Георг Нортофф и Виктор Ламме в своей новой работе «Нейронные признаки и механизмы сознания: есть ли в поле зрения потенциальное объединение теорий сознания?» проводят анализ всех известных, на сегодняшний день данных, относящихся к теме сознания, а также проводят анализ предложенных на основании этих данных теорий сознания. Авторы в своей работе изыскивают различия и сходства в теориях и подходах к изучению сознания, стремясь найти обобщающий «фундамент», на котором можно было бы построить единую теорию сознания.Для анализа и суммирования данных авторы сравнивают следующие теории сознания:Теория рекуррентной обработки (RPT) (Lamme, 2006) (Lamme, 2010),Теория синхронности (ST) (Engel and Singer, 2001) (Llinás et al., 1998),Интегрированная теория информации (ИИТ) (Тонони и др., 2016),Теория глобального нейронного рабочего пространства (GNWT) (Dehaene et al., 2011, Mashour et al.2020) (Naccache Lionel, 2018),Темпоро-пространственная теория сознания (TTC) (Northoff, Huang, 2017, Northoff 2013, 2014, 2018),Теория предсказательного кодирования (PCT) (Hohwy, 2013),Теория мышления высшего порядка (HOT) (Brown et al., 2019),Теория операционного пространства-времени (OST) (Fingelkurts et al. 2010),Энтропийная теория сознания (Carthard-Harris 2018, Carthard-Harris et al.2014),Теория сознания социального перцептивного внимания (Graciano, Kastner 2011) Воплощенная теория «Embodied Theory» (ET) (Парк и Таллон-Бодри, 2014).Проделав огромную аналитическую и исследовательскую работу, авторы приходят к заключению, что различия в теориях заключаются в следующих трех аспектах:
1. Объяснении сознания по-разному.- Одни теории (теория рекуррентной обработки (RPT), интегрированная теория информации (IIT), теория синхронности (ST), и пространственно-временная теория сознания (TTC) объясняют и исследуют сознание, как «сущностный опыт/восприятие суть/содержание» (например, «каково это») или «феноменальное сознание»/субъективное восприятие (мир идей).- Другие теории (теория глобального нейронного рабочего пространства (GNWT) и теория мышления высшего порядка (HOT)) под сознанием подразумевают более когнитивные аспекты, такие как `` понимание/осознание сути/содержания '' или сознательный доступ, связанный с различными функциями, такими как нисходящие процессы управления восприятием и вниманием рабочей памяти, контроль и регулирование когнитивных процессов и само метапознание.- Третьи теории (теория предсказательного кодирования (PCT)) фокусируются на общих механизмах восприятия или на связи состояний восприятия с действием, телом, эмоциями или себя.2. В разнице используемых методов исследований, выборе субъектов для исследований и парадигмах. Таких как:а. Инвазивные и неинвазивные методы исследования коррелятов сознания, с различными воздействиями (разрушение клеток, охлаждение, фармакологическое вмешательство, генетические манипуляции)б. Исследование деятельности сознания в состоянии покоя или во время стимула/заданияв. Исследование на людях или животных, в здоровых или на патологических группахг. Различные экспериментальные парадигмы- отчетность в исследовании когнитивных характеристик сознания или отсутствие отчетности при исследовании феноменального опыта.- акцент на перцептивном, когнитивном или эмоциональном экспериментальных парадигмах исследования сознания.- отсутствие четкого понимания на что именно нацелены экспериментальные парадигмы: на схожие черты сознания (квалиа и субъективный опыт) или на отдельные аспекты (феноменальный опыт в противопоставлении когнитивным или эмоциональным функциям).3. В различиях исследования нейронной активности: связанной со стимулом/заданием (стимульная активность), предстимулом или спонтанной активностью.Так как любая из анализируемых теорий сознания опирается в своих исследованиях на результаты экспериментов, основанных на нейронной активности мозга, связанной со стимулом, авторы, пытаясь найти общие черты в нейронных сигналах и взаимодействиях между предлагаемыми механизмами, сгруппировали все теории по их фокусировке экспериментов согласно этому на три группы:-стимульная активность- предстимульная активность- спонтанная активностьСравнивая вышеперечисленным способом теории сознания, Ламме и Нортофф обнаруживают, что:- показатели всех трех видов нейронной активности (стимульная, предстимульная и спонтанная, в состоянии покоя) связаны с сознанием, что поднимает вопрос о необходимости взаимодействия всех трех типов нейронной активности для формирования сознания.