Бихевиоризмнің өзі ақыры қабылданбаса да, ол терең із қалдырды: бүкіл жиырмасыншы ғасыр бойы интроспекцияға жүгіну психологияда күмәнді нәрсе болып қалды. Алайда, мен бұл догмалық ұстанымның мүлдем қате екенін айтамын. Ол екі түрлі мәселені шатастырады: зерттеу әдісі ретіндегі интроспекция және бастапқы деректер ретіндегі интроспекция. Зерттеу әдісі ретінде интроспекцияға сенуге болмайды. Әрине, біз қарапайым адамдардың өз санасының қалай жұмыс істейтінін айтып беруіне сене алмаймыз; әйтпесе біздің ғылымымыз тым оңай болар еді. Сондай-ақ, олардың субъективті тәжірибелерін тым сөзбе-сөз қабылдамауымыз керек, мысалы, олар денеден тыс тәжірибе алғанын және төбеге дейін ұшып барғанын немесе түсінде қайтыс болған әжесін көргенін айтқанда. Бірақ белгілі бір мағынада, тіпті мұндай оғаш интроспекцияларға да сену керек: егер сыналушы өтірік айтпаса, олар түсіндіруді қажет ететін нақты ментальды оқиғаларға сәйкес келеді.

Объективті түрде бекітілген визуалды бейне біздің субъективті хабардарлығымызда азды-көпті кездейсоқ түрде пайда болып, жоғалып кете алады. Бұл терең бақылау заманауи сана ғылымының негізін құрайды. 1990-жылдары марқұм Нобель сыйлығының лауреаты Фрэнсис Крик пен нейробиолог Кристоф Кох мұндай визуалды иллюзиялар ғалымдарға мидағы саналы және бейсаналық стимулдардың тағдырын бақылауға мүмкіндік беретінін бірлесіп түсінді.

Мен осы үш негізгі құрамдас бөлік сананы ғылымның зерттеу аясына алып келді деп есептеймін: саналы қолжетімділікке назар аудару; сананы ерікті түрде басқару үшін айла-тәсілдер жиынтығын қолдану; және субъективті есептерді шынайы ғылыми деректер ретінде қарастыру. Енді осы тармақтардың әрқайсысын жеке қарастырайық.

Саналы қолжетімділік бір мезгілде таңқаларлықтай ашық және өте таңдамалы болып келеді. Оның әлеуетті репертуары кең. Кез келген сәтте назарымды аудару арқылы мен түсті, иісті, дыбысты, ұмытылған естелікті, сезімді, стратегияны, қатені немесе тіпті «сана» сөзінің көптеген мағыналарын сезіне аламын. Егер мен үлкен қателік жасасам, мен тіпті өзімді сезіне бастауым мүмкін (self-conscious) — бұл менің эмоцияларым, стратегияларым, қателіктерім мен өкініштерім менің санама енеді дегенді білдіреді. Алайда, кез келген сәтте сананың нақты репертуары күрт шектеледі. Біз іс жүзінде бір уақытта тек бір ғана саналы оймен шектелеміз (бірақ сөйлемнің мағынасын ойлағандағыдай, бір ой бірнеше қосалқы компоненттері бар қомақты «блок» болуы мүмкін).

Ең бастысы, саналы қабылдау мен өзін-өзі тану арасындағы байланыс міндетті емес. Концертке бару немесе керемет күннің батуын тамашалау мені «мен қазір рахаттанып жатырмын» деп үнемі есіме түсіруді талап етпестен, жоғары саналы күйге түсіруі мүмкін. Менің денем мен «мен» бейнесі қайталанатын дыбыстар немесе фондық жарық сияқты артқы планда қалады: олар менің назарым үшін әлеуетті тақырыптар, санадан тыс жатыр, мен қажет болған жағдайда оларға назар аударып, фокусқа шығара аламын. Менің ойымша, өзіндік сана түс немесе дыбыс санасына өте ұқсас. Өзімнің қандай да бір аспектімді сезіну — бұл қолжетімді ақпарат сенсорлық сипатта емес, «мен» туралы әртүрлі менталды бейнелердің біріне (денем, мінез-құлқым, сезімдерім немесе ойларым) қатысты болатын саналы қолжетімділіктің тағы бір түрі болуы мүмкін.

Алайда Конт қателесті: Джон Стюарт Милль бірден атап өткендей, бақылайтын және бақыланатын әртүрлі уақытта немесе әртүрлі жүйелерде кодталған кезде парадокс жойылады. Бір ми жүйесі екіншісінің қателескенін байқай алады. Біз мұны үнемі жасаймыз, мысалы, бір сөз тіліміздің ұшында тұрғанда (оны білуіміз керек екенін білеміз), пайымдау қатесін байқағанда (қателескенімізді білеміз) немесе сәтсіз емтихан туралы ойланғанда (біз оқығанымызды білеміз, жауаптарды білеміз деп ойладық және неге сәтсіз болғанымызды елестете алмаймыз). Префронтальды қыртыстың кейбір аймақтары біздің жоспарларымызды бақылайды, шешімдерімізге сенімділік ұялатады және қателерімізді анықтайды. Тұйық циклді симулятор ретінде жұмыс істей отырып, біздің ұзақ мерзімді жадымызбен және қиялымызбен тығыз байланыста, олар бізге сыртқы көмексіз өзіміз туралы ойлануға мүмкіндік беретін ішкі монологты қолдайды. («Reflection» — толғаныс/шағылысу сөзінің өзі кейбір ми аймақтарының басқалардың жұмысын «қайта ұсынатын» және бағалайтын айналық функциясына нұсқайды. )

Сана ғылымын мүмкін ететін екінші құрамдас бөлік — біздің санамыздың мазмұнына әсер ететін эксперименттік манипуляциялардың жиынтығы. 1990-жылдары когнитивті психологтар саналы және санасыз күйлерді салыстыру (контраст) арқылы санамен «ойнауға» болатынын кенеттен түсінді. Суреттерді, сөздерді, тіпті фильмдерді де көрінбейтін етуге болатын еді. Ол бейнелер ми деңгейінде не болды? Санасыз өңдеудің мүмкіндіктері мен шектеулерін мұқият анықтай отырып, фотосуреттің негативі сияқты, сананың өз контурларын сыза бастауға болады. Миды бейнелеу әдістерімен ұштастыра отырып, бұл қарапайым идея сананың церебральды механизмдерін зерттеу үшін берік эксперименттік платформаны қамтамасыз етті.

Бинокулярлы бәсекелестік — экспериментатордың арманы, өйткені ол субъективті қабылдаудың таза сынағын ұсынады: тітіркендіргіш тұрақты болса да, бақылаушы көру қабілетінің өзгергенін хабарлайды. Сонымен қатар, уақыт өте келе дәл сол кескіннің мәртебесі өзгереді: кейде ол толық көрінеді, ал кейде саналы қабылдаудан мүлдем жоғалып кетеді. Сонда ол қайда барады? Маймылдардың көру қыртысындағы нейрондардан деректерді жазу арқылы нейрофизиологтар Дэвид Леопольд пен Никos Логотетис алғаш рет көрінген және көрінбеген визуалды кескіндердің мидағы тағдырын бақылады. Олар маймылдарды тұтқаны (lever) қолдану арқылы өздерінің қабылдауын хабарлауға үйретті, содан кейін маймылдардың да біз сияқты екі кескіннің кездейсоқ ауысуын сезінетінін көрсетті; соңында олар маймылдың қалаған кескіні саналы тәжірибеден пайда болып және жоғалып отырған кездегі жеке нейрондардың реакцияларын бақылады.

Тағы бір эксперимент бұл тұжырымды таза интроспекция (өзін-өзі бақылау) арқылы растайды: бәсекелес кескіндерден белгілі бір уақытқа зейін алынғанда, зейін қайтып оралғанда қабылданатын кескін, егер кескіндер зейінсіз кезеңде де ауысуын жалғастырғанда болуы керек кескіннен өзгеше болады. Осылайша, бинокулярлы бәсекелестік зейінге байланысты: саналы түрде зейін қоятын ақыл-ой болмаса, екі кескін бірге өңделеді және бұдан былай бәсекелеспейді. Бәсекелестік белсенді, зейінді бақылаушыны қажет етеді.

Миды бейнелеу әдістерін қолдана отырып, біз барлық әріптердің, тіпті санасыз қабылданғандарының да миға енетінін көреміз. Олардың бәрі ерте көру аймақтарына жетеді және тіпті көру жүйесіне тереңдеп еніп, нысана ретінде жіктелуі мүмкін: мидың бір бөлігі нысана-әріптің қашан көрсетілгенін «біледі». Бірақ қандай да бір жолмен бұл білім біздің санамызға жетпейді. Әріп саналы түрде қабылдануы үшін, ол оны біздің хабардарлығымызға тіркейтін өңдеу кезеңіне жетуі керек. Бұл тіркеу қатаң шектелгендей көрінеді: кез келген уақытта ол арқылы тек бір ғана ақпарат блогы өте алады. Осы уақытта көру сахнасындағы басқа нәрселердің бәрі қабылданбай қалады.

Біз бұл санасыз күту кезеңін байқамаймыз. Бірақ бұлай болмауы мүмкін бе? Біздің санамыз басқа жақпен айналысып жатыр, сондықтан жүйенің сыртына шығып, екінші нысанды саналы қабылдауымыздың кешігіп жатқанын түсінуге мүмкіндігіміз жоқ. Соның салдарынан, біз ақыл-оймен бір нәрсеге берілген кезде, оқиғалардың уақытын субъективті қабылдауымыз жүйелі түрде қате болуы мүмкін. Біз бірінші тапсырмамен айналысып жатып, екінші нысанның қашан пайда болғанын бағалау сұралғанда, біз оны санамызға енген сәтке қарай қате «кейінге шегереміз». Екі кіріс сигналы объективті түрде бір мезгілде болса да, біз олардың бір мезгілде екенін қабылдай алмаймыз және зейін аударған бірінші нысан екіншісінен ертерек пайда болғандай сезінеміз. Шын мәнінде, бұл субъективті кідіріс тек біздің санамыздың баяулығынан туындайды.

Зейіннің жыпылықтауы мен рефракторлық кезең — терең байланысты психологиялық құбылыстар. Саналы ақыл-ой бос болмаған кезде, санаға үміткер барлық басқа нысандар санасыз буферде күтуге мәжбүр болады — және бұл күту қауіпті: кез келген уақытта ішкі шуылға, зейінді бөлетін ойларға немесе басқа кіріс тітіркендіргіштеріне байланысты буферленген нысан өшіп, санадан жоғалып кетуі мүмкін (жыпылықтау). Эксперименттер қос тапсырма кезінде рефракторлық та, жыпылықтау да орын алатынын растайды. Екінші нысанды саналы қабылдау әрқашан кешігеді және толық «өшіп қалу» ықтималдығы кідіріс ұзақтығына қарай артады.

Зертханада зейінсіздіктен туындаған соқырлықты сынаудың бір мәселесі бар: эксперименттер жүздеген рет қайталануды талап етеді, бірақ зейінсіздік — өте құбылмалы құбылыс. Алғашқы сынақта аңғал көрермендердің көбі тіпті үлкен өзгерісті де байқамайды, бірақ манипуляция туралы кішкене ғана ишара олардың қырағы болуына жеткілікті. Олар сақ бола бастаған бойда, өзгерістің көрінбестігі бұзылады.

Сонымен қатар, назар аударылмаған стимулдар бейсаналылықтың күшті субъективті сезімін тудыруы мүмкін болса да, ғалымдарға қатысушылардың өздері көрмедім деген өзгерістерден шын мәнінде бейхабар екенін негізді күмән қалдырмайтындай дәлелдеу өте қиын. Олардан әр сынақтан кейін сұрауға болады, бірақ бұл процедура баяу және оларды іздеуге мәжбүр етеді. Тағы бір мүмкіндік — сұрауды бүкіл эксперименттің соңына дейін шегеру, бірақ бұл да проблемалы, себебі ұмыту мәселесі туындайды: бірнеше минуттан кейін көрермендер өздері білген нәрсені төмендетіп бағалауы мүмкін.

Бақытымызға орай, бізде скептиктерді сендірудің басқа тәсілдері де бар. Біріншіден, маскировка — көрермендер арасында айтарлықтай келісім тудыратын субъективті құбылыс. Шамамен 30 миллисекундтан төмен ұзақтықта барлық қатысушылар, әр сынақта сөзді көргенін жоққа шығарады; тек бірдеңені қабылдамас бұрын оларға қажет болатын ең аз ұзақтық сәл өзгереді.

Осы тұрғыдан алғанда, бихевиористердікі дұрыс болды: әдіс ретінде интроспекция психология ғылымы үшін тұрақсыз негіз болып табылады, өйткені ешқандай интроспекция бізге ақыл-ойдың қалай жұмыс істейтінін айтып бере алмайды. Дегенмен, шара ретінде интроспекция әлі де сана ғылымын құруға болатын мінсіз, тіпті жалғыз платформа болып табылады, өйткені ол теңдеудің маңызды жартысын — атап айтқанда, субъектілердің белгілі бір тәжірибе туралы не сезінетінін (олар шындық туралы қаншалықты қателессе де) қамтамасыз етеді. Сананы ғылыми түсінуге қол жеткізу үшін біз, когнитивтік нейроғалымдар, теңдеудің екінші жартысын «жай ғана» анықтауымыз керек: адамның субъективті тәжірибесінің негізінде қандай объективті нейробиологиялық оқиғалар жүйелі түрде жатыр?

Барлық сублиминалды манипуляциялардың бастауы — 1957 жылғы фильмге «Drink Coca Cola» (Кока-Кола ішіңіз) деген сөздері бар кадрдың жасырын енгізілуі. Бұл оқиғаны және оның нәтижесін бәрі біледі: салқын сусындар саудасының күрт өсуі. Алайда, сублиминалды зерттеулердің бұл негізін қалаушы мифі толықтай жалған болып шықты. Джеймс Викари бұл оқиғаны ойдан шығарған және кейінірек тәжірибенің алаяқтық екенін мойындаған. Тек миф қана сақталып қалды, сонымен бірге ғылыми сұрақ та өзектілігін жоғалтпады: көрінбейтін кескіндер біздің ойларымызға әсер ете ала ма? Бұл тек бостандық пен жаппай манипуляция үшін маңызды мәселе емес, сонымен қатар миды ғылыми түсінуіміз үшін де басты сұрақ. Кескінді өңдеу үшін біз оны міндетті түрде саналы түрде қабылдауымыз керек пе? Әлде біз санасыз-ақ қабылдап, жіктеп және шешім қабылдай аламыз ба?

Психикалық өңдеудің орасан зор бөлігі біздің хабарымызсыз жүретінін анықтау әдетте Зигмунд Фрейдке (1856–1939) телінеді. Алайда, бұл негізінен Фрейдтің өзі қалыптастырған миф. Тарихшы және философ Марсель Гоше атап өткендей: «Фрейд психоанализге дейін ақыл-ой жүйелі түрде санамен теңестірілді деп мәлімдегенде, біз бұл тұжырымның мүлдем жалған екенін айтуымыз керек».

XVIII және XIX ғасырларда алғашқы неврологтар жүйке жүйесіндегі санасыз тізбектердің барлық жерде кездесетінін дәлелдеді. Маршалл Холл (1790–1857) нақты сенсорлық кірістерді белгілі бір моторлық шығыстармен байланыстыратын «рефлекторлық доға» тұжырымдамасын жасады және жұлыннан бастау алатын негізгі қозғалыстарды ерікті түрде басқара алмайтынымызға назар аударды. Оның ізімен Джон Хьюлингс Джексон (1835–1911) жүйке жүйесінің иерархиялық құрылымын — ми бағанынан ми қыртысына дейін, автоматты операциялардан бастап ерікті және саналы операцияларға дейінгі сатыларын атап өтті. Францияда психологтар мен социологтар Теодуль Рибо (1839–1916), Габриэль Тард (1843–1904) және Пьер Жане (1859–1947) адам автоматизмдерінің кең ауқымын зерттеді: біздің әрекет жадымызда сақталған практикалық білімнен (Рибо) бастап, санасыз еліктеуге (Тард) және тіпті балалық шақтан басталып, тұлғамыздың айқындаушы қырына айналатын подсознаниедегі (сана астындағы) мақсаттарға (Жане) дейін.

Бұл қарапайым бөліністердің ешқайсысы тексеруге шыдас бермеді. Біздің қазіргі біліміміз бойынша, мидың барлық дерлік аймақтары саналы және санасыз ойлауға қатыса алады. Алайда, бұл қорытындыға келу үшін санасыздықтың ауқымын біртіндеп кеңейтетін тапқыр тәжірибелер қажет болды.

Д. Ф. -ның моторлық әрекеттерді орындауға деген санадан тыс қабілеті оның дәл сол көру пішіндерін саналы түрде қабылдау қабілетінен әлдеқайда жоғары болды. Гудейл мен оның әріптестері бұл нәтижені тек ми қыртысы астындағы моторлық жолдармен түсіндіру мүмкін емес, бұған төбе бөлігінің қыртысы да қатысуы керек деп мәлімдеді. Д. Ф. өзі байқамаса да, заттардың көлемі мен бағыты туралы ақпарат оның шүйде және төбе бөліктеріне санадан тыс жете берген. Сол жердегі зақымдалмаған тізбектер ол саналы түрде көре алмайтын көлем, орналасу жері, тіпті пішін туралы көру ақпаратын бөліп алып отырған.

