О чем вы сейчас думаете? Вы когда-нибудь задумывались, почему так сложно ответить на этот простой вопрос, когда кто-то его вам задает?
На это есть объективная причина. 95 процентов активности нашего мозга полностью бессознательны. Из оставшихся 5 процентов мозговой активности только половина управляется непосредственно нами. Подавляющее большинство того, что творится в наших головах, неизвестно и непреднамеренно. Нейробиологи называют эти действия “спонтанными флуктуациями”, потому что они непредсказуемы и, по-видимому, не связаны с каким-либо конкретным нашим поведением. Поэтому неудивительно, что нам так сложно сказать, что мы думаем или чувствуем в данный момент и почему. Нам нравится представлять себя капитанами собственного разума, но мы больше похожи на корабли, брошенные в море.
Что это говорит о природе сознания? Почему наш мозг, составляющий всего 2 процента массы нашего тела, использует 20 процентов нашей энергии для производства того, что многие ученые до сих пор называют “фоновым шумом”? Нейробиологи знали об этих “случайных” колебаниях электрической активности мозга еще с 1930-х годов, но они не знали, что с ними делать до относительно недавнего времени. Многие исследования сознания до сих пор изучают только мозговую деятельность, которая реагирует на внешние раздражители и вызывает психическое состояние. Остальной “шум” просто усредняется по данным.
Этот подход по-прежнему является преобладающим в большинстве направлений современной нейробиологии и дает “вычислительную” модель сознания на основе ввода-вывода. В этой нейробиологической модели так называемая “информация” передается от наших органов чувств к мозгу.
Тем не менее, французский нейробиолог-пионер Станислас Деан считает эту точку зрения “глубоко ошибочной”. “Спонтанная активность — одна из наиболее часто игнорируемых черт сознания”, — пишет он. В отличие от инженеров, которые разрабатывают цифровые транзисторы с дискретными напряжениями для нулей и единиц, чтобы противостоять фоновому шуму, нейроны в мозге работают по-другому. Нейроны усиливают шум и даже используют его для поиска новых решений сложных проблем. Отчасти поэтому нейронная архитектура нашего мозга имеет разветвленную фрактальную геометрию, а не линейную. Подавляющая часть нашей мозговой деятельности происходит дивергентно (заключается в поиске множества решений одной и той же проблемы), создавая множество возможных ассоциаций, а не конвергентно одну.
Спонтанные колебания составляют большую часть мозговой активности, но часто игнорируются из-за их непредсказуемости. Но любой будущий прогресс в нашем понимании собственного сознания или быстро развивающегося искусственного интеллекта должен начинаться с этих малоизученных колебаний и двигаться вверх.
К счастью, несколько ученых работали именно над такой проблемой. Одна из самых захватывающих новых областей исследований в науке о мозге сегодня известна как “нейробиология спонтанного мышления”. Несколько критических исследований в этой области показали, что когнитивный поток или “спонтанная флуктуация” не является вторичным. Он скорее фундаментален для сознания, как утверждают нейробиологи Георг Нортофф, Робин Кархарт-Харрис и Станислас Деан. Частота и распределение этого потока могут даже точно предсказать, находится человек в сознании или нет.
Когнитивный поток меняет все
Это открытие может изменить правила игры для всех существующих теорий сознания. Это переворачивает старые модели, буквально, с ног на голову. В большинстве теорий, сознание — это “управление полетом”, возмущенное фоновыми шумами. Но в этой новой модели сознание больше похоже на водоворот в реке. Подобно тому, как вихревые узоры возникают из бурных вод, поток наших сознательных мыслей и чувств возникает из потока спонтанных колебаний мозга.
Наши “метастабильные умы” — это эмерджентные (от английского emergent “возникающий, неожиданно появляющийся”) свойства низкочастотных флуктуаций, которые объединяются во “вложенные иерархии” с более высокочастотными колебаниями. Нейробиологи называют этот процесс “перекрестной частотной связью”. Это очень похоже на синкопу в музыке (несовпадение ритмического акцента с метрическим). На самых низких частотах барабаны закладывают ритм. Между этими ударами бас тоже держит ритм, а между нотами этого ритма гитара играет какую-то свою мелодию. Музыка — это звуковая волна, состоящая из множества звуковых волн.
