Экскурсия по вопросам. Татьяна Черниговская. Чеширская улыбка кота Шрёдингера. Мозг, язык и сознание

Внимание: статья фактически содержит пересказ книги или, по крайней мере, пересказ ключевых идей.

 

Татьяна Черниговская является одним из ведущих российских специалистов в области нейронаук, психолингвистики и теории сознания. Ее первые научные работы были опубликованы еще в 1970-х годах. С тех пор она находится на переднем фронте наук о человеческом мозге. Ее монография «Чеширская улыбка кота Шрёдингера: мозг, язык и сознание» представляет собой сборник статей на тему эволюции мозга и его функционирования в том, что касается речевой и языковой деятельности. Некоторые статьи в сборнике написаны вполне научно-популярным языком, а другие представляют собой оригинальные научные исследования с графиками и математическими формулами для специалистов. Спешу разочаровать тех читателей, которые ожидают увидеть в этой книге ответы на все вопросы о мозге. Ответов здесь нет, потому что их нет и в науке. Работа Черниговской скорее похоже на экскурсию по вопросам и обзор разных точек зрения, чем на оптимистичный доклад о понимании работы мозга. Давайте посмотрим, что же говорит наука.  

 

Эрвин Шрёдингер, автор знаменитого квантового парадокса об одновременно живом и мертвом коте, пока на него не смотрит человек, занимался также теорией сознания. Он сформулировал, какой ценой человеку досталась «умеренно удовлетворительная» картина физического мира. Она досталась ценой удаления человеческого сознания из этого мира. Неясно, где разум действует на материю и наоборот, поэтому мы оперирует сухим и безжизненным материалом, когда описываем нашу Вселенную. Мы описываем ее только так, как видим, считая, что знания, которые может получить сознание, объективны. Об этом же говорили и философы. Ницше писал: 

 

«Мы устроили себе мир, в котором можем жить, – предпослав ему тела, линии, поверхности, причины и следствия, движение и покой, форму и содержание: без догматов веры в это никто не смог бы прожить и мгновения! Но тем самым догматы эти еще отнюдь не доказаны. Жизнь вовсе не аргумент; в числе условий жизни могло бы оказаться и заблуждение».

 

А до него Кант говорил, что рассудок не берет свои правила из мира, а сам предписывает ему их. С тех пор прошло много времени, и наука не продвинулась ни на шаг, хотя накопила колоссальное количество экспериментального материала. Наука требует логического описания мира, но это может оказаться ненужным ограничением на пути познания. Поэтому Черниговская будет говорить неоднократно: чтобы понять мозг, нужен синтез науки и искусства. Она цитирует Бродского:

 

«Поэзия не развлечение и даже не форма искусства, но скорее наша видовая цель. Если то, что отличает нас от остального животного царства – речь, то поэзия – высшая форма речи, наше, так сказать, генетическое отличие от зверей. Отказываясь от нее, мы обрекаем себя на низшие формы общения… Это колоссальный ускоритель сознания и для пишущего, и для читающего. Вы обнаруживаете связи и зависимости, о существовании которых и не подозревали, данные в языке, в речи». 

 

Работу мозга трудно, а может быть, даже невозможно понять. Потому что он говорит с нами вербальным языком, а изучать мы можем только язык биоэлектрической активности и химических реакций. Мы развиваем искусственный интеллект благодаря развившимся возможностям для вычислений, но работа человеческого мозга несводима к вычислениям и двоичным кодам. По сути, искусственный интеллект построен по модели левого полушария человеческого мозга, но мы не можем смоделировать правое полушарие мозга, которое обеспечивает интуицию, оригинальные решения и творческие прорывы. Казалось бы, импульсы между нейронами передаются в миллионы раз медленнее, чем выполняет числовые операции компьютер, но тем не менее мозг работает гораздо эффективнее, потому что способен выполнять множество параллельных процессов. Кроме того, мозгу часто не нужна вся информация, чтобы анализировать, например, текст. Есть так называемая гипотеза когорты, согласно которой текст анализируется мозгом не полностью, а только в той степени, чтобы получить ожидаемый результат. То есть слова считываются по первым буквам и автоматически достраиваются мозгом до целых прежде чем они будут прочитаны до конца. А когда нужно сделать однозначный выбор в многозначной ситуации, мозг выбирает только одно значение, подавляя другие. В дальнейшем возвращение к этим подавленным значениям у мозга будет затруднено. На это указывает, по-видимому, снижение локальной активации гиппокампа, показанное Черниговской. Вероятно также, что не только сознание участвует в обработке информации, а и другие — бессознательные — механизмы. Есть экспериментальные данные, которые показывают, что мозг принимает решение за 7-30 секунд до того, как его осознает сознание. И где тогда свобода воли?

