Здравствуйте!
В прошлой лекции мы с Вами остановились на том, что полноценная модель сознания должна быть развёрнута во времени и динамике.
Неживая материя предсказуемо меняется под внешнем воздействием. Полностью избежать влияния среды невозможно, но живые организмы умеют выигрывать время и возвращать себя в рабочее состояние.
Живые системы — открытые неравновесные структуры. Они поддерживают свой внутренний порядок не статично, а за счёт непрерывных потоков энергии и вещества. Это и называется состоянием далеким от термодинамического равновесия.
Изменения среды не просто меняют систему, как в неживой материи. Петли обратной связи и нелинейность организации позволяют ей сохранять устойчивый режим, пока система способна ускорять или замедлять собственные внутренние процессы в нужную сторону до определенных пределов.
Чтобы действовать в ответ на внешние стимулы, живым системам нужны «правила» — механизмы преобразования сигнала в ответ.
То, что мы называем «правилами» ответа - это не жёсткие инструкции, а устойчивые схемы преобразования сигнала в ответ внутри диссипативной структуры.
Уровень самоорганизации живых организмов таким образом зависит от количества и вида сигналов, которые живой организм может воспринимать, сохранять и использовать.
Важен еще один момент, каждый новый уровень самоорганизации строится поверх предыдущего: базовые контуры обратной связи сохраняются как ограничения и опоры, а над ними возникают новые регуляторные петли, расширяющие пространство возможных состояний системы.
Так формируется иерархия «правил» — от молекулярных взаимодействий до поведенческих стратегий — позволяющая живому не избегать среды, а использовать её изменения для поддержания собственной упорядоченности вдали от равновесия.
Давайте еще раз рассмотрим эти правила организации внутренних процессов до уровня человека, чтобы затем посмотреть, как на человеческом уровне они перестраиваются в очередной раз после бифуркации и возникает сознание человека.
ЭВОЛЮЦИЯ ПЕТЕЛЬ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ОТ КЛЕТОЧНЫХ ОРГАНЗМОВ ДО ЖИВОТНОГО МИРА
У одноклеточных такие правила заданы наследуемыми программами регуляции экспрессии генов. Рецепторы воспринимают химические сигналы, каскады передают их внутрь клетки, а транскрипционные сети включают или выключают синтез нужных белков. Это цепочка молекулярных шагов, через которую клетка переводит внешний сигнал в ответ.
Эти схемы сформированы миллионами лет эволюции и закреплены генетически, но в пределах жизни клетки они могут гибко перенастраиваться эпигенетическими модификациями и регуляторными РНК. Поведенческие паттерны вроде кинезиса и таксиса — частные случаи таких правил: они переводят градиенты внешних факторов (химических, световых и др.) в направленное движение и изменения метаболизма. Это по сути «пространственные» стратегии ориентации клетки в среде.
На уровне одноклеточной организации «информация» о среде материализуется в химии. Рецепторы различают молекулы-лиганды, сигнальные каскады — это цепи химических превращений, а транскрипционные сети переключают синтез белков. Свет, давление, магнитные поля и прочие физические явления важны постольку, поскольку меняют ход химических реакций, но пока они еще не образуют самостоятельного канала сообщений для гуморальной среды клетки.
Движение живых систем — это всегда преобразование внутренней химической энергии в механическое действие с использованием физических свойств собственного тела (геометрии, упругости, адгезии, трения) и свойств среды (на клеточном масштабе преобладает вязкость). Перемещение всегда материально: сигналы только перенастраивают собственные внутренние химические процессы организма.
С появлением нейронной сети у животных к пространственной ориентации клеточных организмов, добавляется временная ориентация. Ее обеспечивают появление нейронных сетей, способных кодировать и воспроизводить последовательности активности. Память о прошедших эпизодов хранится преимущественно в синаптических весах. Она временно «разворачивается» в виде последовательностей активации нейронов при ее воспроизведении.
В отличие от клеточного уровня самоорганизации, нейронные сети выделяют физические модальности в самостоятельные сигнальные каналы. Нейронная сеть кодирует, сопоставляет и интерпретирует их как предвестники нарушения гомеостаза. Например, запах хищника не участвует в обмене веществ организма животных, но используется как сигнал угрозы.
