается афазией, но, как мы видим, механизмы, мешающие выполнить задуманное, безусловно подобны.

Мы видим, что сознание возникает лишь в малой части нейронных сетей, активных в момент бодрствования, или, другими словами, сознание – это небольшая часть нашего разума и многие процессы в мозге происходят, не создавая эпизодов субъективного опыта.

События в реальном мире, отражающиеся в нашем мозге, в большинстве случаев связаны между собой последовательностью происхождения во времени или территориально. Мы привыкли к тому, что если мы идём зимним вечером по центральной городской улице, мы не можем оказаться вдруг днём в жаркой солнечной пустыне. Поэтому в большинстве своём наши мемстинкты представляют собой последовательность элементов, на которые мы обратили внимание, то есть большинство мемстинктов представляют собой истории: мы привыкли, что именно такое связанное по времени и территориально сочетание элементов правильно и естественно. Именно в таком порядке следуют элементы.

Консолидироваться, то есть превратиться в мемстинкт или элемент памяти, в большинстве случаев может только ставшая эпизодом или историей сознания нейронная сеть.

Благодаря нашей с вами теории мы можем объяснить весь комплекс экспериментов по научению искусственной грамматике[19], как и все размышления об универсальной грамматике[20], двумя фактами.

Во-первых, благодаря очень схожей архитектонике мозга (если не брать случаи патологии) у большинства людей похожие элементы мемстинктов сохраняются в похожих частях мозга, например, определённые звуки – в определённых частях звуковой коры, определённые образы – в определённых частях зрительной коры и т.д. и т.п.

Во-вторых, благодаря схожести ситуаций для людей, проживающих в одной культуре, похожие элементы объединяются в похожие мемстинкты, создавая, как мы уже говорили выше, комплекс культурных мемстинктов, которые регулярно (во время общения) сравниваются и усредняются (верифицируются). В итоге мы имеем у разных людей набор похожих знаний, связанных похожим образом. Подробнее об этом мы будем рассуждать вместе с лингвистами в специально отведённой для этого главе.

Впрочем, возможно бывают исключения и иногда отдельные нейронные сети при частой активации могут консолидироваться даже без возникновения сознания.

Итак, эмоциональная составляющая интеллекта в целом работает следующим образом: идущий по сенсорным трактам сигнал при определённых комбинациях входящих импульсов активирует инстинкт (врождённая нейронная сеть). Инстинкт усиливает входящий сигнал. Не усиленные инстинктами сигналы гасятся тормозящими структурами (в основном нейронами, использующими гамма-аминомасляную кислоту). Кора содержит нейронные сети, хранящие воспоминания, – нейронные сети мемстинктов, способные совместно активироваться при определённом наборе входящих сигналов и содержащие усиленные связи с инстинктами. Далее подкорковые структуры генерируют регулярные импульсы, возбуждающие всю кору (например, тета-ритм гиппокампа), но сигнал гасится тормозящими нейронами и остаётся актуальным лишь в тех местах коры, где благодаря консолидации и реконсолидации усилены связи с инстинктами, то есть в элементах мемстинктов и особенно в целевых и болевых элементах. При этом благодаря наличию обратных связей, которые также укрепились или возникли в ходе консолидации, мемстинкты и их элементы могут самостоятельно активировать инстинкты. Получается, что подкорковые структуры регулярно возбуждают всю кору, а кора возбуждает подкорковые структуры, но благодаря наличию ограниченного количества врождённых инстинктов, а также наличию большого количества сохранённых в ходе консолидации нейронных сетей коры, имеющих усиленные прямые и обратные связи с подкорковыми структурами, такая относительно простая структура, состоящая из двух больших элементов коры и подкорковых структур, возбуждающихся взаимно, сохраняет и воспроизводит воспоминания, связанные с эмоциями, а также выполняет большое количество других «волшебных», «находящихся выше понимания» функций, связанных с эмоциями.

Рассмотрим два способа консолидации (реконсолидации) группы клеток коры, которые станут мемстинктом. Первый – при одновременной активации этой группы с нейронной сетью инстинкта и второй – при одновременной активации с другим мемстинктом.

Основные способы консолидации, реконсолидация мемстинктов

Представьте, что вы идёте по лесу, прошли через заросли папоротника, перепрыгнули через ручей, затем прошли рядом с болотом и вдруг вышли на солнечную поляну, всю прямо красную от спелой, ароматной земляники. В данном случае поляна с земляникой выступит в роли целевого элемента. Афферентные потоки информации о цвете, запахе, вкусе и огромном количестве земляники активируют целевой инстинкт, в нём возникнет эпизод сознания, вы почувствуете восторг, и элемент «много земляники» начнёт реконсолидироваться: «заросли папоротника», «ручей», «болото» соединятся с ним и образуют мемстинкт «дорога к земляничной поляне». Похожие процессы происходят и в мозге мыши. Например, Мэтью Уилсон и Дэвид Фостер опубликовали в 2006 году в журнале Nature Neuroscience исследование под названием «Обратное воспроизведение поведенческих последовательностей в клетках гиппокампа во время бодрствования» [21].