Кеңістіктік немқұрайлылықпен ауыратын пациенттер саналы бағалау мен есеп беруде қатты қиналса да, олар сол жақ көру аймағында мүлдем соқыр емес. Олардың көз торы мен бастапқы көру қыртысы мінсіз жұмыс істейді, бірақ жоғары деңгейдегі зақым оларға бұл ақпаратқа назар аударуға және оны саналы деңгейде тіркеуге кедергі жасайды. Назардан тыс қалған ақпарат толық жоғала ма? Жауап — жоқ: ми қыртысы еленбеген ақпаратты санадан тыс деңгейде әлі де өңдей береді. Джон Маршалл мен Питер Халлиган мұны кеңістіктік немқұрайлылығы бар пациентке екі үйдің суретін көрсету арқылы керемет дәлелдеді; үйлердің бірінің сол жағы өртеніп жатқан болатын (9-сурет). Пациент олардың арасындағы айырмашылықты көрмегенін нық сеніммен айтты — ол үйлер бірдей деп мәлімдеді. Бірақ қайсысында тұруды қалайтынын сұрағанда, ол үнемі өртеніп жатқан үйді таңдаудан қашты. Әлбетте, оның миы көру ақпаратын өртті қауіп ретінде жіктей алатындай деңгейде терең өңдеп жатқан. Бірнеше жылдан кейін миды бейнелеу әдістері кеңістіктік немқұрайлылық пациенттерінде көрінбейтін стимулдың вентральды көру қыртысының үйлер мен бет-әлпеттерге жауап беретін аймақтарын белсендіре алатынын көрсетті. Тіпті еленбеген сөздер мен сандардың мағынасы да пациенттердің миына байқатпай жете алған.

9-СУРЕТ. Миы зақымдалған пациенттер санадан тыс бейнелердің ми қыртысында өңделетіні туралы алғашқы бұлтартпас дәлелдерді берді. Ми зақымынан кейін Гудейл мен Милнердің (1991) пациенті Д. Ф. барлық көру қабілетінен айырылып, пішіндерді, тіпті қиғаш саңылау (жоғарыда) сияқты қарапайым нәрсені де қабылдауға және сипаттауға мүлдем қабілетсіз болды. Соған қарамастан, ол картаны сол саңылау арқылы дәл өткізе алды, бұл күрделі қол қозғалыстарының санадан тыс басқарылуы мүмкін екенін көрсетеді. Кеңістіктің сол жағына жаппай немқұрайлылықпен ауыратын Маршалл мен Халлиганның (1988) пациенті П. С. төмендегі екі үйдің арасындағы айырмашылықты саналы түрде сезе алмады. Дегенмен, қайсысында тұруды қалайтынын сұрағанда, ол үнемі өртеніп жатқан үйден қашты, бұл оның суреттің мағынасын санадан тыс түсінгенін аңғартады.

Ондаған эксперименттерде қайталанған таңғажайып нәтиже мынадай: сөзді алдын ала ұсыну, тіпті санадан тыс болса да, сол сөз саналы түрде қайта пайда болған кезде оны өңдеуді тездетеді. Екі көрсетілімнің арасы бір секундтан аз болса, қайталану — ол толығымен байқалмай қалса да — жеңілдетуге әкеледі. Осылайша, адамдар «радио» алдында «радио» көрсетілгенде, «үй» сияқты қатысы жоқ сөз көрсетілгенге қарағанда жылдамырақ жауап береді және аз қате жібереді. Бұл нәтиже «санадан тыс қайталау праймингі» деп аталады. Сорғыны сумен толтырып іске қосатыны сияқты, біз де сөзді өңдеу тізбегін көрінбейтін сөзбен «іске қоса» аламыз.

Қазір біз миға жіберілетін прайминг ақпаратының өте дерексіз (абстрактілі) болуы мүмкін екенін білеміз. Мысалы, прайминг прайм кіші әріппен (радио), ал нысана бас әріппен (РАДИО) жазылғанда да жұмыс істейді. Көру тұрғысынан бұл пішіндер түбегейлі ерекшеленеді. Кіші «а» әрпі бас «А» әрпіне мүлдем ұқсамайды. Тек мәдени шарттылық қана осы екі пішінді бір әріпке біріктіреді. Бір қызығы, эксперименттер тәжірибелі оқырмандарда бұл білім толығымен санадан тыс болып кеткенін және ерте көру жүйесінде жинақталғанын көрсетеді: санадан тыс прайминг физикалық сөз қайталанғанда да (радио-радио), әріптің регистрі (кіші-бас) өзгергенде де (радио-РАДИО) бірдей күшке ие. Демек, санадан тыс ақпарат әріптер тізбегінің дерексіз бейнесіне дейін жетеді. Сөзді бір сәт қана жылт еткізіп көру арқылы ми әріп пішіндерінің сыртқы өзгерістеріне қарамастан, оларды тез анықтап үлгереді.

Бұл эксперименттерге дейін кейбір зерттеушілер ұршықтәрізді иірім әрқашан саналы өңдеуге қатысады деп болжаған болатын. Ол бізге пішіндерді көруге мүмкіндік беретін «вентральды көру жолын» құрайды. Олардың ойынша, тек шүйде көру қыртысын төбе қыртысының әрекет жүйелерімен байланыстыратын «дорсальды жол» ғана санадан тыс операциялардың орны болды. Бейнелер мен сөздердің сәйкестігіне жауап беретін вентральды жолдың да санадан тыс режимде жұмыс істей алатынын дәлелдей отырып, біздің және басқа да эксперименттер вентральды жол саналы, ал дорсальды жол санасыз деген қарапайым түсінікті жоққа шығаруға көмектесті. Екі тізбек те, ми қыртысының жоғарғы бөлігінде орналасса да, саналы тәжірибе деңгейінен төмен жұмыс істеуге қабілетті болып шықты.

Жыл өткен сайын санадан тыс праймингке қатысты зерттеулер біздің көруіміздегі сананың рөлі туралы көптеген мифтердің күлін көкке ұшырды. Қазір жоққа шығарылған бір идея бойынша, көру көрінісінің жекелеген элементтері хабарсыз өңделуі мүмкін болса да, оларды бір-бірімен байланыстыру үшін сана қажет делінетін. Саналы назар болмаса, қозғалыс пен түс сияқты сипаттар еркін қалқып жүреді және тиісті нысандарға бірікпейді деп есептелді. Жаһандық қабылдау пайда болғанға дейін мидың әртүрлі бөліктері ақпаратты біртұтас «байланыстырғышқа» немесе «нысан файлына» жинауы керек еді. Кейбір зерттеушілер нейрондық синхрондылық немесе қайта ену арқылы мүмкін болатын бұл біріктіру процесі саналы өңдеудің басты белгісі деп болжады.

Қазір біз олардың қателескенін білеміз: кейбір көру біріктірулері санасыз жүруі мүмкін. Әріптестерді сөзге біріктіруді қарастырайық. RANGE (диапазон) және ANGER (ашу) сияқты сөздерді шатастырмау үшін әріптер солдан оңға қарай нақты ретпен біріктірілуі керек, өйткені бір ғана әріптің орны ауысса, мағына түбегейлі өзгереді. Біздің эксперименттер мұндай біріктірудің санадан тыс жүзеге асатынын дәлелдеді. RANGE сөзінің алдында «range» (кіші әріппен) болғанда санадан тыс қайталау праймингі орын алғанын, ал RANGE алдында «anger» болғанда олай болмағанын анықтадық — бұл санадан тыс өңдеудің тек әріптердің болуына ғана емес, олардың қалай орналасқанына да өте сезімтал екенін көрсетеді. Шын мәнінде, алдында «anger» болған RANGE-ге реакция, алдында «tulip» (қызғалдақ) сияқты мүлдем қатысы жоқ сөз болғандағыдан жылдамырақ болған жоқ. Санадан тыс қабылдау әріптерінің 80 пайызы ортақ сөздерге алданбайды: бір ғана әріп санадан тыс праймингтің үлгісін түбегейлі өзгерте алады.

Соңғы он жылда санадан тыс қабылдаудың мұндай дәлелдері тек жазбаша сөздер үшін ғана емес, сонымен қатар бет-әлпеттер, суреттер мен кескіндер үшін де жүздеген рет қайталанды. Олар біз саналы көру көрінісі ретінде қабылдайтын нәрсенің көзден алатын шикі ақпараттан мүлдем басқа, жоғары деңгейде өңделген бейне екендігі туралы қорытындыға әкелді. Біз әлемді ешқашан көз торымыз көретіндей көрмейміз. Шын мәнінде, бұл өте қорқынышты көрініс болар еді: көз торының ортасына қарай ұлғайтылған, қан тамырларымен көлегейленген, миға кететін кабельдер шығатын жердегі «соқыр дақта» үлкен тесігі бар, жарық пен қараңғы пиксельдердің бұрмаланған жиынтығы; көзқарасымыз қозғалған сайын бейне үнемі бұлдырап, өзгеріп отырар еді. Оның орнына біз көретін нәрсе — көз торының ақаулары түзетілген, соқыр дақтары жамалған, көз бен бастың қозғалысына қарай тұрақтандырылған және ұқсас көру көріністері бойынша бұрынғы тәжірибемізге сүйене отырып жаппай қайта түсіндірілген үш өлшемді көрініс. Осы операциялардың барлығы санадан тыс жүзеге асады — дегенмен олардың көбі соншалықты күрделі болғандықтан, компьютерлік модельдеуге де көнбейді. Мысалы, біздің көру жүйеміз кескіндегі көлеңкелерді анықтайды және оларды алып тастайды (10-сурет). Бір қарағанда-ақ біздің миымыз жарық көздерін санадан тыс анықтап, нысандардың пішінін, мөлдірлігін, шағылысуын және жарықтығын есептеп шығарады.

10-СУРЕТ. Біздің көруіміздің астында қуатты санадан тыс есептеулер жатыр. Бұл суретке көз салсаңыз, кәдімгі шахмат тақтасын көресіз. Сіз А шаршысының — қараңғы, ал В шаршысының жарық екеніне еш күмәнданбайсыз. Бірақ таңқаларлығы, олар сұр түстің бірдей реңкімен басылған. (Мұны суретті қағаз парағымен жауып көру арқылы тексеріңіз. ) Бұл иллюзияны қалай түсіндіруге болады? Секундтың бір бөлігінде сіздің миыңыз көріністі нысандарға санадан тыс жіктейді, жарықтың жоғары оң жақтан түсіп тұрғанын шешеді, цилиндрдің тақтаға көлеңке түсіріп тұрғанын анықтайды және бұл көлеңкені кескіннен алып тастайды, осылайша оның астындағы шахмат тақтасының шынайы түстерін көруге мүмкіндік береді. Тек осы күрделі есептеулердің соңғы нәтижесі ғана сіздің саналы түйсігіңізге енеді.

Көзімізді ашқан сайын біздің көру қыртысымызда жаппай параллельді операция жүреді — бірақ біз оны байқамаймыз. Көруіміздің ішкі жұмысынан хабарсыз болғандықтан, біз миды тек өзіміз күш салып жатқанымызды сезгенде ғана — мысалы, математикамен айналысқанда немесе шахмат ойнағанда ғана — қатты жұмыс істейді деп сенеміз. Тұтас көру әлемінің қарапайым әсерін жасау үшін оның «сахна сыртында» қаншалықты тер төгіп жатқанынан хабарымыз да жоқ.

Біздің түйсігімізше, шахмат шеберлерінде тақтадағы ойынды талдау рефлекске айналады. Шын мәнінде, зерттеулер кез келген гроссмейстерге шахмат тақтасын бағалап, оның орналасуын егжей-тегжейлі есте сақтау үшін бір қараудың жеткілікті екенін дәлелдейді, өйткені ол оны автоматты түрде мағыналық бөліктерге жіктейді. Сонымен қатар, жақында жүргізілген эксперимент бұл сегменттеу процесінің шын мәнінде санадан тыс екенін көрсетеді: жеңілдетілген ойынды 20 миллисекундқа жылт еткізіп, оны көрінбейтін ететін бүркемелер арасына қыстырып көрсеткенде де, ол шахмат шеберінің шешіміне әсер етеді. Эксперимент тек кәсіби шахматшыларда және олар патшаға шах (check) қойылған-қойылмағанын анықтау сияқты мағыналы мәселені шешіп жатқанда ғана жұмыс істейді. Бұл көру жүйесі фигуралардың түрін (ладья немесе ат) және олардың орналасқан жерін ескеретінін, содан кейін бұл ақпаратты тез арада мағыналық блокқа («қара патшаға шах қойылды») біріктіретінін білдіреді. Бұл күрделі операциялар толығымен саналы түйсіктен тыс жүреді.

Бұл есту иллюзиясы бізге саналы тәжірибеміздің қаншалықты кеш және қайта құрастырылған екенін тағы да көрсетеді. Таңқаларлық көрінгенімен, біз құлағымызға жететін дыбыс толқындарын естімейміз; көзімізге түсетін фотондарды да көрмейміз. Біздің қолымыз жететін нәрсе — шикі сезім емес, сыртқы әлемнің кәсіби қайта құрылымы. Сахна сыртында біздің миымыз өзіміз алатын барлық жекелеген сенсорлық ақпаратты саралайтын, олардың сенімділігіне қарай салмақтайтын және оларды біртұтас үйлесімге біріктіретін тапқыр ізкесуші ретінде әрекет етеді. Субъективті түрде, бұл ештеңе де қайта құрылмағандай сезіледі. Бізде біріктірілген «да» дыбысының сәйкестігін қорытып шығарғандай әсер болмайды — біз оны жай ғана естиміз. Соған қарамастан, МакГурк эффектісі кезінде біздің еститініміз дыбыстан қалай туындаса, көруден де солай туындайтыны дәлелденген.

Дегенмен, егер сөзді түсінудің қарапайым процесі сананы қажет етсе, тіл қалай жұмыс істер еді? Осы сөйлемді оқып отырғанда, сіз сөздерді біртұтас хабарламаға біріктірмес бұрын, әр сөздің мағынасын саналы түрде талдайсыз ба? Жоқ: сіздің саналы ойыңыз жалпы мәнге, аргументтің логикасына шоғырланады. Әр сөзге көз жүгірту оны дискурстың жалпы құрылымына орналастыру үшін жеткілікті. Біз таңбаның мағынаны қалай тудыратыны туралы интроспекцияға (ішкі бақылауға) ие емеспіз.

Олардың сенбеуі толығымен негізсіз емес еді. Өйткені, Марсель тапқан сублиминалды әсер соншалықты аз болды, оны елемеуге де болатын еді. Сөзді жылт еткізіп көрсету өңдеуді өте аз мөлшерде, кейде секундтың жүзден бір бөлігінен де аз уақытқа жылдамдатты. Мүмкін бұл әсер жасырын сөз іс жүзінде көрінген — бірақ жадта өте аз немесе мүлдем із қалдырмаған — өте аз сынақтардан туындаған болар. Марсельдің праймдары әрдайым санадан тыс болған жоқ деп дауласты оның қарсыластары. Олардың пікірінше, қатысушылардың тек эксперимент соңында тіркелген «мен ешқандай сөз көрген жоқпын» деген ауызша есебі олардың прайм-сөздерді ешқашан көрмегеніне сенімді дәлел бола алмайды. Праймды сезінуді мүмкіндігінше объективті өлшеу үшін әлдеқайда үлкен ұқыптылық қажет еді. Мысалы, субъектілерден жасырын сөзді атауды немесе оны қандай да бір критерий бойынша жіктеуді сұрайтын жеке эксперимент қажет еді. Скептиктердің пікірінше, тек осы қосымша тапсырмадағы кездейсоқ нәтижелер ғана праймдардың шынымен көрінбейтінін көрсетеді. Және бұл бақылау тапсырмасы негізгі эксперименттегідей жағдайларда жүргізілуі тиіс еді.

Гринвальдтың нәтижелері жақсы қайталанды. Көптеген субъектілер жасырын праймдарды көре алмағандарына ант беріп қана қоймай, сонымен бірге олардың кім екенін немесе эмоциясын кездейсоқтық деңгейінен жоғары бағалай алмады. Сонымен қатар, олардың мұндай тікелей болжау тапсырмаларындағы нәтижелері олардың конгруэнтті праймингті қаншалықты көрсеткеніне байланысты болмады. Прайминг эффектісі прайм-сөздерді көре алатын аз ғана адамдар тобына байланысты емес сияқты көрінді. Бұл, ақырында, эмоционалды мағынаның санадан тыс белсендірілуі мүмкін екенінің шынайы көрінісі болды.

Таңқаларлық жаңалық мынадай болды: санадан тыс деңгейде жағымсыз «tumor» сөзі жағымды жауапты праймингтеді. Сублиминалды түрде қатысушылардың миы «tumor» сөзін ол алынған «tulip» және «humor» сөздерімен біріктірді — тіпті олардың мағыналары мүлдем басқаша болса да. Бұл праймингтің әріптердің нақты жиынтығы мен оларға сәйкес келетін жауап арасындағы таяз ассоциацияға байланысты екенінің нақты дәлелі болды. Гринвальдтың эксперименті санадан тыс қабылдауды қамтыды, бірақ сөздердің терең мағынасын емес. Кем дегенде осы эксперименттік жағдайларда санадан тыс өңдеу мүлдем «ақылды» емес еді: сөздің мағынасына мән берудің орнына, ол тек әріптер мен жауаптар арасындағы сәйкестікке тәуелді болды.

Олар нысанмен конгруэнтті болғанда (мысалы, екеуі де 5-тен үлкен), қатысушылар инкогруэнтті жағдайға (мысалы, бірі кіші, екіншісі үлкен) қарағанда жылдамырақ жауап берді. Мысалы, сублиминалды 9 цифрын көрсету 9 бен 6-ға берілетін жауапты жылдамдатты, бірақ 4 пен 1-ге берілетін жауапты бәсеңдетті.