Переход от клеточно-гуморальной к нейронной организации — это новый уровень самоорганизации живых систем. Нейронные сети животных пропускают несравнимо больший поток энергии, вещества и информации, не отменяя «старые» клеточные петли, а накладывая поверх них уровни гейн-контроля.
Верхние, то есть нейронные контуры отбирают уже не только химические сигналы, но и внешние физические воздействия, например, свет, давление, механические воздействия, запах и электромагнитные поля. Затем они нормируют их в форме электрических импульсов и потенциалов. И только после этого транслируют в молекулярно-химический язык тела, где происходят изменения концентраций химических элементов, сигнальных каскадов и транскрипционных программ.
Тем самым базовый клеточный гомеостаз не ломается, а встраивается в целостную регуляцию организма: поддерживаются равновесия, обеспечивается дифференциация и координация органов. Локальные клеточные петли продолжают работать как надежные «датчики-исполнители» по тем же химическим правилам.
Одновременно нейронные сети считывают внутренние химические сигналы и перекодируют их обратно в электрическую динамику, позволяя телу действовать и перемещаться в мире физических сигналов, не нарушая устойчивости внутренних химических контуров.
Нейромедиаторы и гормоны — это общий «химический язык» между мозгом и телом. В мозге медиаторы выполняют роль аналогов потенциалов. Они быстро и адресно переводят спайки в синаптические веса, меняют пороги, силу и длительность ответа сети.
На периферии гормоны — это широковещательная химическая регуляция: они задают фоновые коэффициенты усиления для органов и тканей, перенастраивают метаболизм, рост, иммунитет, моторику, реализуя системный гейн-контроль нейронной сети.
Вместе они переводят электрический код нейронной сети в химический код клеток и обратно. Спайки становятся выбросами медиаторов, медиаторы запускают гормональные и внутриклеточные каскады, завершающиеся транскрипционными переключениями. В обратном направлении гормональные и метаболические состояния изменяют возбудимость нейронов, синаптическую эффективность и паттерны спайков, замыкая двусторонний контур.
Если коротко, то всё поведение на клеточном уровне — это сумма химических реакций. А поведение животных — это сумма нейроэндокринных состояний, которые осущестлвяют гейн-контроль химических реакций.
Дальнейшая эволюция восприятия и поведения животных разворачивается уже внутри нейронной сети крупными блоками, когда появляются правила нейронной регуляции и возникают инстинкты, затем эмоции и чувства.
Это объяснимо с точки зрения теории Ильи Романовича Пригожина. До следующей бифуркации система «вычерпывает» ресурс прежнего уровня организации, исчерпывает его степени свободы и только затем, при возрастании потоков энергии/информации, переходит в новое устойчивое состояние с иными порядковыми параметрами.
Иными словами, новый уровень нейросоматической регуляции, то есть сознание человека не возникает и не закрепляется, пока возможности нейронной архитектуры не доведены до предела. Давайте их еще раз рассмотрим.
ЭВОЛЮЦИЯ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ОТ ДИФФУЗНОЙ СЕТИ НЕМАТОДЫ ДО ОБЪЕКТНЫХ ОТНОШЕНИЙ ВЫСШИХ ЖИВОТНЫХ. ПЕРЕХОДНЫЙ ЭТАП. ОПЕРАЦИОННАЯ ПАМЯТЬ.
В ранней эволюции животных нейронной сети только запускала фиксированные последовательности моторных реакций на ключ-стимул. Врождённые таксисы остаются регуляторной основой, но сама моторика уже прокладывается через нейронные контуры и центральные генераторы паттернов. К таким формам организации относятся прежде всего большинство беспозвоночных: кишечнополостные с нервными сетями, плоские и круглые черви (в т.ч. нематоды), кольчатые черви, многие моллюски, а также членистоногие — насекомые, паукообразные и ракообразные.
Формируется операционная память — способность запускать строго определённое движение по ключевому стимулу. Она задана генетической программой и не изменяется в течение жизненного цикла. Насекомые и многие простейшие по организации животные рождаются функционально «готовыми». Даже метаморфозы — например, из гусеницы в бабочку — это не обучение, а переключение врождённых онтогенетических программ, которое перестраивает тело и набор моторных паттернов.