Они пишут о последовательных воспроизведениях частей воспоминания, относящихся к окружавшей крысу обстановке, когда она бежала по лабиринту к кормушке, содержащей вкусную еду. По их словам, «воспроизведение имеет уникальную форму, в которой последние эпизоды пространственного опыта воспроизводятся во временном обратном порядке». То есть крыса вспоминает дорогу к лакомству, причём в обратном порядке: сначала активируется целевой элемент, содержащий воспоминание о вкусной еде, а затем проигрываются все остальные элементы мемстинкта в обратном порядке. Такие проигрывания (Replay) как раз и являются поддержанием в активном состоянии сети будущего мемстинкта. А если точнее, нейроны, активность которых они записывали во время эксперимента, являются частью нейронной сети, поддерживающей такую активность. В данном конкретном эксперименте мы видим, как группа нейронных сетей элементов будущего мемстинкта поддерживается в активном состоянии гиппокампом (одним из источников одновременного возбуждения нейронных сетей), но наша с вами теория показывает, что если поставить более широкий эксперимент, можно будет увидеть одновременно и возбуждение нейронных сетей инстинкта, как раз и вызывающих эмоциональную реакцию избегания, затаривания и т.д. у животных.

Эти эксперименты интересны ещё тем, что мы можем видеть создание целевого элемента мемстинкта – «лакомство в конце тоннеля» – и построение на его основе мемстинкта пробежки по лабиринту до лакомства. Все элементы мемстинкта последовательно возбуждаются после активации целевого элемента – обратная последовательность – или в случае ассоциативной активации другого элемента мемстинкта – прямая последовательность. На записях активности клеток гиппокампа мы можем наблюдать активности каждого элемента мемстинкта через регистрацию активности отдельной клетки гиппокампа.

Пример второго способа реконсолидации мемстинкта. Вы переписываетесь в социальных сетях с малознакомым и не очень интересующим вас человеком, обмениваетесь парой не очень лестных фраз и вдруг понимаете, что начинаете чувствовать себя очень неуютно, вам плохо и неприятно, а произошло это из-за того, что имя человека, написанная им фраза и ещё пара деталей совпали с элементами мемстинкта «разрыв с вашим старым партнёром», активировав его, а он, в свою очередь, активировал связанный с ним болевой инстинкт. В результате совершенно, казалось бы, незначительный мемстинкт «конфликт при переписке в социальных сетях» начнёт консолидироваться и в дальнейшем подобные ситуации будут вызывать неприятные эмоции.

Другими словами, две или более нейронные сети поддерживают возбуждение групп нейронов, которые станут нейронными сетями. Это позволяет им оставаться в возбуждённом состоянии десятки или сотни часов, консолидироваться, укрепить нейронные связи внутри групп нейронов и между разными группами. Врождённые нейронные сети инстинктов или структуры гиппокампа и т.д. могут оставаться активными длительное время поддерживая темп активации, но они не могут сохранять информацию о внешней среде. Группы нейронов коры головного мозга изначально не объединены в нейронные сети, возбуждённые при определённой ситуации становятся нейронной сетью благодаря поддержке (взаимному возбуждению) структур, способных поддерживать ритм возбуждения. В дальнейшем мы можем использовать эту нейронную сеть коры, хранящую воспоминания об определённой ситуации, для того чтобы вспоминать, думать, мечтать и т.д. и т.п. То есть, как мы уже говорили раньше, мы воспринимаем информацию, вспоминаем её, думаем о ней сознательно и несознательно одними и теми же нейронами – нейронами, объединёнными в нейронную сеть мемстинкта.

То, что разные мемстинкты состоят из ограниченного набора одних и тех же элементов, доказывает одностороннее пространственное игнорирование.

Например, в эксперименте Robert H. Logie попросил двух пациентов с поражением теменной коры описать по памяти площадь в Милане, на которой находились собор, магазины и дворцы. Пациенты представляли себя в одной из ориентаций по отношению к площади. Оказалось, что пациенты довольно точно описывали половину площади, но не могли описать вторую половину. Однако после того, как их просили мысленно изменить своё положение, они вспоминали о игнорируемой перед этим половине площади, но начинали игнорировать ту, которую подробно описывали до этого[22].

E. Bisiach и коллеги описали пациента с поражением правой теменной доли, у которого не было явного дефицита зрительного восприятия (он мог описать, что он видит), но который не мог описать по памяти половину пространства, причём дефицит был наиболее выражен в долговременной памяти[23].