Кейінгі жұмыс скептиктердің күмәніне соңғы нүктені қойды. Біздің сублиминалды әсеріміз сандар үшін қолданылатын жазба түріне мүлдем тәуелсіз болды: «төрт» (four) сөзі 4-ті тура 4-тің өзін қайталау сияқты праймингтеді, бұл барлық әсер дерексіз мағына деңгейінде туындайтынын меңзейді. Кейінірек біз прайм көрінбейтін визуалды сан, ал нысан саналы түрде айтылған сан болғанда да праймингтің сақталатынын көрсеттік.

Бұл әсер айтарлықтай баяу болды: көрінбейтін сөздің санасыз эмоционалдық толқу тудыруы үшін жарты секунд немесе одан да көп уақыт кетті. Бірақ белсендіру толығымен санадан тыс жүрді: оның амигдаласы қозып жатқан кезде, қатысушы қандай да бір сөзді көргенін жоққа шығарды және болжауды сұрағанда, оның не екені туралы ешқандай түсінігі болмады. Осылайша, жазылған сөз мидың тереңіне баяу еніп, танылып, тіпті түсінілуі мүмкін, мұның бәрі санасыз жүзеге асады.

N400 толқыны берілген сөздің сөйлем контекстіне қаншалықты сәйкес келетінін бағалайтын күрделі операция деңгейін көрсетеді. Оның көлемі абсурдтық дәрежесіне тікелей байланысты: мағынасы шамамен сәйкес келетін сөздер өте кішкентай N400 тудырса, мүлдем күтпеген сөздер үлкенірегін тудырады. Бір қызығы, бұл ми оқиғасы біз көрмейтін сөздермен де орын алады — олар маскировка (бүркемелеу) арқылы немесе назар аудармау салдарынан көрінбей қалса да. Біздің самай бөлігіміздегі нейрондық желілер көрінбейтін сөздердің әртүрлі мағыналарын ғана емес, сонымен бірге олардың өткен саналы контекстпен үйлесімділігін де автоматты түрде өңдейді.

Назар аудару сананың қадағалауын талап етсе, бұл шынымен де оғаш болар еді. Назар аударудың рөлі, Уильям Джеймс атап өткендей, «ойдың бірнеше ықтимал нысандарының бірін таңдау». Біздің санамыздың үнемі ондаған немесе тіпті жүздеген ықтимал ойларға бөлінуі және олардың қайсысы әрі қарай қарауға тұрарлық екенін шешпес бұрын әрқайсысын саналы түрде тексеруі өте тиімсіз болар еді. Қай нысандардың өзекті екенін және қайсысын күшейту керектігін анықтауды жасырын (sub rosa), жаппай параллельді түрде жұмыс істейтін автоматты процестерге қалдырған дұрыс. Таңқаларлығы, біздің назарымыздың прожекторын санасыз жұмысшылар армиясы басқаратыны белгілі болды, олар алтын тауып, бізге өз олжалары туралы хабарлағанға дейін үйінділерді үнсіз сүзіп шығады.

Қатты шулар, жыпылықтаған шамдар және басқа да күтпеген сенсорлық оқиғалар, бәрімізге белгілі, біздің назарымызды еріксіз аударады. Оларды елемеуге қанша тырыссақ та, олар біздің ақыл-ой әлемімізге басып кіреді. Неге? Олар ішінара бізді ықтимал қауіптерден сақтандыратын ескерту механизмі болып табылады. Біз салық төлеуге немесе сүйікті бейне ойынды ойнауға зейін қойғанда, сыртқы әлемнен мүлдем ажырап қалу қауіпті болар еді. Айқайлау немесе өз есіміміздің аталуы сияқты күтпеген стимулдар біздің ағымдағы ойларымызды бұзып өте алуы керек — сондықтан «іріктелген назар» деп аталатын сүзгі, қай кіріс сигналдарының біздің ақыл-ой ресурстарымызды қажет ететінін шешу үшін, үнемі санамыздан тыс жұмыс істеп тұруы керек. Санасыз назар тұрақты күзетші ретінде әрекет етеді.

12-СУРЕТ. Санасыз ынталандырулар біздің мотивациямызға әсер ете алады. Бұл экспериментте қатысушылардан ақша табу үшін тұтқаны мүмкіндігінше қатты қысу сұралды. Жылт еткен суретте бәс пенни емес, фунт стерлинг екені көрсетілгенде, адамдар күштірек қысты. Олар сурет бүркемеленіп, қай тиын көрсетілгенін білмесе де, солай істеуді жалғастырды. Мидың сыйақы тізбектері санасыз түрде алдын ала белсендірілді, тіпті қолдар табысты күтумен терледі. Осылайша, санасыз бейне мотивация, эмоция және сыйақы тізбектерін іске қоса алады.

Фрейдтің айтқаны дұрыс болды: сана тым жоғары бағаланған. Мына қарапайым ақиқатты қарастырыңыз: біз тек саналы ойларымызды ғана сезінеміз. Санасыз операцияларымыз бізден қашып кеткендіктен, біз сананың физикалық және ақыл-ой өмірімізде атқаратын рөлін үнемі асыра бағалаймыз. Санасыздықтың ғажайып күшін ұмыта отырып, біз өз іс-әрекеттерімізді саналы шешімдерге тым көп таңамыз, сондықтан санамызды күнделікті өміріміздегі негізгі ойыншы ретінде қате сипаттаймыз. Принстон психологы Джулиан Джейнстің сөзімен айтқанда: «Сана — біз сезінетін ақыл-ой өміріміздің әлдеқайда кішігірім бөлігі, өйткені біз өзіміз сезінбейтін нәрсені сезіне алмаймыз». Дуглас Хофштадтердің бағдарламалау туралы әзіл аралас айналмалы заңын («Жоба әрқашан сіз күткеннен ұзаққа созылады — тіпті сіз Хофштадтер заңын ескерсеңіз де») сәл өзгертсек, бұл тұжырымды әмбебап заң деңгейіне көтеруге болады:

Мұның салдары — біз көру, тіл және назардың санадан тыс қаншалықты көп орын алатынын айтарлықтай төмендетеміз. Біз саналы ақыл-ойдың белгілері деп санайтын кейбір ақыл-ой әрекеттері іс жүзінде санасыз түрде жүруі мүмкін бе? Математиканы қарастырайық. Әлемдегі ең ұлы математиктердің бірі Анри Пуанкаре өзінің санасыз ақылы бүкіл жұмысты атқарған сияқты көрінген бірнеше қызықты оқиғаларды хабарлады:

Сонымен, орташа мәнді шығару және салыстыру сияқты кейбір қарапайым математикалық операциялар санадан тыс жүзеге асуы мүмкін екені анық. Бірақ Пуанкаренің омнибустағы инсайты (ішкі түйсігі) сияқты нағыз шығармашылық операциялар туралы не деуге болады? Инсайт шынымен де біз күтпеген уақытта және мүлдем басқа нәрсе туралы ойлап отырғанда келе ала ма? Жауабы оң сияқты. Біздің миымыз кездейсоқ болып көрінетін тізбектердегі мағыналы заңдылықтарды анықтайтын күрделі статистик ретінде әрекет етеді. Мұндай статистикалық оқыту тіпті біз ұйықтап жатқанда да фондық режимде үнемі жұмыс істеп тұрады.

Жануарларға жүргізілген зерттеулерден гиппокамп пен қыртыстағы нейрондардың ұйқы кезінде белсенді екенін білеміз. Олардың импульс үлгілері алдыңғы ояу кезеңде орын алған белсенділік тізбектерін «тездету» режимінде қайталайды. Мысалы, егеуқұйрық лабиринт арқылы жүгіреді; содан кейін ұйықтап қалғанда, оның миы орынды кодтайтын нейрондарын дәлдікпен белсендіреді, сондықтан бұл үлгіні ол ойша қайда бара жатқанын анықтау үшін пайдалануға болады — бірақ әлдеқайда жылдам жылдамдықпен, кейде тіпті кері тәртіппен. Мүмкін, бұл уақытша сығымдау цифрлар тізбегін бір мезгілде дерлік болатын кеңістіктік үлгі ретінде қарастыруға мүмкіндік беріп, классикалық оқыту механизмдері арқылы жасырын заңдылықтарды анықтауға жағдай жасайтын шығар. Нейробиологиялық түсіндірме қандай болса да, ұйқы — жадты нығайту мен инсайтты қолдайтын санадан тыс қайнаған белсенділік кезеңі екені анық.

Бұл зертханалық көрсетілімдер Пуанкаре Фукс функциялары мен евклидтік емес геометрияны санадан тыс зерттегендегі математикалық ойлау түрінен әлі де алыс. Дегенмен, инновациялық тәжірибелер санасыз-ақ орындалуы мүмкін операциялардың кең ауқымын зерттеген сайын, бұл алшақтық азайып келеді.

Қазіргі ғылым Пуанкаренің сұрағына «иә» деп сенімді жауап береді. Көптеген жағдайларда біздің ақыл-ойымыздың сублиминалды операциялары оның саналы жетістіктерінен асып түседі. Біздің көру жүйеміз пішінді қабылдау және инвариантты тану мәселелерін үнемі шешіп отырады, бұл ең жақсы компьютерлік бағдарламаларды тығырыққа тірейді. Біз математикалық есептер туралы ойланған сайын санадан тыс ақыл-ойдың осы таңқаларлық есептеу күшін пайдаланамыз.

Жүз миллиард нейроннан тұратын ауқымды институт ретінде ми да осындай хабарлау механизміне сүйенуі керек. Сананың қызметі — қазіргі қоршаған орта туралы қысқаша есеп дайындап, оны жадыға, шешім қабылдауға және әрекет етуге жауапты барлық басқа аймақтарға үйлесімді түрде жариялау арқылы қабылдауды жеңілдету болуы мүмкін.

Уақытша жадының жасушалық механизмі адамдардан бастап маймылдарға, мысықтарға, егеуқұйрықтар мен тышқандарға дейін барлық сүтқоректілерде бар. Оның эволюциялық артықшылықтары анық. Жадысы бар ағзалар қоршаған ортаның шұғыл жағдайларынан тәуелсіз болады. Олар енді қазіргі уақытқа ғана байланбайды, өткенді еске түсіріп, болашақты болжай алады. Жыртқыш тастың артына тығылғанда, оның көрінбейтін қатысуын есте сақтау — өмір мен өлім мәселесі. Қоршаған ортадағы көптеген оқиғалар белгісіз уақыт аралығында, кең кеңістікте қайталанып отырады және әртүрлі белгілермен таңбаланады. Ақпаратты уақыт, кеңістік және білім модальдылықтары бойынша синтездеу және оны болашақта кез келген уақытта қайта қарау қабілеті — саналы ақыл-ойдың іргелі құрамдас бөлігі болып табылады, ол эволюция кезінде оң таңдалған болуы әбден мүмкін.

Жады ізіне негізделген кондициялау тестінің қызықтылығы сонда — ол нәрестелерден бастап маймылдарға, қояндар мен тышқандарға дейін барлық ағзаларға қолдануға жеткілікті деңгейде қарапайым. Тышқандар бұл тесті тапсырған кезде, олар адамның префронтальды қыртысына гомологты (ұқсас) мидың алдыңғы аймақтарын белсендіреді. Осылайша, бұл тест сананың ең негізгі функцияларының бірін, яғни басқа көптеген түрлерде де болуы мүмкін өте маңызды операцияны анықтай алады.

16-СУРЕТ. Саналы қабылдаудың алғашқы таңбасы — екі жақты префронтальды және төбе аймақтарын қамтитын таралған ми аймақтарының қарқынды тұтануы. Бүркемелеу арқылы сублиминалды етілген сөз (жоғарыда) арнайы оқу тізбектерін белсендіреді, бірақ дәл сол сөз көрінген кезде төбе және маңдай бөліктеріне таралатын белсенділіктің орасан зор күшеюін тудырады. Сол сияқты, есту аймақтары санадан тыс аккордпен белсендірілуі мүмкін (төменде), бірақ дәл сол дыбыс саналы түрде анықталған кезде төменгі төбе және префронтальды қыртыстың кең секторларына таралады.

17-СУРЕТ. Саналы немесе санадан тыс бақыланатын әрекеттер ішінара бөлек ми тізбектеріне сүйенеді. Көрінбейтін «тоқта» сигналы біздің қозғалыс әрекеттерімізді бақылайтын және оларды тексеретін алдыңғы аралшық және қосымша қозғалыс алды аймағы (pre-SMA) сияқты бірнеше мамандандырылған ми аймақтарына жетеді (оң жақ баған). Дәл сол сигнал көрінетін болған кезде, ерікті бақылаумен байланысты төбе және маңдай бөліктерінің көптеген басқа аймақтарын белсендіреді.

18-СУРЕТ. Бастың төбесі мен артқы жағындағы баяу оң толқындар саналы қабылдаудың екінші таңбасын береді. Бұл экспериментте сөздер зейіннің жыпылықтауы кезінде, көрушілердің зейіні басқа тапсырмаға ауған сәтте көрсетілді. Нәтижесінде көрушілер сөздердің жартысын өткізіп алды: олар жиі оларды көре алмағандарын хабарлады. Бас бетіндегі ми толқындарының жазбасы олар көрген және көрмеген сөздердің тағдырын бақылады. Бастапқыда екеуі де көру қыртысының бірдей белсендірілуін тудырды. Бірақ саналы және санадан тыс сынақтар шамамен 200 миллисекундта кенеттен ажырады. Тек саналы сөздер үшін ғана белсенділік толқыны күшейіп, префронтальды қыртысқа және көптеген басқа ассоциативті аймақтарға, содан кейін қайтадан көру аймақтарына ағады. Бұл жаһандық тұтану бастың төбесінде үлкен оң кернеуді тудырады — P3 толқыны.

Жазбаларымызға мұқият қарап отырып, P3 толқынының дамуы қатысушылардың нысаналы сөзді неліктен көре алмай қалғанын да түсіндіретінін байқаймыз. Біздің тәжірибемізде іс жүзінде екі P3 толқыны болды. Бірінші P3 назарды аударуға қызмет еткен және әрқашан саналы түрде қабылданған алғашқы әріптер тізбегінен туындады. Екіншісі нысаналы сөз көрінген кезде пайда болды. Бір қызығы, бұл екі оқиғаның арасында жүйелі тепе-теңдік байқалды. Бірінші P3 толқыны үлкен әрі ұзақ болған сайын, екіншісінің болмау ықтималдығы соғұрлым жоғары болды — дәл осы сынақтарда нысаналы сөз назардан тыс қалып қойды. Осылайша, саналы қолжетімділік «тартылыс пен итеріліс» жүйесі ретінде жұмыс істеді: ұзақ P3 толқынымен сипатталғандай, ми бірінші тізбекпен ұзақ уақыт бойы бос болмаған кезде, ол екінші сөзге бір мезетте назар аудара алмады. Біріншісін сезіну екіншісін сезіну мүмкіндігін жоққа шығарғандай көрінді.

Бұл бақылаулардың маңызды салдары — күтпеген оқиғаларды саналы түрде қабылдауымыз шынайы әлемнен айтарлықтай артта қалады. Біз өзімізге бағытталған сенсорлық сигналдардың өте аз бөлігін ғана саналы түрде қабылдап қоймай, сонымен бірге оны кем дегенде секундтың үштен бір бөлігіндей уақыт кешігуімен істейміз. Бұл тұрғыда біздің миымыз аса жаңа жұлдыздарды бақылайтын астрономға ұқсайды. Жарық жылдамдығы шектеулі болғандықтан, алыстағы жұлдыздардан келген жаңалықтар бізге жету үшін миллиондаған жылдар қажет. Сол сияқты, миымыз ақпаратты баяу жылдамдықпен жинайтындықтан, біз саналы «қазіргі уақытқа» жатқызатын ақпарат кем дегенде секундтың үштен біріне ескірген болып шығады. Кіріс сигналы өте әлсіз болып, саналы қабылдау шегінен өтпес бұрын ақпараттың баяу жиналуын талап еткенде, бұл соқыр кезеңнің ұзақтығы тіпті жарты секундтан асуы мүмкін. (Бұл астрономның әлсіз жұлдыздардан келетін жарықты сезімтал фотопластинкаға жинауға мүмкіндік беретін ұзақ экспозициялық түсіріліміне ұқсас. ) Жоғарыда көргеніміздей, назар басқа жаққа ауған кезде сана одан да көбірек кешігуі мүмкін. Міне, сондықтан көлік жүргізу кезінде ұялы телефонды пайдаланбау керек — тіпті алдыңғы көліктің тежегіш шамдарын көргенде тежегішті басу сияқты рефлекстік жауаптың өзі санаңыз басқа нәрсеге бөлінгенде баяулайды.

Саналы қабылдау көптеген салдарға әкеледі. Оқиғаны сезінген сайын сан алуан мүмкіндіктер ашылады. Біз бұл туралы ауызша немесе қимылмен хабарлай аламыз. Біз оны жадымызда сақтап, кейін есімізге түсіре аламыз. Біз оны бағалай аламыз немесе оған сәйкес әрекет ете аламыз. Бұл процестердің барлығы біз сезінгеннен кейін ғана іске қосылады, сондықтан оларды саналы қолжетімділікпен шатастыруға болады. Біз саналы сынақтарда бақылайтын ми белсенділігінің саналы қолжетімділікке қатысты ерекше бірдеңесі бар ма?