У общественных насекомых, например пчёл, различия между рабочей особью и маткой формируются ещё на личиночной стадии через нейроэндокринные и питательные режимы. Например, через маточное молочко, что затем задаёт разные репертуары поведения.
Однако нейронная сеть способна накапливать опыт уже на самых ранних этапах эволюции дале у простейших животных. У морского слизня есть привыкание и сенситизация, у нематод и плодовых мух — ассоциативное обучение, пчёлы осваивают маршруты и «передают» улью их танцем. Но этот опыт не передается генетически и остается в рамках жизни одной особи.
В терминах Ильи Романовича Пригожина петли обратной связи могут замыкаться не только внутри системы, но и между системами. На более высоком уровне организации животных природа «подхватывает» индивидуальный опыт отдельной особи на уровне группы. Коллектив становится внешним носителем и каналом передачи этого опыта, без изменения генетического контура.
Это важно, потому что геном может надёжно кодировать архитектуру и метапараметры обучения. Например, типы нейронов и синапсов, набор модуляторов, критические периоды, скорости и пределы перестройки. Однако конкретные события среды непредсказуемы и меняются быстрее, чем действует генетический отбор. Поэтому эволюция закрепляет в нейронной сети возможность использовать индивидуальный опыт, передавая его через группу.
Так замыкается первая нейронная петля обратной связи. Память и пластичность становятся самостоятельными входными данными и тогда появляются животные, поведение которых регулируются уже не суммой векторов таксисов по внешней среде, а инстинктами на основании информации самой нейронной сети.
ЭВОЛЮЦИЯ НЕЙРОННОЙ СЕТИ. ОПЫТ – ИСТОЧНИК НОВЫХ ВХОДНЫХ ДАННЫХ.
Но чтобы применять данные памяти в текущей ситуации, которая всегда отличается от прошлого опыта, нейронной сети нужны «правила пластичности» — встроенные механизмы, подсказывающие, когда и как нужно перестраиваться.
Почти все современные теории сознания утверждают, что мозг предсказывает сенсорные входы и минимизирует «ошибку предсказания», то есть остаётся завязанным на внешние сигналы.
В нашей теории времени и сознания мы меняем парадигму. Мозг животных не угадывает вход, он сопоставляет текущие сенсорные данные, внутренние состояния и содержимое памяти, чтобы выбрать, какой источник информации выгоднее применить сейчас. Тем самым мозг животных не «прогнозирует» внешний поток, а использует память как полноправные входные данные — наравне с данными среды и метаболизма.
После поведенческого акта память обновляется, и тогда объяснение работы мозга животных смещается с точности распознавания стимулов на оценку суммы трёх источников: памяти, внешних сигналов и внутренних состояний.
Соответственно, и ошибка — это уже не несоответствие сенсору, а промах результата выбранного хода; он возвращается в систему, перенастраивая память, гейн и параметры реакции.
Мы не используем термин «предсказание», поскольку он в одном из значений подразумевает угадывание. В нашей Теории речь идёт о прогнозировании по фактическим признакам: мозг животных оценивает вероятные последствия на основе мультимодальных сигналов внешней среды, внутреннего состояния и реальльных эпизодов опыта, как индивидуального, так и коллективного. Таким образом, он не «предсказывает» сами сигналы, а сравнивает. Даже нематода по изменению концентрации углерода прогнозирует приближение угрозы, например, хищника или неблагоприятной среды.
Это важно для теории сознания, потому что позволяет описывать поведение как вычисление последствий по признакам (экстеро- и интероцептивным), а не как «угадывание будущих входов». Тогда модель становится телесно-воплощённой и ситуационно-зависимой. Петля обратной связи любой сложности реализует цикл «измерить — оценить — действовать». Поэтому такой процесс остаётся принципиально вычислимым и алгоритмизуемым. При этом это не означает, что для него существует универсальная «закрытая формула»: по аналогии с теоремой Абеля–Руффини общая запись в радикалах может отсутствовать, хотя численное решение по-прежнему доступно.