Мы видим, что несмотря на повреждение элементов, ассоциирующихся с направлением «лево», и разрушение части мемстинктов элементы, их составляющие, сохраняются и могут быть активированы с помощью другого мемстинкта.

Целевой элемент – это элемент мемстинкта, имеющий усиленные связи (в том числе дофаминергические) с инстинктом, приносящим положительные эмоции, благодаря чему может получать дополнительное возбуждение и, в свою очередь, возбуждать элементы других мемстинктов, выстраивая, например, историю сознания, которая, в свою очередь, ещё больше возбуждает целевой элемент, который ещё больше возбуждает инстинкт, вследствие чего человек получает больше приятных эмоций.

Эмоции – это эпизоды сознания в нейронной сети инстинкта.

Соответственно, эмоции дополнительно возбуждают только связанные с ними мемстинкты, и активация других при сильных эмоциях затруднена. Например, непросто во время оргазма или эпизода сильной ревности складывать в уме числа.

С помощью инстинктов мы отмечаем и запоминаем разные состояния внешней среды, вернее реакцию наших рецепторов на неё, а потом запоминаем другие состояния внешней среды, связанные с исходными, и таким образом расширяем свой опыт. В итоге небольшая нейронная сеть инстинкта, реагирующая на очень ограниченный набор внешних сигналов, позволяет нам создать целую «библиотеку» мемстинктов, связанную с данной эмоцией.

Как это ни парадоксально, большая часть нашего так называемого сознательного мышления не появляется в сознании. Как мы помним, мемстинкты при активации проигрываются в прямом или обратном направлении, причём чаще всего одновременно бывают активны несколько мемстинктов; если элементы одного одновременно являются элементами другого, то совпадающие элементы могут становиться эпизодами сознания. Не исключено, что для выстраивания из элементов разных мемстинктов полноценной истории сознания возбуждение исходных мемстинктов должно быть определённым образом синхронизировано.

История сознания в дальнейшем сама может стать мемстинктом. Активные одновременно элементы мемстинктов далеко не всегда становится эпизодами сознания из-за того, что им просто не хватает возбуждения. В этом случае нового мемстинкта чаще всего не образуется, но консолидация всё-таки возможна; об этом говорят примеры имплицитного научения. Мы видим, что может сохраниться мемстинкт, даже не возбудившийся настолько, чтобы стать историей сознания. Хотя в большинстве случаев имплицитного научения разговор идёт о добавлении отдельного элемента в уже существующий мемстинкт или, как в случаях с научением искусственной грамматике[24], о появлении структуры во взаимосвязях отдельных элементов благодаря тому, что сохранены они в определённых частях мозга, имеющих определённые связи с другими частями. То же самое произойдёт, например, если мы впишем слова в заранее нарисованные кружочки, заранее соединённые линиями. В итоге мы получим набор слов, объединённых линиями в заранее заданную структуру. Если мы удосужимся ещё отксерокопировать листы с кружочками и линиями до того, как впишем слова, а потом будем одновременно вписывать одинаковые слова в одинаковые кружочки на всех листах, мы получим несколько копий одинаковых структур. Приблизительно одинаковая архитектоника мозга у разных людей подобна копиям наших листочков, а подобные ситуации, возникающие у людей, проживающих в одной культуре, «вписывают» «слова»-мемстинкты в похожие «кружочки» – одинаковые места в коре мозга, но подробно этот вопрос мы будем обсуждать ниже, общаясь с лингвистами.

Наша с вами теория показывает, что отделение различных нейронных сетей друг от друга происходит не только и даже не столько за счёт определённой структуры связей и выборочного торможения отдельных нейронов, а во многом за счёт общего торможения всей центральной нервной системы и выборочного взаимного возбуждения одними нейронными сетями других. Без общего торможения всех нейронов такая система, обладающая, по сути, положительными обратными связями, могла бы выходить на недопустимые уровни общего возбуждения; впрочем, нечто похожее происходит при эпилепсии. С другой стороны, без дополнительного возбуждения извне, например в камерах депривации, при травмах и т.д., центральная нервная система за счёт общего торможения быстро переходит в неактивный режим (сон, потеря сознания и т.д. и т.п.).

Как мы уже упоминали, для процесса консолидации требуется время, превосходящее период бодрствования, поэтому во время сна дневные воспоминания периодически активируются, происходит это во время стадии быстрого движения глаз. Консолидации нового мемстинкта способствует также отсутствие сильных сигналов от внешних рецепторов, то есть торможение механизмов общего непроизвольного внимания. Наша с вами теория предсказывает, что при отсутствии сна консолидация мемстинкта всё же будет происходить, но значительно хуже, потому что процесс будет зашумляться и к тому же мозг будет использовать лишние ресурсы на активирующиеся при этом нейронные сети.