Хакван Лау мен Ричард Пассингем тапқырлық танытып, бұл мүмкіндікті жоққа шығарды. Олар соқыр көрудің (blindsight) таңғажайып феноменіне сүйенді. 2-тарауда көргеніміздей, қысқа уақытқа жыпылықтаған сублиминалды кескіндер, көрінбесе де, кейде моторлық қыртысқа жететін кортикальды белсендірулерді тудыруы мүмкін. Нәтижесінде, қатысушылар көрмегенін айтқан нысанаға дұрыс жауап береді — осыдан «соқыр көру» термині шыққан. Лау мен Пассингем бұл эффектіні саналы және санасыз сынақтардағы объективті моторлық өнімділікті теңестіру үшін шебер пайдаланды: қатысушылар екі жағдайда да дәл бірдей әрекет жасады. Тіпті осындай нәзік бақылаудың өзінде, жоғары саналы көріну тағы да сол жақ префронтальды қыртыстың күштірек белсендірілуімен байланысты болды. Бұл нәтижелер сау еріктілерде ғана емес, сонымен қатар классикалық соқыр көруі бар G. Y. пациентінде де алынды, бұл жолы саналы сынақтарда таралған париетальды және префронтальды белсендірудің толық үлгісі байқалды.

Міне, мінсіз бақылау: бірдей тітіркендіргіш, бірдей жауап, бірақ әртүрлі сана деңгейі. ЭЭГ жазбалары шамамен 250 миллисекундқа дейінгі барлық алғашқы ми белсендірулерінің мүлдем бірдей екенін көрсетті. Сынақтардың екі түрі тек бір белгімен ерекшеленді: P3 толқыны 270 миллисекундтан кейін саналы сынақтарда санасыз сынақтарға қарағанда едәуір үлкен көлемге дейін өсті. Тек оның амплитудасы ғана емес, топографиясы да ерекше болды: санасыз тітіркендіргіштер артқы париетальды қыртыста кішкентай оң толқын тудырса (бұл дұрыс жауапқа әкелген санасыз өңдеу тізбегін көрсетсе керек), тек саналы қабылдау ғана бұл белсендірудің сол және оң жақ фронтальды бөліктерге таралуын тудырды.

Шайтанның адвокаты рөлін өзі атқара отырып, Сальти оның нәтижелерін кейбіреулері кездейсоқ жауаптары бар, ал басқалары қалыпты өлшемдегі P3-і бар санасыз сынақтардың қоспасымен түсіндіруге болатынын қарастырды. Оның талдаулары бұл балама модельді үзілді-кесілді жоққа шығарды. Кішкентай артқы P3 санасыз сынақтарда орын алды, бірақ ол саналы сынақтардағымен сәйкес келу үшін тым кішкентай, тым қысқа және тым артта болды. Бұл жай ғана көрінбеген сынақтарда ми белсенділігінің көшкіні басталғанын, бірақ тез басылып, жаһандық P3 оқиғасын тудыра алмай тоқтап қалғанын көрсетті. Тек толық көлемді P3 префронтальды қыртысқа екі жақты таралған кезде ғана саналы қабылдауға тән нейрондық процесті шынайы түрде көрсетті.

Тәжірибемізде біз бейнеэкранның бір кадрына ғана (16 миллисекунд) цифрды жыпылықтаттық, содан кейін бос орын, соңында кездейсоқ әріптерден жасалған маска көрсеттік. Біз бос орынның ұзақтығын 16 миллисекундтық шағын қадамдармен өзгерттік. Көрермендер не хабарлады? Олардың қабылдауы үздіксіз өзгерді ме? Жоқ — ол фазалық ауысудың «бәрі немесе ештеңе» үлгісіне сәйкес болды. Ұзақ кідірістерде олар цифрды көре алды, бірақ қысқа кідірістерде тек әріптерді ғана көрді: цифр маскамен жабылып қалды. Ең бастысы, бұл екі күй нақты шекпен бөлінді. Қабылдау бейсызық болды: кідіріс артқан сайын көріну деңгейі бірқалыпты жақсарған жоқ (қатысушылар цифрды көбірек көріп жатқанын хабарлаған жоқ), керісінше кенеттен секіріс көрсетті (міне енді көріп тұрмын, міне енді жоқ). Қабылданған және қабылданбаған сынақтарды шамамен 50 миллисекундтық кідіріс бөліп тұрды.

Осы тұжырымды қолға алып, біз ЭЭГ жазбаларына көштік және маскаланған цифрларға жауап ретінде мидың қай оқиғалары да секіріс түрінде болатынын зерттедік. Тағы да нәтижелер P3 толқын формасына нұсқады. Барлық алдыңғы оқиғалар не тітіркендіргішке байланысты мүлдем өзгерген жоқ, не өзгерген жағдайда қатысушылардың субъективті есептеріне ұқсамайтын түрде дамыды.

Мысалы, P1 және N1 толқындарымен сипатталатын көру қыртысының бастапқы жауабына цифр мен әріптер арасындағы кідіріс іс жүзінде әсер етпегенін анықтадық. Бұл таңқаларлық емес: өйткені, барлық сынақтарда бірдей цифр бірдей уақыт бойы ұсынылды, сондықтан біз оның миға енуінің алғашқы кезеңдеріне куә болдық, олар цифрдың соңында көрінетініне немесе көрінбейтініне қарамастан тұрақты болды.

Келесі толқындар сол және оң жақ көру аймақтарында әлі де үздіксіз түрде әрекет етті. Бұл көру белсендірулерінің көлемі маскамен үзілгенге дейін цифрдың экранда болу ұзақтығына тура пропорционал өсті. Жыпылықтаған цифр мидың ішіне қарай оның белсенділігі әріптік маскамен тоқтатылғанға дейін жылжи алды. Нәтижесінде, ми толқындарының ұзақтығы мен көлемі цифр мен әріптер арасындағы уақыт аралығына қатаң пропорционал түрде артты. Тітіркендіргішке бұл пропорционалдылық қатысушылар хабарлаған бейсызық «бәрі немесе ештеңе» тәжірибесіне сәйкес келмеді. Бұл толқындардың да қатысушылардың санасына қатысы жоқ екенін білдірді. Бұл кезеңде адамдар қандай да бір цифрды көргенін үзілді-кесілді жоққа шығарған сынақтарда да белсенділік күшті болып қала берді.

19-СУРЕТ. Саналы қабылдау мидың кеш белсенділігінде кенеттен өзгеруді тудырады — физиктер мұны «бейсызық фазалық ауысу» деп атайды. Бұл экспериментте цифр жылт етіп көрсетілді, содан кейін әртүрлі кідіріспен әріптер жиынтығы оны жасырып (маскировка жасап) тұрды. Кідіріс артқан сайын көру қыртысының белсенділігі бірқалыпты өсті. Алайда, саналы қабылдау үзілмелі болды: кідіріс шамамен 50 миллисекундтық табалдырықтан асқанда, цифр кенеттен көріне бастады. Тағы да кеш пайда болатын P3 толқыны саналы қабылдаудың белгісі ретінде көрінді. Цифрдан кейін шамамен 300 миллисекундтан бастап, ми қыртысының бірнеше аймағы, соның ішінде маңдай бөліктері, тек қатысушылар цифрды көргенін хабарлағанда ғана «бәрі немесе ештеңе» принципі бойынша кенеттен тұтанды.

Біздің фокустық электродтарымыз арқылы саналы хабарламаның қаншалықты алысқа таралатынын бағалай алдық. Есіңізде болсын, біз деректерді тек эпилепсияны бақылау үшін таңдалған электродтардан жаздық. Сондықтан олардың орналасуы біздің зерттеу мақсатымызға тікелей қатысты емес еді. Соған қарамастан, олардың 70 пайызға жуығы саналы түрде қабылданған сөздердің айтарлықтай әсерін көрсетті — салыстырмалы түрде санасыз қабылданған сөздер үшін бұл көрсеткіш тек 25 пайыз болды. Қарапайым қорытынды: санасыз ақпарат мидың тар тізбегінде қалып қояды, ал саналы қабылданған ақпарат ұзақ уақыт бойы ми қыртысының басым бөлігіне жаһандық деңгейде таралады.

20-СУРЕТ. Жоғары жиілікті белсенділіктің ұзақ серпіні жылт етіп көрсетілген суреттің саналы қабылдануымен бірге жүреді, сондықтан сананың үшінші белгісі болып табылады. Эпилепсияның сирек жағдайларында электродтар ми қыртысының үстіне орналастырылып, суреттен туындаған белсенділік тасқынын тіркей алады. Көрермен суретті көрмей қалғанда, көру қыртысы арқылы жоғары жиілікті белсенділіктің тек қысқа серпіні ғана өтті. Алайда, олар суретті көргенде, тасқыны өзін-өзі күшейтіп, толыққанды «бәрі немесе ештеңе» тұтануын тудырды. Саналы қабылдау жоғары жиілікті электрлік белсенділіктің ұзаққа созылған серпінімен сипатталды, бұл жергілікті нейрондық тізбектердің күшті белсендірілуін білдіреді.

Осы идеяға сәйкес, бірнеше зерттеу тобы бүкіл ми қыртысы бойынша электромагниттік сигналдардың жаппай синхрондалуы саналы қабылдаудың төртінші белгісі екенін байқады. Бұл әсер тағы да негізінен кеш уақыт аралығында орын алады: сурет пайда болғаннан кейін шамамен 300 миллисекундтан соң көптеген алыс электродтар синхрондала бастайды — бірақ бұл сурет саналы түрде қабылданған жағдайда ғана болады (21-сурет). Көрінбейтін бейнелер тек мидың артқы жағында, операциялар санасыз жүзеге асатын жерде ғана кеңістіктік тұрғыдан шектелген уақытша синхронияны тудырады. Саналы қабылдау, керісінше, алыс қашықтықтағы байланысты және «ми торы» (brain web) деп аталатын қайтымды сигналдардың жаппай алмасуын қамтиды. Бұл ми торының орнығу жиілігі әртүрлі зерттеулерде өзгереді, бірақ ол әдетте бета-диапазонның (13–30 герц) немесе тета-диапазонның (3–8 герц) төменгі жиіліктерінде орын алады. Сірә, бұл баяу жиіліктер бірнеше сантиметр қашықтыққа ақпаратты тасымалдауға қажетті айтарлықтай кідірістерді өтеу үшін ең қолайлы болып табылады.

21-СУРЕТ. Жаһандық «ми торын» құрайтын көптеген алыс ми аймақтарының синхрондалуы сананың төртінші белгісін береді. Бетті көргеннен кейін (жоғарыда) секундтың үштен бір бөлігі шамасында мидың электрлік сигналдары синхрондалады. (Әрбір сызық жоғары дәрежеде синхрондалған электродтар жұбын білдіреді. ) Гамма-диапазондағы (30 герцтен жоғары) жоғары жиілікті тербелістер үндестікте ауытқиды, бұл тиісті аймақтардың байланыс торы арқылы жоғары жылдамдықпен хабарлама алмасатынын көрсетеді. Сол сияқты, сөзді саналы қабылдау кезінде (төменде) алыс қыртыстық аймақтар арасында, әсіресе маңдай бөлігімен екіжақты себеп-салдарлық байланыстардың күрт артқаны байқалады. Қатысушылар бетті немесе сөзді қабылдай алмаған кезде тек шамалы және жергілікті синхрондалу ғана орын алады.

Мен әріптестеріммен бірге бассүйекішілік жазбаларымызға Грейнджер каузальды талдауын қолданғанда, бұл саналы тұтану динамикасын анықтауға көмектесті. Саналы түрде қабылданған сынақтар кезінде біз бүкіл ми бойынша екіжақты себептіліктің жаппай артқанын байқадық. Тағы да бұл «себептік жарылыс» кенеттен 300 миллисекунд шамасында пайда болды. Осы уақытқа қарай біздің жазба нүктелеріміздің басым бөлігі негізінен көру қыртысынан маңдай бөлігіне қарай алға бағытталған, сондай-ақ кері «жоғарыдан төменге» бағытталған шиеленіскен қатынастардың алып торына бірікті.

Фрид пен оның әріптестері алдыңғы самай бөлігіне электродтар орналастырғанда, бірден таңқаларлық нәтижеге тап болды. Олар жеке адам нейрондарының белгілі бір суретке, есімге, тіпті ұғымға ерекше селективті (таңдамалы) бола алатынын анықтады. Пациентке жүздеген бет, орын, нысан және сөздердің суреттерін көрсету арқылы олар әдетте белгілі бір жасушаны тек бір немесе екі сурет қана қоздыратынын тапты. Мысалы, бір нейрон Билл Клинтонның суреттеріне жауап беріп, басқа ешбір адамға реакция бермеген! Жылдар бойы адам нейрондарының пациенттің отбасы мүшелері, Сидней опера театры немесе Ақ үй сияқты танымал орындар, тіпті Дженнифер Энистон мен Гомер Симпсон сияқты тележұлдыздардың суреттеріне таңдамалы түрде жауап беретіні туралы хабарланды. Таңқаларлығы, жазылған сөздің өзі оларды белсендіруге жеткілікті болды: сол нейрон «Sydney Opera» деген сөзге де, осы әйгілі ғимараттың суретіне де жауап берді.

Кездейсоқ нейронға электрод салып, оны тыңдау арқылы «Билл Клинтон жасушасын» таба алуымыз таңқаларлық жағдай. Бұл кез келген уақытта біз көріп жатқан көріністерге жауап ретінде миллиондаған осындай жасушалардың жұмыс істеп тұрғанын білдіреді. Алдыңғы самай бөлігінің нейрондары бірлесіп адамдар, орындар және басқа да есте қалатын ұғымдар үшін таралған ішкі кодты құрайды деп есептеледі. Клинтонның беті сияқты әрбір нақты сурет белсенді және белсенді емес нейрондардың белгілі бір үлгісін тудырады. Код соншалықты дәл, сондықтан қай нейрондардың іске қосылғанына және қайсысы үнсіз қалғанына қарап, біз компьютерді адамның қай суретті көріп отырғанын өте жоғары дәлдікпен табуға үйрете аламыз.

Саналы және санасыз сынақтарды бөлек орташалау арқылы Квиан Кирога мен оның әріптестері бізге таныс тұтану үлгісін қайталады. Сурет саналы түрде көрінген сайын, шамамен секундтың үштен бірінен кейін алдыңғы самай жасушалары қарқынды және ұзақ уақыт бойы жұмыс істей бастады. Әр түрлі суреттер әр түрлі жасушаларды белсендіретіндіктен, бұл разрядтар мидың жай ғана оянуын көрсетпейді. Керісінше, біз сананың мазмұнына куә болып отырмыз. Белсенді және белсенді емес жасушалардың үлгісі субъективті қабылдау мазмұнының ішкі кодын құрайды.

Бұл саналы код тұрақты және қайталанатыны дәлелденген: пациент Билл Клинтон туралы ойлаған сайын дәл сол жасуша іске қосылады. Шын мәнінде, ешқандай объективті сыртқы стимуляция болмаса да, бұрынғы президенттің суретін жай ғана елестету жасушаның белсендірілуіне жеткілікті. Алдыңғы самай нейрондарының көпшілігі нақты және елестетілген суреттер үшін бірдей селективтілікті көрсетеді. Есте сақтау да оларды белсендіреді. Пациент «Симпсондар» видеосын көріп жатқанда іске қосылған бір жасуша, пациент толық қараңғылықта сол фильм үзіндісін көргенін есіне түсірген сайын қайтадан разряд берді.

Транскраниалды магниттік стимуляция адам миының белсенділігіне араласу және саналы тәжірибедегі өзгерістерді тудыру үшін қолданылуы мүмкін. С. П. Томпсон (1910; сол жақта) және С. Э. Магнуссон мен Х. С. Стивенс (1911; ортада) негізін салған бұл техника қазір әлдеқайда қарапайым және арзан болды (оң жақта). Өтпелі магнит өрісін қолдану ми қыртысының ішінде ток импульсін тудырады, бұл қабылдау процесін бұзуы немесе тіпті жарық жарқылын көру сияқты жалған тәжірибені тудыруы мүмкін. Мұндай эксперименттер ми белсенділігі мен саналы тәжірибе арасындағы себеп-салдарлық байланыстың бар екенін дәлелдейді.

Нейрондық жазбалар көру көрінісінің әрбір параметрі көру қыртысының белгілі бір нүктесіне сәйкес келетінін бұрыннан анықтаған. Шүйде қыртысының әртүрлі секторларында нейрондар мозаикасы пішінге, қозғалысқа немесе түске жауап береді. Стимуляциялық зерттеулер енді бұл нейрондардың іске қосылуы мен сәйкес қабылдау арасындағы байланыс себеп-салдарлық екенін көрсетеді. Осы нүктелердің кез келгенінде фокустық разряд, тіпті кескін болмаған жағдайда да, жарықтық немесе түстің тиісті сапаларымен сананың сәйкес бөлшегін оятуы мүмкін.

Келесі логикалық қадам — мидың қабылданған және қабылданбаған стимуляциясын минималды айырмашылықпен жасау және нәтижелердің қалай ерекшеленетінін зерттеу. Лондондағы нейробиологтар Пол Тейлор, Винсент Уолш және Мартин Эймер кортикальды белсенділіктен ғана туындайтын жарық галлюцинацияларын — визуалды фосфендерді тудыру үшін бастапқы көру қыртысының транскраниалды магниттік стимуляциясын қолданды. 77 Бірақ олар өте шеберлікпен жіберілетін токтың қарқындылығын пациент жарық дағын шамамен жағдайдың жартысында ғана көретіндей етіп реттеді. Сондай-ақ олар субъектінің ЭЭГ-ін стимуляция басталғаннан кейін әртүрлі уақытта миллисекунд сайын жазып алу арқылы бүкіл мидағы осы шекті деңгейдегі импульс тудырған белсенділікті бақылап отырды.