- спонтанная активность обеспечивает необходимые, хотя и недостаточные нейронные условия сознания. Спонтанная активность обеспечивает нейронную способность или нейронную предрасположенность сознания (NPC). Такая нейронная предрасположенность или способность делает возможным сознание, не осознавая его фактического проявления. В отсутствие такой нейронной предрасположенности сознание станет совершенно невозможным. В тоже время нейронная предрасположенность сознания не гарантирует автоматического проявления реального сознания. Для проявления реального сознания необходимы дополнительные нейронные механизмы – нейронные корреляты сознания (NCC).- нейронное происхождение сознательного опыта (или сознательного состояния) вероятно, так как такая конвергенция ясно прослеживается на всех этапах - индуцированном импульсом, предимпульсной активности и спонтанной активности.- сознание требует операционной архитектуры, которая выходит за рамки простых циклов прямой связи. Различные теории сознания сходятся во мнении, нейронная основа сознания более взаимосвязанная, интегрированная и распределённая, чем предполагалось раньше.Существуют разногласия относительно того, в чем именно состоит такая операционная архитектура и какова ее природа взаимодействия. Дальнейшие исследования целесообразны, чтобы определить какая операционная архитектура необходима для обеспечения предрасположенности или способности к сознанию.Возможно ключ к разгадке находится в подкорково-кортикальной основе интегрированных, распределенных и взаимозависимых функций нейронных механизмов в нейронной архитектуре мозга. Темпоро-пространственная теория сознания наиболее четко предлагает динамическую многоуровневую архитектуру с пространственно-временной вложенностью, охватывающей все уровни и масштабы спонтанной активности мозга, включая его согласованность с телом и окружающей средой. Может ли это обеспечить до сих пор отсутствующую объединяющую архитектурную основу, еще предстоит увидеть в следующие 10-20 лет.- апостериорная и фронтальная теории сознания не взаимоисключающие теории, а взаимодополняемые, где глобальный сигнал (GS) в фМРТ, которым измеряется глобальная мозговая активность (GBA), может рассматриваться, как показатель уровня сознания, отражать отличия в феноменологии сознания, а также связать между собой заднюю и префронтальную нейронные активности в формировании сознания.- сознание - это в некоторой степени метафизическая проблема, и такой подход к изучению сознания приводит в тупик все концепции того, что на самом деле представляет собой сознание. Один из способов разрешить эту задачу – рассматривать все формы проявления сознания (сенсорные и когнитивные, аффективные), как часть и в взаимосвязи с феноменальным опытом/субъективным восприятием.- сознание имеет смысл рассматривать не как гомогенное единое целое, а очень гетерогенный многогранный нейрональный процесс с разными уровнями или слоями нейронов с вложенной друг в друга активностью – пространственно-временная вложенность. Здесь авторы работы, объясняя значение термина «вложенности» проводят параллель с русскими матрешками, когда меньшая кукла находится внутри большей, являясь содержимым большей куклы. Также и сознание с нейронной активностью мозга должны характеризоваться разными слоями, вложенными один в другой, включая в себя глобальные и локальные специфические и неспецифические компоненты, а также различные временные и пространственные масштабы. Временно-пространственная вложенность способна обеспечить некую «общую валюту» между мозгом, как физиологическим органом, и сознанием, как метафизическим понятием, то есть объединить нейронный и феноменальный уровни (мир идей) (теория ТТС).- различные теории сознания расходятся по природе своей функции (назначения, роли), связанной с интегрированной, распределенной и взаимозависимой обработкой. Функция может быть сенсорной (перцептивная организация / RPT), когнитивной (доступ / GNWT, предсказание / PCT), телесной (предсказание / PCT, нейронный мониторинг телесных входов / ET) или динамической (временное пространственно-пространственное расширение / TTC). Интересное предположение, выдвинутое в Spatiotemporal Neuroscience (Northoff et al.2020), состоит в том, что пространственно-динамические процессы также формируют сенсорные, телесные и когнитивные функции, включая их соответствующее содержание, что может позволить динамическому уровню связать сознание с конкретным содержание и функции.