Якщо закрити очі і затиснути вуха, може здатися, що більшість світу зникло – але ви залишаєтеся повністю присутніми, у своїй голові.
Ця усвідомленість свого досвіду вважається одним із основних компонентів того, що робить нас людьми – тим, що означає бути свідомою істотою, а не організмом, керованим чистими реакціями.
Одне з найглибших питань людства: звідки походить ця свідомість? Як вона еволюціонувала? І скільки інших істот на нашій планеті мають подібну усвідомленість свого індивідуального досвіду життя?
Традиційно нейробіологія вважає, що свідомість походить з кори головного мозку – складної, м'якої зовнішньої оболонки мозку. Але що, якщо справжнє походження свідомості знаходиться набагато глибше і старіше?
Це питання стало основою нової статті нейробіологів Маршалла Девора з Єврейського університету в Єрусалимі та Марка Барона з Гарвардської медичної школи, які стверджують, що ми могли шукати людське відчуття «я» не в тому місці.
Якщо свідомість виникає в мозковому стовбурі, як стверджують дослідники, то, можливо, її походження не таке вже й людське.
Кора головного мозку відіграє безсумнівно важливу роль у тому, як ми сприймаємо світ. Саме тут мозок обробляє велику кількість сенсорної інформації, яку наші органи чуття постійно збирають, допомагаючи нам зрозуміти навколишній світ.
Але обробка інформації та свідоме її сприйняття – це не одне й те саме. Наші органи чуття сприймають набагато більше інформації, ніж ми можемо усвідомити.
На думку Девора і Барона, кора головного мозку може не бути місцем, де починається досвід.
Однією з основних підказок, стверджують вони, є біль.
Уявіть, що ви доторкнулися до гарячої плити. Навіть перш ніж ви усвідомите це, ваша нервова система вже виявила пекуче тепло, і ви віддерли руку. Лише потім ви можете почати відчувати біль, який попереджає вас про опік.
Є чітка різниця між виявленням шкоди та відчуттям болю; перше – це ноцицепція, і його можна об'єктивно виміряти. Відчуття болю, з іншого боку, є дуже суб'єктивним досвідом – і його походження в мозку залишається відкритим питанням.
Сенсорні відчуття, такі як слух, зір або нюх, мають чітко визначені області обробки в корі головного мозку. Біль – ні, що, на думку Девора і Барона, вказує на більш базове походження.
Існує ще одна дивна різниця між болем та іншими сенсорними відчуттями.
Коли вчені стимулюють частини кори головного мозку, пов'язані з відчуттями, вони можуть відтворити сенсорні переживання – примарні спалахи світла та звуки, наприклад, коли світла чи звуки не існує.
Але така стимуляція рідко викликає біль – навіть у регіонах мозку, які зазвичай беруть участь у його обробці.
Це піднімає можливість, що, хоча кора головного мозку обробляє інформацію про біль, фактичне переживання болю виникає з іншого місця.
І це інше місце, на їхню думку, може бути мозковим стовбуром – стовпоподібною структурою в основі мозку, яка з'єднує великий мозок зі спинним мозком.
Це одна з найдавніших частин мозку хребетних, з архітектурою, спільною для великої частини хребетного світу. Задовго до того, як еволюціонувала складна кора головного мозку, ранні версії мозкового стовбура допомагали тваринам регулювати їхні основні функції.
Сьогодні мозковий стовбур допомагає регулювати такі процеси, як дихання, серцебиття та цикли сну. І пошкодження мозкового стовбура – це погані новини: це може призвести до втрати свідомості або коми, навіть коли кора головного мозку залишається в основному неушкодженою.
Традиційно це інтерпретувалося як доказ того, що мозковий стовбур допомагає підтримувати нас у свідомості, а не є джерелом свідомості.
У попередніх роботах лабораторії Девора вчені вводили невелику кількість анестетиків у певну область мозкового стовбура у щурів, що призводило до їх глибокої нереспонсивності – стану, схожого на загальну анестезію, незважаючи на надзвичайно малі дози.
Це переконливий доказ ролі мозкового стовбура у підтримці нас у свідомості, але Девор і Барон стверджують, що його роль може бути набагато більш фундаментальною.
Деякі з найцікавіших доказів, на їхню думку, походять від людей і тварин, у яких кора головного мозку була серйозно пошкоджена або в значній мірі відсутня.
У рідкісних випадках діти, народжені з гідраненцефалією, при якій більша частина кори головного мозку відсутня, демонстрували поведінку, що свідчить про певну ступінь усвідомленості.
Вони можуть реагувати на знайомих людей, проявляти уподобання та реагувати на світ у способах, що відповідають радості або болю.
Аналогічно, експерименти з тваринами, у яких кора головного мозку була хірургічно видалена, показали, що деякі з них все ще можуть демонструвати дивно складну поведінку, включаючи реакції на біль, які свідчать про емоційний компонент.
Ніщо з цього не доводить, що ці особи або тварини свідомо сприймають світ. Поведінка сама по собі не може встановити суб'єктивний досвід.
Але це піднімає можливість того, що принаймні деяка елементарна форма усвідомленості може існувати без складної коркової машини, традиційно пов'язаної зі свідомістю.
Девор і Барон пропонують, що обидві частини мозку сприяють свідомому досвіду. У їхній моделі мозковий стовбур забезпечує основний досвід свідомості, тоді як кора головного мозку обробляє інформацію, яка заповнює цей досвід.
"Обчислення мозкового стовбура, яке ми уявляємо, є строго біологічним і відносно простим, 'примітивним'," – пишуть вони у своїй статті.
"Те, що він забезпечує, – це свого роду 'смак' для складних, несвідомих обчислень, які в основному виконуються в корі головного мозку, 'присутність', суб'єктивне 'відчуття', як колір, доданий до чорно-білого зображення."
Кора дозволяє нам інтерпретувати наше оточення, спиратися на спогади, уявляти можливості та розмірковувати про власні думки. Але основне відчуття бути кимось, хто переживає ці речі, на думку дослідників, може походити набагато глибше в мозку.
Це неминуче веде до ідеї, що, якщо основи свідомості лежать у такій давній частині мозку, то здатність до суб'єктивного досвіду може бути набагато більш поширеною в тваринному царстві, ніж ми колись уявляли.
Але це не означає, що інші тварини обов'язково сприймають світ так, як це роблять люди.
Наша складна кора головного мозку може будуватися на цих давніх основах, щоб створити щось багатше і складніше – свідомий досвід, який є більше, ніж сума його обчислювальних частин.
Дослідження було опубліковано в The Neuroscientist.