Бұл ғылыми фантастика сияқты көрінгенімен, бұл эксперименттің бірнеше нұсқалары айтарлықтай табыспен орындалып қойған. Бір нұсқада кез келген екі сәтте мидың екі бөлек аймағында ток тудыра алатын қос транскраниалды магниттік стимулятор қолданылды. Рецепт қарапайым: біріншіден, MT/V5 қозғалыс аймағын электр тогының импульсімен қоздырыңыз; бұл разрядтың өздігінен визуалды қозғалыстың саналы сезімін тудыратынын тексеріңіз; содан кейін екінші ток импульсін, мысалы, бастапқы көру қыртысына қолданыңыз. Таңқаларлығы, бұл жұмыс істейді: екінші импульс бірінші импульс тудыра алған саналы көру сезімін жояды. Бұл нәтиже бірінші импульстің өздігінен саналы тәжірибені тудыра алмайтынын дәлелдейді: туындаған белсенділік саналы түрде қабылданбас бұрын бастапқы көру қыртысына қайта оралуы (ілмек жасауы) керек. 78 Сана ілмектерде өмір сүреді: біздің кортикальды байланыстар желісінде айналатын реверберациялық (жаңғырықты) нейрондық белсенділік біздің саналы тәжірибемізді тудырады.

Біздің саналы әлемімізді жасайтын ми желісі қаншалықты жаһандық? Голландиялық нейрофизиолог Виктор Ламменің айтуынша, егер екі аймақ А аймағы В аймағымен сөйлесетіндей, содан кейін В аймағы А-ға жауап беретіндей жергілікті ілмек құрса, бұл сананың формасын тудыру үшін жеткілікті. 81 Мұндай ілмек белсенділіктің реверберациялануына (қайталануына) әкеліп, ақпаратты оны тудырған тізбекке қайта енгізетін «рекурренттік өңдеуді» тудырады. «Біз тіпті сананы рекурренттік өңдеу деп анықтай алар едік», — деп жазады Ламме. 82 Ол үшін кез келген нейрондық ілмек хабардарлықтың кішкене бөлігін иеленеді. Дегенмен, бұл көзқарастың дұрыстығына күмәнім бар. Біздің ми қыртысымыз жабық ілмектерге толы: нейрондар миллиметрлік жергілікті микротізбектерден бастап, сантиметрлерге созылатын жаһандық магистральдарға дейін барлық масштабта өзара байланысады. Егер осы ілмектердің әрқайсысы, қаншалықты кішкентай болса да, сананың фрагментін тудыру үшін жеткілікті болса, бұл шынымен таңқаларлық болар еді. 83 Менің ойымша, реверберациялық белсенділік саналы тәжірибе үшін қажетті, бірақ жеткілікті емес шарт деген көзқарас әлдеқайда қисынды. Тек префронтальды және төбе аймақтарын қамтитын ұзақ қашықтықтағы ілмектер ғана саналы кодты жасайды.

Қатысушылардың миы стимуляцияланбас бұрын, олардың стимулдың көрінуін бағалауы олардың объективті нәтижелерімен жақсы сәйкес келетін: кез келгеніміз сияқты, олар стимулды көре алатынын сезгенде, оның пішінін мінсіз дәлдікпен анықтай алатын, ал пішіндер көрінбейтіндей сезілгенде, олардың жауаптары негізінен кездейсоқ болатын. Алайда, уақытша лоботомия кезінде бұл сәйкестік жоғалды. Таңқаларлығы, қатысушылардың субъективті есептері олардың нақты мінез-құлқына байланыссыз болып қалды. Бұл «соқыр көрудің» (blindsight) дәл анықтамасы — субъективті қабылдау мен объективті мінез-құлық арасындағы диссоциация. Әдетте мидың ауыр зақымдануымен байланысты болатын бұл күйді енді сол және оң жақ маңдай бөліктерінің жұмысына араласу арқылы кез келген қалыпты мида қайта жасауға болады. Көрініп тұрғандай, бұл аймақтар сананың кортикальды ілмектерінде себепші рөл атқарады.

Бұл тарауда біз сананың кем дегенде төрт сенімді қолтаңбасын — қатысушының саналы қабылдауды бастан кешкен-кешпегенін көрсететін физиологиялық маркерлерді анықтадық:

Фрейдтен ондаған жыл бұрын Тэннің метафорасы біздің санамызға тек бір ғана нәрсе енгенімен, ақыл-ойымыз санадан тыс процессорлардың орасан зор алуан түрлілігінен тұруы керек екенін меңзеді. Бір адамдық шоу үшін қандай үлкен көмекші құрам! Кез келген сәтте біздің санамыздың мазмұны көзден таса қалатын сансыз жасырын операциялардан, «сахна артындағы балеттен» туындайды.

Маңыздысы, мидың барлық аймақтары бірдей жақсы байланыспаған. V1 біріншілік визуалды аймағы сияқты сенсорлық аймақтар талғампаз болуға бейім және байланыстардың аз ғана жиынтығын, негізінен өз көршілерімен ғана орнатады. Алғашқы визуалды аймақтар қарапайым иерархия бойынша орналасқан: V1 аймағы негізінен V2-мен, ол өз кезегінде V3 және V4-пен сөйлеседі және т. с. с. Нәтижесінде, алғашқы визуалды операциялар функционалды түрде оқшауланған: визуалды нейрондар бастапқыда торлы қабықтан түсетін сигналдардың аз ғана бөлігін алады және оны жалпы сурет туралы ешқандай «хабарсыз» салыстырмалы оқшаулауда өңдейді.

1920 жылдардың өзінде-ақ австриялық нейроанатом Константин фон Экономо бұл қабаттардың біркелкі таралмағанын байқаған. Олар префронталды және белдеуше қыртысында, сондай-ақ төбе мен самай бөліктерінің ассоциативті аймақтарында — саналы қабылдау және өңдеу кезінде белсендірілетін тығыз байланысқан аймақтарда әлдеқайда қалың болды.

Сонымен қатар, алыс қашықтықтағы байланысқа бұл бейімделулер адам миында ерекше байқалады. Біздің примат туыстарымызбен салыстырғанда, біздің префронталды нейрондарымыз көбірек тармақталған және құрамында тікенектер көп. Олардың тығыз дендриттік джунглиі тек адамдарда ғана мутацияға ұшыраған гендер тобымен бақыланады. Бұл тізімге FoxP2 — Homo тұқымына тән екі мутациясы бар әйгілі ген кіреді, ол біздің тілдік желілерімізді реттейді және оның бұзылуы артикуляция мен сөйлеудің ауыр бұзылыстарын тудырады. FoxP2 тобы нейрондарды, дендриттерді, аксондарды және синапстарды құруға жауапты бірнеше гендерді қамтиды. Геномдық технологияның керемет ерлігі ретінде ғалымдар адамның екі FoxP2 мутациясын тасымалдайтын мутантты тышқандарды жасады — және оларда адамдікіне ұқсас әлдеқайда үлкен дендриттері бар пирамидалық нейрондар өсті және олардың үйрену қабілеті жоғары болды (бірақ олар бәрібір сөйлеген жоқ).

FoxP2 және онымен байланысты гендер тобының арқасында әрбір адамның префронталды нейроны он бес мың немесе одан да көп тікенектерді орналастыруы мүмкін. Бұл оның шамамен сонша басқа нейрондармен сөйлесетінін білдіреді, олардың көбі қыртыс пен таламустың өте алыс жерлерінде орналасқан. Бұл анатомиялық құрылым мидың кез келген жерінен ақпаратты жинау және ол жаһандық жұмыс кеңістігіне енуге жеткілікті маңызды деп танылғаннан кейін, оны мыңдаған нүктелерге қайта тарату міндетін орындауға тамаша бейімделу сияқты көрінеді.

Жасушалық ансамбльдегі барлық нейрондар бір-біріне қоздырғыш импульстер жіберу арқылы қолдау көрсетеді. Нәтижесінде олар нейрондық кеңістікте белсенділіктің шектелген «төбешігін» құрайды. Осындай көптеген жергілікті ансамбльдер мидың әртүрлі жерлерінде бір-біріне тәуелсіз іске қосыла алатындықтан, миллиардтаған күйлерді бейнелеуге қабілетті комбинаторлық код пайда болады. Мысалы, кез келген визуалды нысанды түстің, өлшемнің және пішін фрагменттерінің комбинациясымен бейнелеуге болады. Визуалды қыртыстан жасалған жазбалар бұл идеяны қолдайды: мысалы, өрт сөндіргіш әрқайсысы бірнеше жүз белсенді нейроннан тұратын және әрқайсысы белгілі бір бөлікті (тұтқа, корпус, шланг т. б. ) білдіретін белсенді нейрондық «бөліктердің» комбинациясымен кодталатын сияқты.

Селфридждің пандемониум моделі бір маңызды жақсартуға ие болды. Бастапқыда ол қатаң «тура байланыс» иерархиясы бойынша ұйымдастырылған болатын: демондар тек өздерінің иерархиялық басшыларына ғана айқайлайтын, бірақ жоғары дәрежелі демон ешқашан төмен дәрежелі демонға немесе тіпті өзімен бірдей дәрежедегі басқа демонға жауап бермейтін. Алайда, іс жүзінде нейрондық жүйелер тек өз басшыларына есеп беріп қана қоймайды; олар өз араларында да сөйлеседі. Қыртыс ілмектер мен екі бағытты проекцияларға толы. Тіпті жеке нейрондар бір-бірімен диалог жүргізеді: егер α нейроны β нейронына проекция жасаса, онда β, сірә, α-ға кері проекция жасайды. Кез келген деңгейде өзара байланысқан нейрондар бір-біріне қолдау көрсетеді, ал иерархияның басындағылар өз бағыныштыларына жауап бере алады, осылайша хабарламалар жоғары қарай қаншалықты таралса, төмен қарай да соншалықты таралады.

Нейрондық синхрондылық басты элемент болуы мүмкін. Алыстағы нейрондар өздерінің импульстерін фондық электрлік тербелістермен синхрондау арқылы алып жиынтықтар құрайтыны туралы дәлелдер көбейіп келеді. Егер бұл сурет дұрыс болса, біздің әрбір ойымызды кодтайтын ми торы тобының жалпы ырғағына сәйкес өз жарқылын үйлестіретін жарық қоңыздарының (fireflies) үйіріне ұқсайды. Сана болмаған кезде де орташа көлемдегі жасуша жиынтықтары локалды түрде синхрондалуы мүмкін — мысалы, біз сол жақ самай бөлігіндегі тілдік желілер ішінде сөздің мағынасын санадан тыс кодтаған кезде. Дегенмен, префронталды қабық тиісті хабарламаға қол жеткізе алмағандықтан, ол кеңінен бөлісіле алмайды, сондықтан санасыз күйде қалады.

Жасушалардың геометриялық орналасуы сондай, белсенді жасушаларда синапстық токтар үстірт дендриттерден жасуша денелеріне қарай қозғалады. Барлық осы нейрондар бір-біріне параллель болғандықтан, олардың электрлік токтары қосылып, бастың бетінде саналы стимулды кодтайтын аймақтарда баяу теріс толқын жасайды. Алайда, тежелген нейрондар жалпы суретте басым болады — және олардың белсенділігі жинақталып, оң электрлік потенциал түзеді. Белсендірілген нейрондарға қарағанда тежелген нейрондар әлдеқайда көп болғандықтан, барлық осы оң кернеулер басында үлкен толқынды — саналы қолжетімділік болған сайын біз оңай анықтайтын P3 толқынын құрайды. Осылайша біз сананың екінші белгісін түсіндірдік.

Біз сондай-ақ шағын таламусты — қабықтың белгілі бір секторымен немесе қабық орындарының кең ауқымымен тығыз байланысқан бірнеше ядролардан тұратын құрылымды қостық. Импульстердің аксондар бойымен жүру қашықтығын ескере отырып, оны шынайы байланыс күштерімен және уақыттық кідірістермен жалғадық. Нәтижесінде приматтар миындағы негізгі есептеу бірлігінің — таламокортикалды колонканың дөрекі моделі пайда болды. Біз бұл модельдің шынайы жұмыс істейтініне көз жеткіздік — тіпті сигналдар болмаған кезде де виртуалды нейрондар стихиялы түрде импульс шығарып, адам қабығы тудыратын электроэнцефалограммаға ұқсас нәрсені көрсетті.

Модельдің динамикасы біздің электроэнцефалографиялық және интракраниалды жазбаларымызда байқаған қасиеттерімізді қайталады. Көптеген модельденген нейрондар өздері қабылдайтын жалпы синапстық токтардың кеш және кенеттен артуын көрсетті. Қозу алға қарай ілгеріледі, бірақ сонымен бірге оны бастаған бастапқы сенсорлық аймақтарға да оралды — бұл біз саналы қолжетімділік кезінде сенсорлық аймақтарда көрген кеш күшейтуді бейнеледі. Симуляцияда тұтанған күй сонымен қатар модельдің көптеген ішкі тұйықталған циклдері бойынша нейрондық белсенділіктің жаңғыруына (реверберация) әкелді: қабық колонкасының ішінде, қабықтан таламусқа дейін және кері қарай, сондай-ақ қабықтың алыс қашықтықтары бойынша. Нәтижесінде гамма-диапазонда (30 герц және одан жоғары) айқын шыңы бар жиіліктердің кең жолағында тербелістік ауытқулардың артуы байқалды. Жаһандық тұтану кезінде саналы репрезентацияны кодтайтын нейрондар арасында импульстер күшті байланысып, синхрондалды. Қысқаша айтқанда, компьютерлік симуляция біздің саналы қолжетімділіктің төрт эмпирикалық белгісін имитациялады.

Бұл ауысудың неге дерлік үзілісті болғанын түсіну оңай. Жоғары деңгейдегі нейрондар өздерін белсендірген бөліктерге қозу жібергендіктен, жүйе тұрақсыз жотамен бөлінген екі тұрақты күйге ие болды. Симуляция не төмен белсенділік деңгейінде қалды, немесе кіріс сигналы критикалық мәннен асқан бойда, өзін-өзі күшейтетін көшкінге (аваланш) ұласып, нейрондардың бір бөлігін кенеттен қарқынды импульс шығаруға мәжбүр етті. Сондықтан орташа қарқындылықтағы стимулдың тағдырын болжау мүмкін болмады — белсенділік не тез сөніп қалды, немесе кенеттен жоғары деңгейге секірді.

Қырағылық параметрінің жоғары деңгейінде компьютер экрандарында нейрондардың іске қосылуының күрделі үлгілері үнемі күшейіп, бәсеңдеп тұрды. Олардың арасында біз кейде ешқандай тітіркендіргішсіз пайда болған жаппай тұтануды байқадық. Бірдей тітіркендіргішті кодтайтын ми қыртысы бағандарының тұтас жиынтығы қысқа уақытқа белсендіріліп, содан кейін сөніп қалатын. Содан бір секундтың аз ғана бөлігінен кейін оны басқа жаппай ансамбль алмастыратын. Ешқандай сыртқы белгісіз-ақ, желі сыртқы тітіркендіргіштерді қабылдау кезіндегіге ұқсас кездейсоқ тұтанулар сериясына өздігінен ұйымдасты. Жалғыз айырмашылығы — өздігінен жүретін белсенділік ми қыртысының жоғары деңгейлерінде, яғни жұмыс кеңістігі аймақтарында басталып, сенсорлық аймақтарға қарай төмен тарайтын — бұл қабылдау кезіндегі процеске кері бағыт болатын.

Өздігінен жүретін белсенділік сонымен қатар неліктен бірдей келетін тітіркендіргіштің кейде толыққанды тұтануға әкелетінін, ал кейде тек әлсіз белсенділік тудыратынын түсіндіреді. Мұның бәрі тітіркендіргішке дейінгі белсенділіктің шулы үлгісі келіп түсетін импульстер тізбегімен сәйкес келетініне немесе оған қайшы келетініне байланысты. Біздің симуляциямызда да, тірі адам миында да белсенділіктегі кездейсоқ ауытқулар әлсіз сыртқы тітіркендіргіштің қабылдануына әсер етеді.

Бұл қабілеттің негізі жүйке жасушаларының қозғыштығында жатыр: эволюцияның ерте кезеңінде нейрондар өздігінен белсендірілу және кездейсоқ импульс (спайк) шығару қабілетіне ие болды. Ми тізбектері арқылы сүзіліп және күшейтіліп, бұл қозғыштық мақсатты зерттеу мінез-құлқына айналады. Кез келген жануар иерархиялық түрде ұйымдасқан «орталық үлгі генераторлары» — өздігінен белсенділігі ырғақты жүру немесе жүзу қозғалыстарын тудыратын нейрондық желілер арқасында өз ортасын ішінара кездейсоқ түрде зерттейді.

Біздің жаһандық жұмыс кеңістігі жүйесінде өзгеріс пен кейінгі сұрыптаудан тұратын дарвиндік процесс жүреді. Өздігінен белсенділік «әртүрлілік генераторы» (Generator of Diversity немесе GOD) ретінде әрекет етеді, оның үлгілері мидың болашақ сыйақыларды бағалауы арқылы үнемі қалыптасып отырады. Осы идеямен жабдықталған нейрондық желілер өте қуатты болуы мүмкін. Компьютерлік симуляцияларда Жан-Пьер Шанжё екеуміз олардың классикалық Лондон мұнарасы есебі сияқты күрделі мәселелер мен басқатырғыштарды шешетінін көрсеттік. Сұрыптау арқылы үйрену логикасы, классикалық синапстық оқыту ережелерімен біріктірілгенде, өз қателіктерінен сабақ алуға және мәселенің артындағы дерексіз ережелерді шығаруға қабілетті сенімді архитектураны береді.

Нейронның мембраналық ауытқулары табалдырық деңгейінен асқан сайын, импульс шығарылады. Біздің симуляцияларымыз бұл кездейсоқ импульстер нейрондарды бағандарға, ансамбльдерге және тізбектерге біріктіретін үлкен байланыс жиынтықтары арқылы жаһандық белсенділік үлгісі пайда болғанша қалыптаса алатынын көрсетеді. Жергілікті шу ретінде басталған нәрсе біздің жасырын ойларымыз бен мақсаттарымызға сәйкес келетін өздігінен жүретін белсенділіктің құрылымдық көшкінімен аяқталады. Біздің санамызда үнемі пайда болатын және ментальды өміріміздің негізін құрайтын сөздер мен бейнелер — «сана ағыны» — өмір бойғы жетілу мен білім алу кезінде қалыптасқан триллиондаған синапстар арқылы өңделген кездейсоқ импульстерден бастау алатынын ойлау таңғалдырады.