- Теориями, такими как TTC и другими, предполагается масштабно-инвариантная или безмасштабная (когда подразумевается лишь изменение единиц измерения, само пространство-время остаётся неизменным) природа сознания. И соответственно усиленные масштабно-инвариантная интеграция временно-пространственной вложенностью трех форм нейронной активности приводят к большей вероятности возникновения сознания. Однако, данную гипотезу необходимо проверять.- на данный момент различают 3 измерения сознания для каждого из которых применяются различные методики исследования, а именно:1. Первое измерение – это состояние/ уровень сознания.Состояние (уровень) сознания предположительно больше связано с активностью до импульса и в состоянии покоя, а также с подкорковыми областями, то есть таламо-кортикальным и / или базальным ядром мейнерта.2. Второе измерение - содержание сознания. Содержимое сознания опосредованно с постимпульсной активностью и исследуется с помощью связанной со импульсом активность на корковом уровне.3. Третье измерение - форма сознания.Форма сознания, относится к его структуре или организации на феноменальном уровне (мир идей, ощущений). На нейронном уровне феноменальная (мир идей) форма может быть связана с архитектурой спонтанной активности, такой как ее пространственно-временная вложенность в корковые и подкорковые области, то есть опосредована временно-пространственной структурой спонтанной активности.Отличие формы сознания от содержания и уровня сознания дополнительно подтверждается тем фактом, что изменения в форме сознания могут наблюдаться при психических расстройствах. Напротив, изменения в уровне сознания связаны с нарушениями, такими как сон, UWS и анестезия. Изменение содержимого сознания может наблюдаться при очаговых органических поражениях мозга, при неврологических нарушениях.- Данные показывают, что стимульная активность, предварительная стимуляция и нейронная активность в состоянии покоя играют разные роли для сознания. Предполагается, что показатели связанной со стимулом активности, такие как VAN, P3b, PCI, TTV и синхронность, являются достаточными нейронными коррелятами либо феноменальных аспектов (мир идей) сознания (собственно NCC), либо его когнитивных аспектов (NСCcon, которые иногда называют следствием/результатом сознания).Это отличает их от показателей предстимульной активности, таких как амплитуда, синхронность, изменчивость или спектр мощности перед стимулом, которые, как предполагается, активируют сознание (нейронные предпосылки сознания: preNCC).Концептуальное различие preNCC, собственно NCC и NCCcon охватывает более глубокую проблему. Все они относятся к достаточным нейронным коррелятам, то есть к тем нейрональным характеристикам, которые присутствуют при наличии сознания. Теперь мы можем видеть, что те нейрональные особенности, которые предположительно достаточны для сознания, относятся к определенным временным точкам связанной со стимулом активности, включая предшествующие временные точки в престимульной аквтиности (preNCC), в начале стимула (собственно NCC) и в результате (NCCcon).Однако их точная взаимосвязь остается неясной.PCT объясняет их взаимосвязь, объединяя различные временные точки эмпирического априорного периода в предимпульсной активности, то есть preNCC, с более поздними во время связанной со импульсом активности в качестве ошибки прогноза, то есть собственно NCC.Однако точные временные динамические основы эмпирической априорной ошибки и ошибки прогноза могут быть неясными. В более общем плане, можно предположить, что пространственно-временная динамика может обеспечивать взаимосвязь между активностью до и после стимула и, следовательно, между preNCC (нейронные предпосылки сознания), собственно NCC (вначале стимула) и NCCcon (когнитивные аспекты NNC).NCC оставляют более или менее открытой роль спонтанной активности, измеряемой в состоянии покоя.