Подобные спонтанные колебания происходят и в мире, и в нашем теле и в нашем мозгу тоже. Когда частоты взаимодействуют, они импровизируют и создают дифракционные узоры, подобные сходящимся кольцам от двух камней, брошенных в один бассейн с водой. Мир пульсирует с частотами звука и света, которые работают как барабанная дробь, создавая относительно стабильную вибрацию. Солнце встает и заходит; гравитация тянет вещи вниз; деревья развеваются на ветру. В пределах этих частот и между ними наши тела переваривают пищу, бьются сердца и перекачивают воздух наши легкие.
Наш мозг реагирует на эти частоты своими собственными спонтанными колебаниями. Он играет между волнами с мелодиями, из которых складываются наши мысли и чувства. Подобно джазовому трио, мир, тело и мозг имеют свои собственные спонтанные колебания, которые являются основой творческой импровизации, которую мы называем существованием. Мир, тело и мозг увлекают друг друга, как переплетающиеся водовороты, возникающие в течение реки.
Всего за несколько последних лет новые методы исследования показали, что колебания активности мозга не так случайны, как считалось ранее. Они связаны с внутренней нейронной механикой, стрессовыми состояниями тела, возбуждением и крошечными физическими движениями, реагирующими на окружающий мир. Изначально когнитивный поток казался абсолютно случайным, потому что точные нейронные пути и паттерны между колебаниями и наблюдаемым поведением были неизвестны ученым. Надо сказать, что по большей части так и есть до сих пор.
Вы знаете это чувство, когда ваш мозг вдруг начинает “блуждать” и заставляет вас думать о самых разных, несвязанных между собой мыслях? Или ощущение, когда вы просыпаетесь утром, неуверенно входите в душ и начинаете вспоминать свои сны или вдруг на ровном месте вспоминаете о различных проблемах? Что ж, вам нужно благодарить за это когнитивный поток. Блуждание ума, сновидения и творческие озарения — это возникающие психические состояния потока, которые накатывают на вас, как волны из океана, и снова исчезают. Наши сознательные мысли — это лишь небольшие вершины огромных айсбергов спонтанного познания. До 50% нашей сознательной активности поднимается и опускается случайными волнами, которые мы воспринимаем как “блуждание ума”.
Однако, когда у нас появляется сознательная мысль, мы можем попытаться направить ее несколькими способами. Направленное мышление — это то, что мы обычно гордо называем нашей волей, но на самом деле, это больше напоминает скольжение на волне, чем катание на велосипеде.
Эти эмпирические открытия имеют глубокое философское значение. Они указывают на то, что сознание работает больше как джазовое трио или журчащий поток, чем как компьютер. Это означает, что рациональное целенаправленное познание больше не должно быть парадигмой мышления, а должно быть исключением из правила когнитивного потока. Это также одна из причин, по которой немецкий философ мысли Томас Метцингер считает, что наше понимание некоторых фундаментальных философских идей нуждается в пересмотре. “Исследования “блуждающих мыслей” показывают, что нам нужно избавиться от наивных, черно-белых различий, таких как “свобода воли” против “детерминизма” или “сознательное” против “бессознательного””, — пишет Метцингер. Наши старые концептуальные дуализмы и компьютерные метафоры сдерживают нас, потому что они предполагают жесткие различия между процессами, которые вместо этого являются сложными и построенными из волн когнитивных флуктуаций.
Мы находимся на волнующем переломном этапе, когда возникает новая теория сознания, основанная на спонтанных колебаниях.
Поток и психическое здоровье
Когнитивные колебания также имеют довольно невероятные последствия для лечения психических заболеваний, особенно актуальных во время глобальной пандемии. В недавнем опросе 40,9% взрослых сообщили по крайней мере об одном неблагоприятном психическом состоянии здоровья, включая беспокойство, депрессию и злоупотребление психоактивными веществами, связанное с COVID-19. Мы переживаем самый тяжелый кризис психического здоровья за последние полвека, но спонтанные колебания могут быть ключом к их лечению.