2-тараудың негізгі хабарын еске түсіріңіз: ми операцияларының көпшілігі санасыз түрде жүреді. Біз тыныс алудан бастап дене қалпын бақылауға дейін, төменгі деңгейдегі көруден бастап қолдың дәл қозғалыстарына дейін, әріптер статистикасынан бастап грамматикалық ережелерге дейін — не істеп, не білетініміздің көбін сезбейміз — тіпті зейінсіз соқырлық кезінде кеудесін ұрған горилла киіміндегі жасөспірімді де байқамай қалуымыз мүмкін. Санасыз процессорлардың көптігі біздің кім екенімізді және қалай әрекет ететінімізді қалыптастырады.

28-СУРЕТ. Білім бірнеше түрлі себептермен санасыз күйде қалуы мүмкін. Кез келген сәтте жұмыс кеңістігін тек бір ғана ой тұтандырады. Басқа объектілер санаға жете алмайды, не оларға зейін аударылмағандықтан жұмыс кеңістігіне кіруге рұқсат берілмейді (санаалды), не олар жұмыс кеңістігі деңгейіне дейін толыққанды белсенділік көшкінін тудыру үшін тым әлсіз (сублиминалды). Біз сондай-ақ жұмыс кеңістігінен ажыратылған процессорларда кодталған ақпаратты сезбейміз. Соңында, санасыз ақпараттың үлкен көлемі ми байланыстары мен ми белсенділігінің микроүлгілерінде сақталады.

Жаһандық жұмыс кеңістігінің симуляциялары санаалды күй үшін болжамды нейрондық механизмді көрсетеді. Тітіркендіргіш біздің симуляциямызға енгенде, оның белсенділігі таралып, ақыр соңында жаһандық жұмыс кеңістігін тұтандырады. Өз кезегінде, бұл саналы репрезентация айналасында тежелу шеңберін тудырады, бұл екінші тітіркендіргіштің бір уақытта енуіне жол бермейді. Бұл орталық бәсекелестіктен құтылу мүмкін емес. Мен бұған дейін саналы репрезентация өзінің не екенімен қатар, не емес екенімен де анықталатынын атап өткенмін. Біздің гипотеза бойынша, ағымдағы саналы мазмұнды шектеу және оның не емес екенін білдіру үшін кейбір жұмыс кеңістігі нейрондары белсенді түрде тежелуі керек. Бұл диффузиялық тежелу ми қыртысының жоғары орталықтарында «тар өткел» (bottleneck) тудырады. Кез келген саналы күйдің ажырамас бөлігі болып табылатын нейрондық тежелу бізге бір уақытта екі нәрсені көруге және бір мезетте екі күрделі тапсырманы орындауға кедергі жасайды. Дегенмен, бұл ерте сенсорлық аймақтардың белсендірілуіне кедергі болмайды — олар жұмыс кеңістігі бірінші тітіркендіргішпен бос болмаса да, әдеттегідей дерлік деңгейде жарықтанады. Санаалды ақпарат жаһандық жұмыс кеңістігінен тыс жерде, осындай өтпелі жады қоймаларында уақытша сақталады. Егер біз оған зейін аудармасақ, ол біртіндеп өшіп, ұмытылады. Қысқа уақыт ішінде өшіп бара жатқан санаалды ақпаратты әлі де қалпына келтіріп, санаға жеткізуге болады, мұндай жағдайда біз оны оқиғадан кейін біраз уақыт өтсе де сезінеміз.

Сана алды мен санадан тыс (сублиминалды) арасындағы айырмашылық миымыздағы санадан тыс білім қорын толық сарқымайды.

Ақпарат саналы болуы үшін нейрондық ансамбль ішіндегі деректер префронтальды қыртыстағы және оған қатысты аймақтардағы жұмыс кеңістігі нейрондарына берілуі керек. Алайда, тыныс алу деректері мәңгілікке ми бағанының нейрондарында құлыпталған. Қандағы CO2 деңгейін көрсететін импульстік үлгілер қыртыстың қалған бөлігіне берілмейді. Нәтижесінде сіз олардан бейхабарсыз. Көптеген мамандандырылған нейрондық тізбектеріміздің тамыры соншалықты тереңде жатқандықтан, оларда біздің санамызға жету үшін қажетті байланыстар жоқ.

Ажыратылудан бөлек, жұмыс кеңістігі теориясына сәйкес, нейрондық ақпараттың санадан тыс қалуының төртінші жолы — оның күрделі импульстік үлгіде "еріп кетуі".

Біз көретін кез келген бет немесе еститін кез келген сөз осылай санадан тыс басталады — миллиондаған нейрондардағы мағынасыз кеңістіктік-уақыттық импульстер тізбегі ретінде, олардың әрқайсысы жалпы көріністің тек кішкентай бөлігін ғана сезеді. Осы кіріс үлгілерінің әрқайсысында сөйлеуші, хабарлама, эмоция, бөлме өлшемі туралы іс жүзінде шексіз ақпарат бар... егер біз оны шифрдан шығара алсақ, бірақ біз оны істей алмаймыз.

Бұл фактінің таңғажайып салдары бар: мидың ішінде тіпті оның иесі де білмейтін сигналдар болады — мысалы, жылт еткен визуалды торлар немесе әлсіз ниеттер туралы. 69 Миды бейнелеу осы құпия формаларды шифрдан шығара бастады.

Күн сайын миллиондаған синапстар құрылады немесе жойылады, әсіресе өміріміздің алғашқы бірнеше жылында ми қоршаған ортаға көбірек бейімделеді. Әрбір синапс статистикалық даналықтың кішкентай бөлігін сақтайды: менің синапсқа дейінгі нейроным синапстан кейінгі нейроннан сәл бұрын іске қосылуы қаншалықты ықтимал?

Менің зертханамның компьютерлік модельдеулері саналы қолжетімділіктің кейбір ерекшеліктерін қайталағанымен, олар нақты миды қайталаудан әлі алыс — модельдеудің өзі саналы болудан өте алыс. Дегенмен, негізінде компьютерлік бағдарлама саналы күйдің егжей-тегжейін қамти алатынына күмәнім жоқ. Тиісті модельдеуде миллиардтаған дифференциалданған нейрондық күйлер болуы керек. Ол жай ғана белсенділікті таратып қана қоймай, өз кірістеріне пайдалы статистикалық қорытындылар жасауы керек — мысалы, белгілі бір беттің болу ықтималдығын немесе қозғалыс қимылының өз мақсатына сәтті жететін ықтималдығын есептеуі керек.

Бүкіл машина сыртқы сигналдардан ішінара ғана әсер алады. Оның ұраны — автономия. Ол өздігінен белсенділік арқылы өз мақсаттарын тудырады және бұл үлгілер, өз кезегінде, мидың қалған белсенділігін "жоғарыдан төмен қарай" қалыптастырады. Олар басқа аймақтарды ұзақ мерзімді естеліктерді алуға, менталды бейне жасауға және оны лингвистикалық немесе логикалық ережелерге сәйкес өзгертуге мәжбүрлейді. Нейрондық белсенділіктің тұрақты ағыны ішкі жұмыс кеңістігінде айналып, миллиондаған параллель процессорларды мұқият сүзгіден өткізеді. Әрбір үйлесімді нәтиже бізді ешқашан тоқтамайтын менталды алгоритмде — саналы ой ағынында — бір қадам алға жылжытады.

Алайда бүгінде болашақ әлдеқайда жарқын көрінеді. Неврологтар мен миды бейнелеуші ғалымдар саналы күйлерді анықтауда айтарлықтай жетістіктерге жетуде. Қазір бұл сала сананы анықтаудың және есі бар пациенттермен байланысты қалпына келтірудің қарапайым әрі арзан әдістеріне көшіп жатыр. Бұл тарауда біз ғылымның, медицина мен технологияның осы қызықты жаңа шекарасын қарастырамыз.

Миы қатты зақымдалған кейбір пациенттерде сана деңгейі тіпті бірнеше сағат ішінде қатты өзгеріп отыруы мүмкін. Кейбір кезеңдерде олар өз әрекеттерін ерікті түрде басқару қабілетін қалпына келтіреді, бұл оларды жеке санатқа — «минималды саналы күйге» жатқызуға негіз болады. 2005 жылы неврологтардың жұмыс тобы бұл терминді сақталған түсінік пен ерік-жігерді білдіретін сирек, тұрақсыз және шектеулі жауаптары бар пациенттерге қатысты қолдануды ұсынды. Минималды саналы пациенттер ауызша бұйрыққа көз қысу арқылы жауап беруі немесе айнаны көзімен бақылауы мүмкін. Әдетте қарым-қатынастың қандай да бір түрін орнатуға болады: көптеген пациенттер сөздерді дауыстап айту немесе жай ғана басын изеу арқылы «иә» немесе «жоқ» деп жауап бере алады. Кездейсоқ уақытта күлетін немесе жылайтын вегетативті пациенттен айырмашылығы, минималды саналы пациент қазіргі жағдайға сәйкес келетін эмоцияларды білдіруі мүмкін.

Осы шкаланы қолдана отырып, медициналық топ вегетативті пациент пен минималды саналы пациентті әлдеқайда жоғары дәлдікпен ажырата алады. Бұл ақпарат, әрине, өмірді тоқтату туралы кез келген шешім қабылдау үшін ғана емес, сонымен қатар қалпына келу мүмкіндігін болжау үшін де өте маңызды. Статистикалық тұрғыдан алғанда, минималды саналы деп танылған пациенттердің тұрақты санаға оралу мүмкіндігі жылдар бойы вегетативті күйде болғандарға қарағанда жоғары (бірақ кез келген нақты адамның тағдырын болжау өте қиын болып қала береді). Қалпына келу процесі көбінесе өте баяу жүреді: апта сайын пациенттің жауаптары барған сайын тұрақты әрі сенімді бола бастайды. Бірнеше ерекше жағдайларда, небәрі бірнеше күн ішінде кенеттен ояну орын алады. Басқалармен қарым-қатынас жасаудың тұрақты қабілетіне ие болғаннан кейін, пациенттер бұдан былай минималды саналы деп есептелмейді.

Қарым-қатынас қабілетінің бұзылуына қарамастан, «құлыптаулы» пациенттер өздерінің кемшіліктерін ғана емес, сонымен бірге өздерінің ақыл-ой қабілеттерін және көрсетілетін күтімді анық сезінетін мөлдір таза ақыл-ойды сақтап қалуы мүмкін. Олардың жағдайы анықталып, ауырсынуы басылғаннан кейін олар толыққанды өмір сүре алады. Тұтас қыртыс пен таламустың автономды ақыл-ой күйлерін тудыруға жеткілікті екенінің дәлелі — «құлыптаулы» ми өмірлік тәжірибенің барлық спектрін сезінуді жалғастыра береді. Золяның романында Мадам Ракен өз ұлын өлтіргені үшін жек көретін жиені мен оның көңілдесі өзінің қырағы көз алдында қос суицид жасағанда, тәтті кек алудың дәмін татады. Дюманың «Граф Монте-Кристо» романында сал болып қалған Нуартье өз немересіне көптеген жылдар бұрын өзі өлтірген адамның ұлына тұрмысқа шыққалы жатқанын ескертіп үлгереді.

Нақты «құлыптаулы» пациенттердің өмірі, бәлкім, онша оқиғалы емес шығар, бірақ сонда да таңқаларлық. Компьютерленген көзді бақылау құрылғыларының көмегімен кейбір пациенттер электрондық хаттарына жауап беріп, коммерциялық емес ұйымды басқарады немесе француз менеджері Филипп Виганд сияқты екі кітап жазып, балалы болады. Комадағы, вегетативті және минималды саналы пациенттерден айырмашылығы, оларды санасы бұзылған деп есептеуге болмайды. Тіпті олардың көңіл-күйі де жоғары болуы мүмкін: олардың өмір сапасын зерттеген жақын арадағы сауалнама көрсеткендей, алғашқы бірнеше сұмдық айлардан өткен соң, олардың басым көпшілігі берген бақыт рейтингі қалыпты, дені сау халықтың орташа көрсеткішіне сәйкес келген.

Мұндай жоғары қыртыстық белсенділік оның сөйлеуді өңдеуі сөздерді талдау және сөйлемдерді біріктіру кезеңдерін қамтитынын көрсетті. Бірақ ол өзіне айтылғанды шынымен түсінді ме? Тіл желісінің белсендірілуі өздігінен саналылықтың бұлтартпас дәлелі бола алмады; бұған дейінгі бірнеше зерттеулер бұл желінің ұйқы немесе анестезия кезінде де сақталуы мүмкін екенін көрсеткен болатын. Пациенттің бірдеңені түсінген-түсінбегенін білу үшін Оуэн екінші сканерлеу сериясын жүргізді, онда айтылған сөйлемдер күрделі нұсқауларды берді. Оған «теннис ойнап жатқаныңды елестет», «үйіңдегі бөлмелерді аралап жүргеніңді елестет» және «жай ғана демал» деп айтылды. Нұсқаулар одан бұл әрекеттерді нақты уақытта бастауды және тоқтатуды талап етті. «Теннис» немесе «навигация» сөздерімен басталған отыз секундтық айқын қиял сәттері «демал» сөзімен басталған отыз секундтық демалыспен кезектесіп отырды.

Қалжыңды былай қойғанда, бұл тұжырым қате. Миды сканерлеу технологиясы шын мәнінде жетілді, тіпті мидың объективті бейнелері арқылы жасырын сананы анықтау сияқты күрделі мәселе де қазір шешілудің аз-ақ алдында тұр. Сын-пікірлер, тіпті логикалық тұрғыдан дұрыс көрінгендерінің өзі, Оуэн тамаша бақылау экспериментін жүргізгенде тас-талқан болды. Ол қалыпты еріктілерді тек «теннис» және «навигация» сөздерін тыңдап жатқанда сканерледі; олар бұл сөздерді естігенде не істеу керектігі туралы ешқандай нұсқау алған жоқ. Күткеніміздей, осы екі сөз тудырған белсенділіктердің бір-бірінен айырмашылығы байқалмады. Бұл енжар тыңдаушылардағы ми белсенділігінің көрінісі Оуэннің пациенті немесе бақылау тобындағылар қиялдау нұсқауын алған кездегі желіден өзгеше болды. Бұл тұжырым «әзәзіл адвокаттарының» уәжін нақты теріске шығарды. Оуэннің пациенті тапсырмаға сәйкес премоторлық, төбе және гиппокамп аймақтарын белсендіргенде, ол жай ғана бір сөзге бейсаналы түрде жауап қайтарған жоқ — ол тапсырма туралы ойланып жатқан болып шықты.

Осы таңғажайып тұжырымдардың астарын түсіну үшін бір сәтке тоқталайық. Пациенттің миында менталды процестердің ұзақ тізбегі бұзылмаған болуы тиіс. Біріншіден, пациент сұрақты түсінді, дұрыс жауапты тапты және оны сканерлеу алдында бірнеше минут бойы жадында сақтады. Бұл тілді түсіну, ұзақ мерзімді жады және жұмыс жадының сау екенін білдіреді. Екіншіден, ол зерттеушінің нұсқауларын өз еркімен орындады, бұл нұсқауда «иә» жауабы теннис ойнаумен, ал «жоқ» жауабы менталды навигациямен ерікті түрде байланыстырылған болатын. Осылайша, пациент ақпаратты ми модульдерінің ерікті жиынтығы арқылы икемді түрде бағыттай алды — бұл фактінің өзі оның жаһандық нейрондық жұмыс кеңістігінің бұзылмағанын көрсетеді. Соңында, пациент нұсқауларды тиісті уақытта қолданды және бес кезекті сканерлеу барысында өз жауабын оңай өзгертіп отырды. Атқарушы назар аудару және тапсырманы ауыстыру қабілеті орталық атқарушы жүйенің сақталғанын меңзейді. Деректер әлі де аз болса да және қатал статистик бұл пациенттің бес емес, жиырма сұраққа жауап бергенін қаласа да, оның бойында әлі де саналы, ерікті ақыл-ойдың бар екендігі туралы тұжырымнан қашу қиын.

Эмпирикалық тұрғыдан алғанда, жергілікті-жаһандық тест жақсы жұмыс істейді. Менің командам мен мен әрбір қалыпты адамнан, тіпті өте қысқа жазба сессиясынан кейін де, жаһандық P3 жауабын оңай анықтадық. Сонымен қатар, ол тек сыналушылар мұқият болып, жалпы ережені түсінгенде ғана байқалды. Біз олардың зейінін қиын визуалды тапсырмамен басқа жаққа аударғанда, есту P3 толқыны жоғалып кетті. Олардың ойы сан-саққа жүгіргенде (mind-wandering), P3 толқыны тек эксперимент соңында есту заңдылығы мен оның бұзылуын хабарлай алғандарда ғана болды. Ережені байқамаған қатысушыларда P3 болған жоқ.

Бұл тест клиникалық жағдайда жұмыс істер ме еді? Саналы пациенттер жаһандық есту жаңалығына реакция бере ме? Сегіз пациентпен жүргізілген алғашқы зерттеуіміз өте сәтті өтті. Вегетативті күйдегі төрт пациенттің бәрінде жаһандық ауытқуларға жауап болған жоқ, бірақ минималды саналы төрт пациенттің үшеуінде ол бар еді (және сол үш пациент кейінірек есін жиды).