Разбирая таким образом теории их сходства и различия Нортофф и Ламме заключают:Есть возможность создания объединяющей платформы для различных нейронных состояний и теорий сознания, включая NCC, preNCC, собственно NCC и NCCcon.Каким образом?Теории, сфокусированные на активности, связанной со импульсом (RPT, ST, GNWT, HOT), могут быть нацелены конкретно на NCC (или NCCcon). В то время как теории, такие как PCT и TTC, которые подчеркивают роль предстимульной активности, могут скорее касаться нейронных предпосылок сознания или preNCC. Предоставляя более комплексную основу, можно предположить, что различные NCC вложены друг в друга, то есть NCCcon в NCCproper, который сам по себе вложен во временно-пространственные термины в preNCC.Более того, не ограничиваясь достаточными нервными состояниями NCC (sufficient neural conditions of NCC), нам может также потребоваться поиск необходимых недостаточных нервных состояний (non-sufficient neural conditions), нейронных предрасположенностей сознания (NPC). Теории, сосредотачивающиеся на спонтанной активности, включая ее пространственно-временную динамику, такие как ET и TTC, могут преимущественно касаться предрасположенности или способности к сознанию, то есть NPC.Вышеописанный подход исследования сознания не только обещает более обширный отчет о сознании, включая спонтанную активность, но также может иметь большое клиническое значение: потеря NCC может привести к бессознательному состоянию, в то время как основная способность к сознанию, то есть NPC, все еще сохраняется, что, напротив, может больше не иметь место, если NPC потерян. Следуя предположению о вложенности, NPC может обеспечить более крупную и всеобъемлющую временно-пространственную основу для вложенности пространственно-временных более ограниченных preNCC, собственно NCC и NCCcon.Описывая необходимые, но недостаточные нейронные состояния сознания, NPC затрагивают ключевой вопрос, а именно, связаны ли какие-либо из описанных выше нейронных знаков и мер с феноменальными особенностями (мир идей) сознания, то есть с тем, на что оно похоже (i.e., the what it is like.).IIT и другие теории Lime RPT утверждают, что их предполагаемый NCC может объяснить феноменальное ощущение. TTC занимает иную позицию. Эта теория постулирует, что NCC со всеми тремя формами должны быть дополнены NPC. Без NPC (нейронной предрасположенности к сознанию), которая необходима или незаменима, обязательна (даже если сама по себе недостаточна) для сознания, мы не поймем, как можно охарактеризовать и замерять феноменальное сознание. Согласно ТТК, любая теория сознания, не учитывающая NPC, остается по существу неполной.Что именно должен предоставить NPC, чтобы феноменальные свойства сознания стали понятными? Это может объяснить TTC (а также OST), которая описывает сознание, как временно-пространственную динамику спонтанной активности мозга: временно-пространственная динамика обеспечивает вид организации или структуры, которая проявляется в феноменальном опыте соответствующей организацией или структурой, т. е. формой (i.e., form). Если, напротив, темпорально-пространственная динамика спонтанной активности больше не обеспечивает необходимую вышеописанную организацию или структуру нейронной активности, как при расстройствах сознания, или измененную, как при психических расстройствах, феноменальные особенности и, соответственно, сознание будут либо потеряны (расстройства сознания) или патологически изменены (психические расстройства).То есть пространственно-временная динамика может проявляться как в нейрональной, так и в феноменальной активности более или менее соответствующими способами (детали которых пока неясны). Таким образом, можно сказать, что пространственно-временная динамика обеспечивает общую черту, «общую валюту» нейронных и феноменальных / ментальных состояний. Внутренняя часть мозга, или «глубокая внутренность», как говорит философ Томас Нагель, т. е. его (мозга) пространственно-временная структура спонтанной активности, может обеспечивать шаблон, форму, которая в качестве «общей валюты», некой общей платформы позволяет приписывать феноменальные особенности внешним стимулам мозга (тела и мира). То, что Бузаки недавно назвал подходом «наизнанку», распространяется на сознание. То есть на его феноменальные особенности, для которых внутреннее функционирование мозга незаменимо.Ознакомиться со статьей Нортоффа и Ламме можно здесь.