 

Сегодня не до конца понятно, что считать единицей мозговой активности. С начала 20 века считалось, что единицей нервной системы является нейрон, но сегодня известно, что в мозгу есть, как пишет Черниговская, аналог темной материи Вселенной — значительные по объему, но малоизученные функции глии, которые тоже реагируют на нейротрансмиттеры и могут перерабатывать информацию. 

 

Еще один важнейший вопрос — это понять, что же такое сознание. Каждый человек интуитивно понимает, что это, но дать точное определение не в силах. Мыслители и ученые веками бьются над этой проблемой, но не похоже, что мы стали ближе к ее пониманию. Понятно, что это интерфейс между миром и мозгом, но каким должен быть код для его дешифровки? Черниговская вместе с другими учеными полагает, что лучшим кандидатом на эту роль пока может быть только вербальный язык. Вероятно, именно символьная интерпретация опыта, то есть семиозис, и является отличительной чертой человеческого сознания. Но это тоже не снимает всех вопросов. Дело в том, что люди с нарушением речевых функций не всегда страдают от нарушения функций сознания. Получается, что сознание формирует субъективный опыт, который не связан жестко с языком. Также ясно, что субъективные состояния и все психические феномены порождаются нейронными сетями, послания которых кто-то в мозге считывает и интерпретирует. Возникает парадокс: мир находится в мозге, а мозг находится в мире, тогда кому следует доверять? Мозг очень ненадежный источник информации, потому что способен на галлюцинации, которые порождаются им, а не органами чувств. И как вообще формируется субъективный опыт на основе пусть даже «объективных» данных органов восприятия? Когнитивная наука до сих пор не понимает, как физические явления трансформируются в опыт, потому что опыт — это вовсе не сумма физических сигналов. Всю эту работу проделывает мозг, но непонятно по каким правилам. Впрочем, уверенности в органах восприятия тоже нет. Мозг вполне способен поставлять нам ложную сенсорную информацию и даже неправильно оценивать саму принадлежность ощущений нам. А есть вообще теории, что сознание — это не индивидуальный, а распределенный между людьми коллективный процесс. Также делаются попытки применить к сознанию квантовые теории. Ясно одно: объяснять появление сознания адаптационными механизмами нельзя. Это нечто большее, чем просто результат приспособления.

 

В отношении появления речи есть две базовых гипотезы: либо навыки речи формируются у человека как организм из зародыша, либо их развитие целиком зависит от опыта. По этой линии демаркации проходят цеховые предпочтения специалистов. Биологи и психологи считают определяющим фактором среду, а лингвисты ставят во главу угла генетику. Однако есть ученые вроде Дикона, которые утверждают, что языковая способность не выводима ни из врожденных механизмов, ни из полученного опыта. Эта функция не может локализована ни в какой единичной неврологической структуре и не является результатом единичной мутации. Она представляет собой совместную эволюцию нейрональной базы и социальной динамики. Черниговская согласна с тем, что основы языка могут иметь генетическую природу, но не согласна с тем, что ген языка будет когда-либо найдет. Слишком невероятно, чтобы один ген кодировал такую сложную функцию, как язык.

 

Большинство лингвистов уверены в том, что в прошлом существовал единый для всего человечества язык. Потребность в языке отражала стремление древних людей научиться хранить знания за пределами индивидуального мозга. Анатомический отдел мозга, отвечающий за язык, сформировался два миллиона лет назад у Homo habilis. Протоязык возник один миллион лет назад у Homo erectus и обладал специфическими чертами (порядок элементов, аргументы глаголов, грамматичность). А язык, более или менее похожий на современные, возник около 100-150 тысяч лет назад у Homo sapiens sapiens. Ясно, что мозг древних людей развивался физиологически, но речь шла не о простом увеличении его массы. Масса мозга росла сотни тысяч лет, однако орудия труда за это время не менялись. Гораздо важнее массы наличие внутренних связей, которые развиваются при решении более сложных задач. 

 

Многие ученые склонны применять бихевиористский, то есть павловский, поведенческий или условно-рефлекторный подход к тому, как дети учат первый родной язык. Согласно этому подходу, ребенок — это tabula rasa, то есть чистая доска, которая заполняется правилами окружающей социальной среды. Другой подход заключается в том, что система правил, которая позволяет усваивать язык, является врожденной. Черниговская же говорит так: «Потенциальная возможность говорить зависит от генетических факторов, а реальная речевая продукция – от опыта».