Жаһандық жұмыс кеңістігі теориясы бұл тесттің неге жұмыс істейтінін түсіндіруге көмектеседі. Қайталанатын тізбекті анықтау үшін қатысушылар бес тоннан тұратын тізбекті жадында сақтауы керек. Содан кейін олар оны бір секундтан кейін келетін келесі тізбекпен салыстыруы тиіс. 3-тарауда талқылағанымыздай, ақпаратты ойда бірнеше секунд бойы ұстап тұру қабілеті — саналы ақыл-ойдың басты белгісі. Біздің тестімізде бұл функция екі түрлі жолмен көрінеді: ақыл-ой жеке ноталарды жалпы заңдылыққа біріктіруі керек және ол осындай бірнеше заңдылықты салыстыруы тиіс.

Менің зерттеу тобым мен менде қазір жергілікті-жаһандық тестіміз сананың көрсеткіші екеніне сенуге жеткілікті сәтті оқиғалар бар. Дегенмен, тест әлі де мінсіз емес. Бізде жалған теріс (false negative) нәтижелер тым көп болды — комадан айығып, қазір анық саналы болған, бірақ біздің тестімізден өте алмаған пациенттер бар. Біз деректерімізге күрделі машиналық оқыту алгоритмін қолдану арқылы қосымша нәтижелерге қол жеткізіп жатырмыз. Бұл Google тәрізді құрал бізге мидан жаһандық жаңалыққа берілетін кез келген жауапты іздеуге мүмкіндік береді, тіпті ол әдеттен тыс және бір ғана пациентке тән болса да. Дегенмен, минималды саналы немесе қарым-қатынас қабілеті оралған пациенттердің жартысына жуығында біз әлі де сирек тізбектерге ешқандай реакция анықтай алмай отырмыз.

Соған қарамастан, бұл пациенттердің ішкі психикалық өмірі жалғасуда. Егер біздің теориямыз дұрыс болса, бұл олардың миының жаһандық ақпаратты ұзақ қыртыстық қашықтықтарға тарату қабілетін сақтайтынын білдіреді. Олай болса, зерттеушілер оны қалай анықтай алады? 2000-жылдардың аяғында Милан университетінен Марчелло Массиминидің (Marcello Massimini) тапқыр идеясы туды. Менің зертханамның сананы тексеретін барлық тесттері миға түсетін сенсорлық сигналдың барысын бақылауды қамтыса, Массимини ішкі стимулды қолдануды ұсынды. «Электрлік белсенділікті тікелей қыртыста тудырайық», — деп ойлады ол. Сонар импульсінің дыбысы (ping) сияқты, бұл қарқынды стимул қыртыс пен таламусқа таралады, ал оның жаңғырығының күші мен ұзақтығы ол өткен аймақтардың тұтастығын көрсетеді. Егер белсенділік алыс аймақтарға таралып, ұзақ уақыт бойы жаңғырса, онда пациент, сірә, саналы болады. Таңқаларлығы, пациентке стимулға зейін қоюдың немесе оны түсінудің де қажеті болмайды. Импульс ұзақ қашықтыққа созылған қыртыстық «автомагистральдардың» күйін, тіпті пациент оны сезбесе де, тексере алады.

Массиминидің бүгінгі таңдағы нәтижелері өте қызықты. Ол алдымен бұл әдісті қалыпты сыналушылардың ояу кезінде, ұйқысында және анестезия кезінде қолданды. Сана жоғалған кезде, ТМС импульсі тек алғашқы 200 миллисекунд шамасында шектелген қысқа және фокалды белсендіруді тудырды. Керісінше, қатысушы саналы болғанда — немесе тіпті түс көріп жатқанда — дәл сол импульс ми белсенділігінің күрделі және ұзаққа созылатын тізбегін тудырды. Стимуляция жасалған жердің нақты орналасуы маңызды емес сияқты: триггер импульсі қыртысқа қай жерден енсе де, кейінгі жауаптың күрделілігі мен ұзақтығы сананың тамаша көрсеткіші болды. Бұл бақылау менің командам мен менің сенсорлық стимулдар арқылы тапқан нәтижелерімізге өте сәйкес келді: сигналдардың 300 миллисекундтан астам уақыт бойы ми деңгейіндегі желіге таралуы саналы күйді көрсетеді.

Ең маңыздысы, Массимини өз стимуляторын бес вегетативті, бес минималды саналы және екі іштей құлыптаулы синдромы бар пациентке сынап көрді. Бұл сандар аз болса да, тест 100 пайыз дәл болды: барлық саналы пациенттер қыртыстық импульске күрделі және тұрақты жауаптар көрсетті. Содан кейін қосымша бес вегетативті пациент бірнеше ай бойы бақыланды. Осы кезеңде олардың үшеуі «минималды саналы» санатына ауысты, өйткені олар біртіндеп қарым-қатынас қабілетін қалпына келтіре бастады. Бұл дәл сол ми сигналдарының күрделілігі қайта артқан үш пациент еді. Және жаһандық жұмыс кеңістігі моделіне сәйкес, сигналдардың префронталды және төбе аймақтарына таралуы пациенттердің сана деңгейінің ерекше жақсы көрсеткіші болды.

Массиминидің импульстік тесті көрінгендей жақсы ма және ол жеке пациенттердегі сананы анықтаудың стандартты клиникалық құралына айнала ма, оны тек уақыт көрсетеді. Ең қызықтысы, ол әрбір жағдайда жұмыс істейтін сияқты. Дегенмен, технология күрделі болып қала береді. Кез келген ауруханада транскраниалды магниттік стимулятор тудыратын үлкен шоктарды қабылдауға қабілетті жоғары тығыздықты ЭЭГ жүйесі бола бермейді. Теория жүзінде, әлдеқайда оңай шешім болуы керек. Егер жаһандық жұмыс кеңістігі гипотезасы дұрыс болса, онда тіпті қараңғыда, сыртқы стимуляция болмаған кезде де, саналы адам ұзақ қашықтықтағы церебралды байланыстың анықталатын белгілерін көрсетуі тиіс. Префронталды және төбе бөліктерінің арасында ми белсенділігінің тұрақты ағыны жүріп, алыс ми аймақтарымен синхрондылықтың ауытқымалы кезеңдерін тудыруы керек. Бұл белсенділік электрлік белсенділіктің жоғары күйімен, әсіресе орташа (бета) және жоғары (гамма) жиіліктерде байланысты болуы тиіс. Мұндай алыс қашықтыққа хабар тарату көп энергияны қажет етеді. Оны оңай анықтай алмаймыз ба?

Ең маңыздысы, глюкоза тұтынудың, сондай-ақ оттегі метаболизмінің төмендеуі ми аймақтарында әртүрлі болады. Сананың жоғалуы екі жақты префронталды және төбе аймақтарының, сондай-ақ белдеушелі (cingulate) және прекунеустің (precuneus) ортаңғы сызық аймақтарының белсенділігінің төмендеуімен ерекше байланысты сияқты. Бұл аймақтар біздің жаһандық жұмыс кеңістігі желісімен, яғни ұзақ қашықтыққа созылатын қыртыстық проекцияларға ең бай аймақтармен толықтай сәйкес келеді — бұл жұмыс кеңістігі жүйесінің саналы тәжірибе үшін өте маңызды екендігінің тағы бір растауы. Сенсорлық және қозғалтқыш қыртыстың басқа оқшауланған аймақтары саналы жауап болмаған кезде де анатомиялық тұрғыдан сау және метаболикалық белсенді болып қалуы мүмкін. Мысалы, кездейсоқ бет қозғалыстарын жасайтын вегетативті пациенттер фокалды моторлық аймақтарда сақталған белсенділікті көрсетеді. Соңғы жиырма жыл ішінде бір пациент мезгіл-мезгіл бір сөзді айтып отырды, бұл санасыз және қоршаған ортаға ешқандай қатысы жоқ сияқты көрінді. Оның нейрондық белсенділігі мен метаболизмі сол жақ жарты шардың тіл аймақтарындағы сақталған қыртыстың бірнеше «аралшықтарымен» шектелді. Мұндай шашыраңқы белсендіру саналы күйді ұстап тұру үшін жеткіліксіз екені анық: кеңірек байланыс қажет болды.

Өкінішке орай, ми метаболизмі өздігінен қалдық сананың бар-жоғын анықтау үшін жеткіліксіз. Кейбір вегетативті пациенттерде қыртыстық метаболизм қалыпты деңгейде болады; сірә, олардың зақымдануы қыртыстың өзіне емес, тек аралық мидың (diencephalon) жоғары өрлеуші құрылымдарына әсер еткен. Керісінше және одан да маңыздысы, ішінара сауығып, «минималды саналы» санатына ауысатын көптеген вегетативті пациенттерде қалыпты метаболизм байқалмайды. Сауығуға дейінгі және одан кейінгі суреттерді салыстыру жұмыс кеңістігі аймақтарында энергия тұтынудың артқанын көрсетеді, бірақ өсім шамалы ғана. Метаболизм әдетте қалыпты күйге оралмайды, өйткені қыртыс қалпына келмейтіндей зақымдалған болуы мүмкін. Тіпті ең жақсы магнитті-резонансты томографтарды қолдана отырып жасалған зақымданулардың егжей-тегжейлі суреттері де тек жанама мәлімет береді: олар сананы болжаудың қатесіз жиынтығын бере алмайды. Тек метаболикалық немесе анатомиялық суреттерді қолдану арқылы саналы күйдің негізі болып табылатын нейрондық ақпараттың айналымын әлі дәл бағалау мүмкін болмады.

Қалдық сананы жақсырақ анықтау үшін менің әріптестерім Жан-Реми Кинг (Jean-Rémi King), Хакобо Ситт (Jacobo Sitt) және Лионель Наккаш шикі ЭЭГ-ні қыртыстық байланыстың маркері ретінде қолдану идеясына оралды. Наккаш командасы вегетативті, минималды саналы және саналы пациенттердің электрлік белсенділігін 256 электрод арқылы бақылайтын 200-ге жуық жоғары тығыздықты жазбалар алды. Біз бұл өлшемдерді қыртыстағы ақпарат алмасу көлемін сандық тұрғыдан бағалау үшін қолдана алар ма едік? Физик, компьютер маманы және психиатр Ситт әдебиеттерді ақтарып отырып, тамаша идея тапты. Ол мидың екі нүктесі арасында қанша ақпарат алмасып жатқанын бағалауға арналған «салмақталған символдық өзара ақпарат» (weighted symbolic mutual information) деп аталатын математикалық шаманы есептейтін жылдам бағдарлама ойлап тапты.

Біздің пациенттердің деректеріне қолданылғанда, бұл өлшем вегетативті пациенттерді қалғандарынан анық ажыратты (33-сурет). Саналы сыналушылармен салыстырғанда, вегетативті топ ақпарат алмасудың айтарлықтай төмендегенін көрсетті. Бұл әсіресе талдауды бір-бірінен кем дегенде 7 немесе 8 сантиметр қашықтықта орналасқан электродтар жұбымен шектегенде айқын болды — тағы да, алыс қашықтыққа хабар тарату саналы мидың артықшылығы болып шықты. Басқа бағытталған өлшемді қолдана отырып, біз мидың «сұхбаты» екі жақты екенін көрдік: мидың артқы жағындағы мамандандырылған аймақтар төбе және префронталды бөліктердің жалпы аймақтарымен сөйлесіп жатты, ал олар кері сигналдар жіберді.

Пациенттердің санасы ЭЭГ-нің көптеген басқа белгілерінен де көрінді. Әртүрлі жиілік жолақтарындағы энергия мөлшерінің математикалық өлшемдері, күткеніміздей, сананың жоғалуы нейрондық кодтау мен өңдеуге тән жоғары жиіліктердің жоғалуына және ұйқы немесе анестезияға тән өте төмен жиіліктердің басымдылығына әкелетінін көрсетті. Осы ми тербелістері арасындағы синхрондылықты өлшеу саналы күй кезінде қыртыстық аймақтардың өз алмасуларын үйлестіруге бейім екенін растады.

Осы математикалық шамалардың әрқайсысы санаға сәл өзгеше қырынан жарық түсіріп, бір саналы күйге әртүрлі көзқарас ұсынды. Оларды біріктіру үшін Жан-Реми Кинг пациенттердің клиникалық күйін оңтайлы болжайтын өлшемдердің қоспасын автоматты түрде анықтайтын бағдарлама жасады. Жиырма минуттық ЭЭГ жазбасы тамаша диагноз қоюға мүмкіндік берді. Біз вегетативті күйдегі пациентті саналы адаммен ешқашан шатастырған емеспіз. Бағдарламамыздың қателіктерінің көбі минималды саналы пациентті вегетативті деп белгілеуден тұрды. Біз олардың шын мәнінде солай болмағанына кепілдік бере алмаймыз: сол жиырма минут ішінде минималды саналы пациент санасыз күйге түсіп кетуі мүмкін — сондықтан өлшемді басқа күні қайталау диагнозды жақсартар еді.

Кері қателік те орын алды: бағдарламамыз кейде пациентті минималды саналы деп белгілесе, клиникалық тексеру оны вегетативті санатқа жатқызды. Бұл шын мәніндегі қателік пе еді? Әлде бұл пациенттер вегетативті болып көрінгенімен, іс жүзінде саналы және толықтай «іштей құлыптаулы» күйдегі парадоксалды жандар ма еді? ЭЭГ жазбасынан кейінгі айларда вегетативті пациенттердің клиникалық нәтижелеріне қарағанымызда, біз өте қызықты нәтижеге тап болдық. Олардың үштен екісі үшін біздің компьютерлік бағдарлама вегетативті күйдің клиникалық диагнозымен келісті — және олардың тек 20 пайызы ғана сауығып, минималды саналы санатқа ауысты. Алайда, қалған үштен бір бөлігінде біздің жүйе клиницист ештеңе көрмеген жерден сананың белгілерін анықтады — және сол жағдайлардың ішінде толық 50 пайызы келесі бірнеше ай ішінде клиникалық тұрғыдан айқын саналы күйге оралды.

Қалыпты мида орталық таламустың белсенділігі, өз кезегінде, ми қабығының префронтальды және белдеуше аймақтарымен реттеліп отырады. Бұл кері байланыс тұзағы бізге тапсырманың күрделілігіне қарай ми қабығының қозуын динамикалық түрде реттеуге мүмкіндік береді: зейінді қажет ететін тапсырма оны іске қосып, мидың ақпарат өңдеу қабілетін арттырады. Алайда, ми ауыр жарақат алғанда, нейрондық белсенділіктің жалпы деңгейі төмендеп, біздің сергектік деңгейімізді үнемі реттеп отыратын осы маңызды тұзақ бұзылуы мүмкін. Шифф пен Джачино орталық таламусты ынталандыру ми қабығын «қайта оятуы» мүмкін деп болжады. Бұл науқастың миы іштен бақылай алмай қалған сергектік деңгейін сырттан қалпына келтіруге мүмкіндік берер еді.

Алайда, оның жауаптары шектеулі болды: заттардың атын атауды сұрағанда, оның сөзі «түсініксіз және еріннің түсініксіз қозғалысымен ғана шектелді». Стимуляторды өшірген бойда бұл әрекеттер жоғалып кетті.

Алайда, бұл жолдар әлі де бүтін; олар тек жаппай тежелген. Осы «тұйық шеңберге» ажыратқыш (circuit breaker) енгізу арқылы оларды қайта қосуға болады. Көптеген шешімдер бар сияқты. Таламустың тереңіне орнатылған электрод таламус нейрондарының шамадан тыс тежелуіне қарсы әрекет етіп, оларды қайта қосуы мүмкін. Сонымен қатар, допамин немесе амантадин тікелей немесе стриатумдағы қалған нейрондар арқылы ми қабығын қоздыру үшін қолданылуы мүмкін. Соңында, Ambien сияқты дәрі «тежелуді тежей» алады: паллидумдағы көптеген тежегіш рецепторлармен байланыса отырып, ол оның шамадан тыс қозған тежегіш жасушаларын өшуге мәжбүр етеді, осылайша ми қабығы мен таламусты қажетсіз тыныштықтан босатады. Бұл механизмдердің бәрі, әлі де болжам болса да, бұл дәрілердің соңында неге ұқсас әсер беретінін түсіндіруі мүмкін: олардың бәрі кортикальды белсенділікті қалыпты деңгейге жақындатады.

Бұл тек бастамасы екеніне күмән жоқ. Көптеген сұрақтардың жауабы әлі де белгісіз. Осы қорытынды тарауда мен сананы зерттеудің болашағы туралы өз көзқарасымды — нейробиологтарды тағы көптеген жылдар бойы жұмыс істетуге мәжбүр ететін өзекті сұрақтарды атап өткім келеді.

Әрине, бұл стратегия мінсіз емес, өйткені ол ұқсастыққа негізделген. Біз ерте балалық шақтың даму кезеңінде ересектердегі субъективті тәжірибені көрсететін дәл сол объективті маркерлерді табамыз деп үміттенеміз. Егер біз оларды тапсақ, онда осы жастағы балалардың сыртқы әлемге деген субъективті көзқарасы бар деген қорытынды жасаймыз. Әрине, табиғат бұдан да күрделі болуы мүмкін; сана маркерлері жасқа байланысты өзгеруі мүмкін. Сондай-ақ, біз әрдайым бірмәнді жауап ала бермеуіміз мүмкін. Әртүрлі маркерлер бір-біріне қайшы келуі мүмкін және ересек жаста біртұтас жүйе ретінде жұмыс істейтін «жұмыс кеңістігі» нәресте кезінде өз қарқынымен дамитын фрагменттерден немесе бөлшектерден тұруы мүмкін. Дегенмен, эксперименталды әдіс пікірталастың объективті жағын ақпаратпен қамтамасыз етуде бірегей мүмкіндікке ие. Кез келген ғылыми білім философиялық және діни көшбасшылардың априорлы мәлімдемелерінен жақсырақ болады.