Если новые теории этих колебаний верны и сознание “шумно” возникает снизу вверх, это предполагает другую модель улучшения психического здоровья. Со временем спонтанная активность мозга может быть увлечена и соединена с негативным восприятием и жесткими умственными привычками, ограничивающими низкие частоты. Активность мозга с более высокой частотой может действовать как фильтр для наших поступающих представлений и чувств о себе и о мире. В частности, недавнее исследование когнитивного потока показывает, что депрессивные и тревожные размышления возникают на одном из самых высоких уровней вложенной активности в регионе, который ученые назвали “сетью режима по умолчанию”.
Результатом этого относительно недавнего открытия является то, что нейробиологи сейчас проводят эксперименты, чтобы увидеть, может ли увеличение спонтанной активности мозга на более низких уровнях и снижение ее на более высоких уровнях “сбросить” определенные негативные психические привычки. Первоначальные результаты показывают, что усиление когнитивного потока может быть похоже на то, как если бы вы потрясли игрушку-рисовалку “Волшебный экран” и всё нарисованное (речь о психических негативных привычках) стерлось с экрана нашего мозга. Следы старых отметин могут остаться, но поверх них гораздо проще нарисовать новые привычки. Вместо того, чтобы уменьшить так называемый фоновый шум и ограничить работу сети в стандартном режиме, исследователи наоборот наполняют мозг спонтанными флуктуациями. Это нетрадиционный подход, но он показывает значительные успехи там, где традиционные методы потерпели неудачу.
В Имперском колледже Лондона Робин Кархарт-Харрис и его коллеги используют психоделики, такие как псилоцибин, для лечения людей с устойчивой к лечению депрессией. Что особенно интересно в этих исследованиях, так это то, что они сочетают методы лечения с технологией функционального магнитного резонанса (фМРТ), чтобы точно увидеть, как лекарства работают в мозге в режиме реального времени при лечении депрессии. Результаты показывают, что психоделики усиливают спонтанную активность мозга, одновременно снижая возможность подключения к сети в стандартном режиме. Усиливая мозговой шум снизу вверх и сверху вниз, психоделическая терапия оказалась клинически успешной в уменьшении депрессивных симптомов у людей, у которых другие методы лечения оказались неэффективными.
А в Университете Оттавы нейробиолог и философ Георг Нортофф работает над индивидуальным подходом к лечению депрессии с использованием магнитных полей для усиления спонтанных колебаний мозга. В случаях мании Нортофф обнаружил, что сеть режима по умолчанию недостаточно активна, а в случаях депрессии — чрезмерно активна. Выполняя индивидуальное сканирование мозга и усиливая спонтанные колебания, ученые могут восстановить баланс активности мозга в этих областях. С помощью этого метода Нортофф уже продемонстрировал клинический успех в лечении тяжелой депрессии.
Далее, в Университете Британской Колумбии психолог Киран Фокс и его соавторы в 2013 году впервые представили убедительные нейровизуализационные доказательства того, что одно и то же состояние повышенных спонтанных флуктуаций лежит в основе как блуждания разума, так и сновидений. Эти колебания также объясняют, почему сны помогают нам справляться с негативными эмоциями и уменьшать симптомы депрессии (утро вечера мудренее), а также почему уменьшение количества сновидений может вызвать у нас депрессию. По словам исследователей сна Антонио Задры и Боба Стикголда, мозг во сне делает то же самое, что и психоделики. Среди прочего, он самостоятельно увеличивает спонтанные колебания и сам корректирует негативные психические паттерны.
Ученые все еще находятся на ранних стадиях экспериментов с этими загадочными когнитивными колебаниями. Однако, как раз эти колебания, вероятно, являются ключом к сдвигу парадигмы в теориях сознания и психического здоровья — в тот самый момент, когда в тисках пандемии мы нуждаемся в этом больше всего.
Читайте также: Изменив мысли можно изменить жизнь