 

Но на самом деле трудно сказать, что на что повлияло — язык на мозг или мозг на язык. Например, известно, что во всех языках есть многозначные слова, причем это не редкие, а часто используемые слова. Тот же смысл у появления метафор, которые избавляли людей от необходимости заучивать отдельное слово для каждого явления. Это говорит о том, что язык развивался так, чтобы экономить ресурсы мозга и не заставлять его учить избыточное количество слов. Мозг вообще склонен к экономии, поэтому так редко у людей меняются однажды достигнутые убеждения. Вера в их истинность энергетически дешевле, чем принятие опровергающих суждений. Так же в целях экономии у людей очень долго не могла развиться письменность. Устная художественная форма — это более экономичная упаковка для представлений о мире, чем научные знания.

 

На вопрос о том, как возник мозг, способный понимать язык, есть две основные точки зрения. Либо такой мозг возник в результате разового эволюционного скачка, либо же он эволюционировал постепенно, формируя способность к языку в результате серии адаптационных изменений. Если в прошлом действительно был скачок, называемый еще «грамматическим взрывом», то случилось это около 150 тысяч лет назад в Африке. Если «грамматического взрыва» не было, то процесс эволюции был растянут во времени. Но так или иначе эволюция — это не линейный процесс. Черниговская цитирует К.В. Анохина, который говорил, что в ходе эволюции сосуществуют и в разных вариантах повторяются очень различающиеся решения одних и тех же типовых задач. То есть эволюция не торопится, и вопрос «Кто победил?» просто неуместен, потому что победителями будут не люди, а вирусы и насекомые.

 

Еще одной особенностью мозга является его многофункциональность. У мозга много разных языков для разных ситуаций — научный язык, ритуальный язык, бытовой язык. И внутри себя он как будто обращается к разным адресатам. Сама наша возможность относительно объективно понимать друг друга основана на договоре, какие понятия и представления о мире мы будем кодировать теми и иными словами. При этом для мозга нет никакой разницы между памятью и воображением. Операции с прошлыми событиями и будущими управляются теми же зонами мозга. Здесь Черниговская вспоминает И.М. Сеченова, который еще до современных исследований мозга прозорливо заметил: «Нет никакой разницы в процессах, обеспечивающих в мозгу реальные события, их последствия или воспоминания о них».

 

На то, какая языковая функция является самой главной и как мозг осуществляет языковые операции, есть тоже две противоборствующие точки зрения. Генеративисты во главе Хомским, считают, что определяющая функция языка — это синтаксис. Ученые этого направления вообще не видят смысла в накоплении языковых фактов вне универсальных алгоритмов. Другие, например, Джекендофф, считают, что приоритетной функцией является лексическое значение, а синтаксис появился позже. Первые считают, что в мозге есть врожденные языковые правила, на которые нанизывается лексический материал конкретного языка. Вторые считают, что врожденных правил нет, и мозг при речевой продукции функционирует, опираясь на систему ассоциативных связей, неявным образом локализованных по всему мозгу. Чтобы доказать правоту той или иной точки зрения, нужно доказать, действительно ли слова в виде неких списков хранятся в одном отделе мозга, а правила — отдельно — в другом.

 

Эволюционные теории, общепризнанные в биологии, при этом не являются таковыми в языкознании. Классики лигнвистики Соссюр и Якобсон, а также Хомский описывают язык как статичную систему с фиксированным набором правил соединения и замены элементов. 

 

Существует разделение точек зрения ученых на речевые операции с правильными и неправильными глаголами. Сторонники так называемого двусистемного подхода постулируют независимые механизмы порождения этих операций. По их мнению, правильные глаголы выводятся в соответствии с символическими правилами, а неправильные извлекаются из памяти целиком. Так называемый односистемный подход основан на идее единого механизма порождения форм. В пользу двусистемного подхода говорят исследования нарушения речи. Люди с болезнью Альцгеймера и сенсорной афазией легко образуют формы от правильных глаголов, тогда как люди с болезнью Паркинсона и моторной афазией хорошо образовывали формы от неправильных глаголов. 

 

Человеческий язык уникален, но это не единственное средство коммуникации живых существ на нашей планете. Общаться могут и животные, и Черниговская тезисно приводит, что они умеют. Они обладают:

 

1) способностью к межвидовой коммуникации, потому что могут учить языки других видов через подражание;

2) способностью подавать акустические сигналы, понятные всем;

3) умением быстро оценивать ситуацию и риски и вырабатывать стратегию поведения;

4) навыками узкой специализации в своем социуме;

5) символическим поведением (пример — танец пчел);

6) многочисленностью вариантов социального устройства.