Алайда мінез-құлықты тексеру және миды бейнелеу саласындағы соңғы жетістіктер бұл пессимистік көзқарасты жоққа шығарады. Ең үлкен қателік — жетілмегендікті жұмыс істемеумен шатастыру болды. Тіпті жатырда, жүктіліктің алты жарым айынан бастап, нәрестенің ми қабығы қалыптасып, қатпарлана бастайды. Жаңа туған нәрестеде қабықтың алыс аймақтары ұзын талшықтар арқылы өзара тығыз байланысқан. Бұл байланыстар миелинмен қапталмағанына қарамастан, ересектерге қарағанда әлдеқайда баяу болса да, ақпаратты өңдейді. Олар туғаннан бастап-ақ өздігінен болатын нейрондық белсенділіктің функционалдық желілерге ұйымдасуына ықпал етеді.

МРТ көмегімен белсендіру жылдамдығын өлшеу арқылы біз нәрестенің тіл желісі жұмыс істейтінін растадық, бірақ ол ересектерге қарағанда әлдеқайда баяу, әсіресе префронтальды қабықта. Бұл баяулық сананың пайда болуына кедергі келтіре ме? Нәрестелер сөйлеуді «зомби режимінде» өңдей ме, бейне бір комадағы мидың жаңа дыбыстарға санасыз жауап беретіні сияқты? Тілді өңдеу кезінде зейінді екі айлық нәрестенің ересек адаммен бірдей қабық желісін белсендіруі, өкінішке орай, түпкілікті дәлел емес, өйткені біз бұл желінің көп бөлігі (бәлкім, Брока аймағынан басқасы) санасыз түрде белсендірілуі мүмкін екенін білеміз — мысалы, анестезия кезінде. Дегенмен, біздің экспериментіміз сәбилердің вербалды жұмыс жадының қарапайым түріне ие екенін көрсетті. Біз он төрт секундтық интервалдан кейін сол сөйлемді қайталағанда, екі айлық нәрестелердің есте сақтағанына дәлел таптық: олардың Брока аймағы бірінші ретке қарағанда екінші ретте әлдеқайда күштірек жанды. Екі айдың өзінде олардың миында сананың басты белгілерінің бірі — ақпаратты бірнеше секунд бойы жұмыс жадында ұстау қабілеті болды.

Нәрестелерде саналы қолжетімділік табалдырығының бар екенін көрсеткеннен кейін, Сид Куидер, Гислейн Деан-Ламберц және мен сәбилердің жылт еткен беттерге ми реакциясын жазып алдық. Біз ересектерде тапқан қабықты өңдеу кезеңдерінің дәл сол сериясын көрдік: сублиминалды сызықтық фаза, одан кейін кенеттен сызықтық емес «тұтану» (35-сурет). Бірінші фаза кезінде мидың артқы жағындағы белсенділік бет-әлпеттің көрсетілу ұзақтығына байланысты тұрақты түрде артады, кескіндер табалдырықтан төмен немесе жоғары болса да: нәрестенің миы жылт еткен бет туралы қолжетімді дәлелдерді жинақтайды. Екінші фаза кезінде тек табалдырықтан жоғары беттер ғана префронтальды қабықта баяу теріс толқын тудырады. Функционалды және топографиялық жағынан бұл кеш белсендіру ересектердің P3 толқынымен көптеген ұқсастықтарға ие. Егер сенсорлық дәлелдер жеткілікті болса, тіпті нәресте миы да оны префронтальды қабыққа дейін жеткізе алады, бірақ әлдеқайда төмен жылдамдықпен. Бұл екі сатылы архитектура көргенін айта алатын саналы ересектермен негізінен бірдей болғандықтан, біз нәрестелердің әлі дауыстап айта алмаса да, саналы көру қабілетіне ие деп болжай аламыз.

Іс жүзінде, есту немесе көру болсын, жаңа тітіркендіргішке назар аударуды қамтитын барлық нәресте эксперименттерінде өте баяу фронтальды терістік байқалады. Басқа зерттеушілер оның ересектердің P3 толқынына ұқсастығын байқады, ол сезім түріне қарамастан саналы қолжетімділік болған кезде пайда болады. Мысалы, фронтальды терістік нәрестелер ерекше дыбыстарға назар аударғанда пайда болады, бірақ бұл тек олар ояу кезде ғана болады, ұйықтап жатқанда болмайды. Эксперименттен экспериментке бұл баяу фронтальды реакция саналы өңдеудің маркері ретінде әрекет етеді.

Біз сынаған ең жас субъектілер екі айлық сәбилер болғандықтан, біз әлі де сананың пайда болу сәтін дәл білмейміз. Жаңа туған нәресте қазірдің өзінде саналы ма, әлде оның қабық архитектурасы дұрыс жұмыс істей бастағанша бірнеше апта қажет пе? Мен барлық дәлелдер жиналғанша күтемін, бірақ сананың туған кезде бар екені анықталса, таңғалмас едім. Жаңа туған нәрестенің миында алыс қашықтықтағы анатомиялық байланыстар қазірдің өзінде бар және олардың өңдеу тереңдігін жете бағаламауға болмайды. Туғаннан кейін бірнеше сағат өткен соң, нәрестелер заттардың жиынтығын олардың шамаланған санына қарай ажырату қабілеті сияқты күрделі мінез-құлық көрсетеді.

Неліктен біз жұмыс кеңістігі жүйесі тек адамдарға ғана тән деп аңғалдықпен ойлауымыз керек? Олай емес. Префронтальды қабықты басқа ассоциативті қабықтармен байланыстыратын алыс қашықтықтағы байланыстардың тығыз желісі макака маймылдарында айқын көрінеді және бұл жұмыс кеңістігі жүйесі барлық сүтқоректілерде болуы әбден мүмкін. Тіпті тышқанның да кішкентай префронтальды және белдеулі қабықтары бар, олар визуалды ақпаратты бір секунд бойы есте сақтағанда белсендіріледі. Қызықты сұрақ: кейбір құстардың, әсіресе вокалды байланыс пен еліктеу қабілеті бар құстардың, ұқсас қызметі бар аналогтық тізбектері болуы мүмкін бе?

Жануарларға сананы таңу тек олардың анатомиясына ғана негізделмеуі керек. Оларда тіл болмаса да, маймылдарды компьютердегі пернелерді басу арқылы көргендерін хабарлауға үйретуге болады. Бұл тәсіл олардың бізге өте ұқсас субъективті тәжірибелері бар екендігіне көбірек дәлелдер береді. Мысалы, оларды жарықты көрсе — бір пернені, көрмесе — екіншісін басуға ынталандыруға болады. Бұл моторлық әрекетті минималды «есеп беру» ретінде пайдалануға болады: бұл жануардың «мен жарықты көрген сияқтымын» немесе «мен ештеңе көрген жоқпын» дегеніне тең вербалды емес қимыл. Маймылды көрген кескіндерін жіктеуге де үйретуге болады: бет-әлпет үшін бір пернені, бет емес кескіндер үшін екінші пернені басу. Үйретілгеннен кейін жануарды адамдардағы саналы және санасыз өңдеуді тексеретін визуалды парадигмалардың дәл сондай түрлерімен сынауға болады.

Шизофрениямен ауыратын пациенттердің миын бейнелеу олардың саналы "тұтану" қабілетінің айтарлықтай төмендегенін дәлелдейді. Олардың ерте визуалды және зейін процестері негізінен сау болуы мүмкін, бірақ оларда бастың бетінде P3 толқынын тудыратын және саналы қабылдауды білдіретін ауқымды синхронды белсенділік жоқ. Саналы қолжетімділіктің тағы бір белгісі — бета жиіліктері (13–30 герц) диапазонындағы алыс қыртыстық аймақтар арасындағы ауқымды корреляциялары бар біртұтас ми желісінің кенеттен пайда болуы да осы дертке тән тапшылық болып табылады.

"Жоғарыдан төмен" байланыстың жаһандық жоғалуы шизофренияның теріс белгілерін түсіндіруге көп көмектесуі мүмкін. Бұл сенсорлық ақпараттың тікелей берілуіне әсер етпейді, бірақ оның алыс қашықтықтағы жоғарыдан төмен ілмектері арқылы жаһандық интеграциялануына таңдамалы түрде кедергі жасайды. Осылайша, шизофрениямен ауыратын пациенттерде тікелей өңдеу, соның ішінде сублиминалды праймингті тудыратын нәзік операциялар мүлдем қалыпты болады. Олар тек кейінгі тұтану мен ақпаратты таратуда тапшылықты сезінеді, бұл олардың саналы бақылау, жоғарыдан төмен зейін, жұмыс жады және шешім қабылдау қабілеттерін бұзады.

Енді шизофренияда алыс қашықтықтағы байланыстардың бұзылуы немесе NMDA рецепторларының функционалдық бұзылуы салдарынан "жоғарыдан төмен" хабарламалар азаяды деп елестетіңіз. Флетчер мен Фриттің айтуынша, бұл статистикалық оқыту механизмінің қатты бұзылуына әкеледі. Сенсорлық кірістер ешқашан қанағаттанарлық түрде түсіндірілмейді. Қате сигналдары мәңгі қалып, шексіз интерпретациялар тасқынын тудырады. Шизофрениктер бірдеңені әлі де түсіндіру керек екенін, әлемде мағынаның көптеген жасырын қабаттары, тек олар ғана қабылдай алатын және есептей алатын терең түсіндіру деңгейлері бар екенін үнемі сезінеді. Нәтижесінде олар қоршаған орта туралы үнемі қисынсыз интерпретациялар ойлап табады.

Енді "жоғарыдан төмен" болжам үнемі сәтсіздікке ұшырайтын әлемде өмір сүріп жатқаныңызды елестетіңіз. Тіпті кофе шыныаяғыңыз да біртүрлі сезіледі: оны ұстаған кезде оның жанасуы сіздің күткеніңізден сәл ауытқып, сезіміңізді кім немесе не өзгертіп жатыр деген ойға қалдырады. Ең бастысы, сөйлеу біртүрлі сезіледі. Сөйлеп тұрғанда өз дауысыңызды ести аласыз және ол қызық естіледі. Келіп түскен дыбыстағы оғаштықтар үнемі зейініңізді аударады. Сіз біреу сіздің сөзіңізге араласып жатыр деп ойлай бастайсыз. Одан кейін басыңызда дауыстар еститініңізге және зұлым агенттер, бәлкім сіздің көршіңіз немесе Орталық барлау басқармасы (ЦРУ) денеңізді басқарып, өміріңізді бұзып жатқанына сенімді болуға бір-ақ қадам қалады. Сіз басқалар байқамайтын жұмбақ оқиғалардың жасырын себептерін үнемі іздей бастайсыз — бұл шизофрения белгілерінің дәл сипаттамасы.

Не болып жатты? Мұқият зерттеу бұл пациенттердің барлығы ауыр аутоиммунды аурудан зардап шегетінін көрсетті. Олардың иммундық жүйесі вирустар немесе бактериялар сияқты сыртқы шапқыншыларды бақылаудың орнына, өзіне қарсы шыққан. Ол пациенттердің денесіндегі бір молекуланы — глутамат нейротрансмиттеріне арналған NMDA рецепторын таңдамалы түрде жойып жатты. Жоғарыда көргеніміздей, мидың бұл маңызды элементі қыртыстық синапстарда ақпараттың жоғарыдан төмен берілуінде басты рөл атқарады. Нейрондар мәдениеті пациенттердің сарысуына ұшыраған кезде, оның NMDA синапстары бірнеше сағат ішінде сөзбе-сөз жоғалып кетті, бірақ өлімге әкелетін сарысу жойылғаннан кейін рецептор қайта оралды.

Енді біз сананың функциясын, оның қыртыстық архитектурасын, молекулалық негізін және тіпті оның ауруларын түсіне бастағандықтан, оны компьютерде модельдеуді елестете аламыз ба? Мен бұл мүмкіндіктен ешқандай логикалық мәселе көріп тұрған жоқпын, керісінше оны ғылыми зерттеулердің қызықты бағыты — компьютерлік ғылым алдағы онжылдықтарда шеше алатын үлкен міндет деп санаймын. Бізде мұндай машинаны құру мүмкіндігі әлі жоқ, бірақ оның кейбір негізгі ерекшеліктері туралы нақты ұсыныс жасай алатынымыздың өзі сана туралы ғылымның алға жылжып келе жатқанын көрсетеді.

5-тарауда мен саналы қолжетімділікті компьютерлік модельдеудің жалпы сұлбасын жасадым. Бұл идеялар бағдарламалық қамтамасыз ету архитектурасының жаңа түріне негіз бола алады. Қазіргі компьютер көптеген арнайы мақсаттағы бағдарламаларды қатар орындайтыны сияқты, біздің бағдарламалық жасақтамамызда бетті тану, қозғалысты анықтау, кеңістіктік навигация, сөйлеуді шығару немесе қозғалтқыш бағыттау сияқты белгілі бір функцияға арналған көптеген мамандандырылған бағдарламалар болады. Бұл бағдарламалардың кейбірі өз кірістерін жүйенің сыртынан емес, ішінен алатын болады, осылайша оған интроспекция мен өзін-өзі тану формасын береді. Мысалы, қатені анықтауға арналған мамандандырылған құрылғы организмнің өзінің ағымдағы мақсатынан ауытқу мүмкіндігін болжауды үйренуі мүмкін. Қазіргі компьютерлерде бұл идеяның бастамалары бар, өйткені олар батареяның қалған мерзімін, дискілік кеңістікті, жадтың тұтастығын немесе ішкі қайшылықтарды тексеретін өзін-өзі бақылау құрылғыларымен көбірек жабдықталуда.

Қабылдаушы бағдарламалар алмасу буфері таратқан ақпаратты қалай пайдаланады? Менің екінші негізгі құрамдас бөлігім — қуатты оқыту алгоритмі. Жеке бағдарламалар статикалық болмайды, керісінше олар алатын ақпаратты ең жақсы пайдалану жолын табу қабілетіне ие болады. Әрбір бағдарлама өзінің кірістері арасындағы көптеген болжамды қатынастарды анықтайтын миға ұқсас оқыту ережесіне сәйкес өзін-өзі реттейді. Осылайша, жүйе өз ортасына және тіпті өз архитектурасының ерекшеліктеріне бейімделеді, бұл оны, мысалы, ішкі бағдарламаның істен шығуына төзімді етеді. Ол өзінің қай кірістері зейін қоюға тұрарлық екенін және пайдалы функцияларды есептеу үшін оларды қалай біріктіру керектігін анықтайды.

Бұл мені үшінші қажетті мүмкіндікке жетелейді: автономия. Тіпті пайдаланушымен өзара әрекеттесу болмаған жағдайда да, компьютер жаһандық жұмыс кеңістігінде баяу саналы тексеруге қай деректер лайықты екенін шешу үшін өзінің құндылықтар жүйесін пайдаланады. Спонтанды белсенділік кездейсоқ "ойлардың" жұмыс кеңістігіне үнемі енуіне мүмкіндік береді, олар организмнің негізгі мақсаттарына сәйкестігіне байланысты сақталады немесе қабылдамай тасталады. Тіпті кірістер болмаған жағдайда да, құбылмалы ішкі күйлердің жүйелі ағыны пайда болады.

Шыны керек, бұл идеялар әлі де бұлыңғыр. Оларды егжей-тегжейлі жоспарға айналдыру үшін көп жұмыс қажет. Бірақ, кем дегенде, принципті түрде, мен олардың жасанды санаға әкелмеуіне ешқандай себеп көріп тұрған жоқпын.

Мысалы, визуалды қабылдаудың қазіргі модельдері адам миының неліктен түрлі визуалды иллюзиялардан зардап шегетінін ғана емес, сонымен қатар мұндай иллюзиялардың дәл осындай есептеу проблемасына тап болған кез келген рационалды машинада неліктен пайда болатынын түсіндіріп береді. 71 Сана туралы ғылым біздің субъективті тәжірибеміздің маңызды бөліктерін қазірдің өзінде түсіндіреді және мен бұл тәсілдің айқын шектеулерін көрмеймін.

Тіпті жоғары деңгейлі заманауи ғалымдар бұл мәселені шешілмейтін деп санағаны сонша, олар физиканың жаңа заңдарын іздейді. Олардың пайымдауынша, тек кванттық механика ғана еркіндіктің қажетті элементін енгізеді. Синапстардағы сигнал берілуінің химиялық негіздері бойынша жасаған ірі жаңалықтары үшін 1963 жылы Нобель сыйлығын алған Джон Экклс (1903–1997) осындай нейроскептиктердің бірі болды. Ол үшін нейроғылымның негізгі мәселесі, оның көптеген кітаптарының бірінде айтылғандай, «өзіндік (self) өз миын қалай басқаратынын» анықтау болды73 — бұл дуализмнің иісі шығатын күмәнді тіркес. Ол ақыл-ойдың материалдық емес ойлары синапстардағы кванттық оқиғалардың ықтималдығын өзгерту арқылы материалдық миға әсер етеді деп негізсіз жорамалдаумен аяқтады.

Еркін ерік туралы бұл тұжырымдама кванттық физикаға жүгінуді қажет етпейді және оны стандартты компьютерде жүзеге асыруға болады. Біздің жаһандық нейрондық жұмыс кеңістігіміз қазіргі сезім мүшелерінен де, жадымыздан да барлық қажетті ақпаратты жинауға, оны синтездеуге, салдарларын бағалауға, оларды қалағанымызша саралауға және соңында бұл ішкі рефлексияны әрекеттерімізді бағыттау үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Міне, біз мұны ерікті шешім деп атаймыз.