 

В этом сборнике статей есть также оригинальные исследования автора. Например, она нашла схожие закономерности в развитии биологических систем и естественного и искусственного языков, когда со временем растет число регуляторных факторов и регулируемых параметров, что приводит к наиболее адекватной передаче информации. Выделенные ею принципы организованы иерархически и могут быть описаны как четыре уровня эволюции как физиологических, так и языковых систем, соответственно: I уровень клетки – фонемы (как минимальной единицы); II уровень функциональной единицы – морфемы; III уровень органа – слова; IV уровень системы – текст. С ходом эволюции для всех биологических и языковых систем характерен рост разнообразия функций, интенсификация этих функций и отмирание некоторых устаревающих способностей. 

 

Другое исследование посвящено распознаванию людьми звуков, издаваемых обезьянами. Также Черниговская показала, что дети, обучающиеся речи, лучше всего воспринимают тот диапазон частот, который соответствует речевому потоку, и начинают понимать метафоры только начиная с одиннадцати лет. За понимание метафор при этом отвечает правое полушарие мозга, долгое время считавшееся неречевым, которое дешифрует их смысл не поэлементно, как обычные языковые фрагменты, а целиком, гештальтно. Левое же полушарие мозга метафор не понимает, но хорошо решает логический аспект языковых задач.

 

Оригинальным является взгляд Черниговской на мозг как на произведение искусства эпохи барокко. Она пишет так:

 

«Мозг, как и художник барокко (например, в загадочной картине Веласкеса «Менины»), любит играть в зеркала: он даже может, как предлагается и зрителю, смотреть из зеркал или вообще появляться только в зеркалах, не присутствуя «в кадре», и смотреть на нас «оттуда». Разве так не происходит в случае слома мозговых процессов, приводящих к психотическим расстройствам? В барокко нет пустот, все заполнено и дает разное впечатление в зависимости от широты и глубины взгляда, и в этом смысле барокко всегда движение и мимолетность. Очень современный стиль! Возможно даже, барокко – это будущее».

 

Татьяна Черниговская придает чрезвычайное значение исследованиям мозга. Она говорит ни много ни мало так: от нашего понимания мозга зависит будущее образования и этики. При этом, возможно, не нужно так уж строго и однозначно выбирать между гипотезами о «грамматическом взрыве» и долгом естественном отборе. Проблем и опасностей, между тем, все больше. Во-первых, общество до сих пор не осознало себя единой семьей, государства воюют друг с другом так, словно у нас есть запасная планета. Во-вторых, общество, принимая решения, не учитывает знания, уже полученные наукой. И в-третьих, углубление знаний ведет к дополнительным рискам.

 

Татьяна Черниговская называет себя кантианским пессимистом и не верит, что будут получены точные знания о работе мозга и сознания. Есть, конечно, энтузиасты, которые мечтают найти ген разума, но, во-первых, кандидатов на эту роль уже не менее десяти, а во-вторых, установлено, что когнитивные процессы влияют на генетические, поэтому непонятно, что было первым — курица или яйцо. Но это совершенно не значит, что нужно остановить научный поиск. Главное его правильно организовать. Черниговская видит путь в синтезе науки и искусства, потому что именно искусство исторически давало прорывы, которые наука потом догоняла. Без чувственного опыта — запахов, снов, интуиции и бессознательных процессов — понять мозг невозможно. К тому же совершенно очевидно, что логика Аристотеля и основы традиционной науки, заложенные Бэконом, Декартом и Ньютоном, уже не способны обслуживать интеллектуальное поле современных знаний. Бэкон считал важным накапливать факты, а Декарт полагал, что факты вторичны логике. Борьба этих подходов в конгитивной науке существует до сих пор, но ни к каких конечным результатам не привела. 

 

Главная черта языка, по мнению Черниговской, - это продуктивность, то есть возможность создания и понимания бесконечного количества сигналов любой длины из конечного набора первичных единиц («атомов») – фонем. А на вопрос, что делает нас людьми и отличает от животных, Черниговская отвечает так:

 

«Способность к семиозису высокого порядка, к абстрактному мышлению и формированию концептов, способность к рекурсивным синтаксическим процедурам, обеспечивающим открытость грамматической и семантической систем, что тесно связано и со способностью к построению высокого уровня модели сознания Другого и является серьезным шагом в эволюции когнитивных возможностей».  

 

Пока же простое накопление знаний о работе мозга не приближает нас к истинному пониманию его загадки. Прошли те романтические времена, когда для каждой психической функции находилась локализация в той или иной зоне мозга. Черниговская убеждена, что редукция больше невозможна и духовное нельзя будет свести к материальному. Сегодня нужна принципиально новая концепция, которой пока нет. Ответов нет, есть только вопросы.

 

Сергей Сиротин