Но чтобы память стала самостоятельным источником входных данных, ей необходимо накопление материала. Поэтому виды с замкнутой петлёй нейронной обратной связи рождаются относительно незрелыми. Их пластичные нейронные контуры продолжают развиваться после рождения и в условиях защищённого детства формируют индивидуальны опыт. Через практику или восприятия коллективного опыта.
Параллельно генетические механизмы у опекунов программируют системы привязанности, обеспечивающие детенышам достаточный объём взаимодействий для накопления этого опыта.
Таким образом, в детстве животные преимущественно накапливает и индексирует опыт, формируя библиотеку эпизодов и правил пластичности. Во взрослом состоянии эта библиотека становится полем выбора, где нейронные контуры быстро симулируют несколько способов действия, оценивают их ожидаемую отдачу и выбирают тот, что обещает наилучший исход.
Генетические программы поддерживают это накопление, задавая сензитивные периоды — «окна пластичности». В период такое пластичности последовательно включаются моторные функции и настраиваются циркадные ритмы. Тем самым нейронные связи получают именно тот поток опыта, который требуется в соответствующие возрастные этапы.
По завершении сензитивного периода закрепляются устойчивые паттерны, и включённость новых сведений существенно затрудняется. Последующее обучение и изменение поведения требует больше времени и усилий.
Нейронная сеть животных последовательно замыкает три автономные петли обратной связи, в каждой из которых разный тип опыта становится самостоятельным источником информации о мире. Параллельно меняются правила взаимодействия потомства и опекунов. В результате развитие индивидуальных нейронных сетей и групповых контуров протекает неразрывно.
ЭВОЛЮЦИЯ НЕЙРОННОЙ СЕТИ. ИНСТИНКТЫ. ЗАМЫКАНИЕ ДОЛИМБИЧЕСКОЙ СЕНСОМОТОРНОЙ ПЕТЛИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ.
Вначале замыкается долимбическая сенсомоторная петля обратной связи и тогда поведение животных регулируется уже не таксисами, а врождёнными инстинктивными программами.
Такие животные рождаются или вылупляются с пластичными долимбическими структурами мозга и слабой моторикой, но уже с развитыми органами восприятия.
В защищённый ранний период они, главным образом, отрабатывают моторные навыки, настраивают сенсомоторные рефлексы и закрепляют импринтинг. Тогда ко взрослому состоянию такие животные имеют широкий репертуар движений. Эти движения во многом жёстко запрограммированы, но, в отличие от насекомых и беспозвоночных, уже обладают заметной пластичностью.
У таких видов животных ранняя регуляция носит диадический характер: опекун выступает внешним звеном долимбической сенсомоторной петли детёныша. Врожденные сигналы разлуки и поиска у детёныша вызывают быстрый отклик опекуна. Телесный контакт, кормление и тепло снижают пороги запуска паники и стабилизируют состояние через окситоцин–опиоидные и серотонинергические механизмы. Повторяясь, эти эпизоды закрепляются импринтингом, формируя у детёныша память контекста «опекун → безопасность/насыщение». Такая диадическая «симбиотическая» регуляция экономит энергию и снижает риск ложных запусков.
К типу таких животных можно отнести выводковых птиц, рептилий, многих рыб и часть земноводных.
Суть инстинктивной программы в том, что по мультимодальным признакам животные прогнозируют вероятные последствия и заранее перенастраивают собственное внутреннее состояние так, как будто контак со стимулом уже произошел. Именно так сохраняется непрерывность законов химической регуляции, унаследованный от клеточных организмов. Нейронная сеть меняет собственную химию организма, чтобы предотвратить угрозу или ускорить желаемый исход. Сенсорные сигналы сопоставляются с содержимым оперативной памяти в интегрированном рабочем пространстве самой нейронной сети. Разнородные коды переводятся на общий «язык» нейронных связей и потенциалов, что делает сравнение и отбор действий возможными.
Поскольку прогноз мультимодален, запуск инстинкта идёт поэтапно. На первой фазе происходит повышение чувствительности к ключевому стимулу. Через выброс норадреналина и, часто, ацетилхолина, повышается бдительность и чувствительность к диагностическим признакам. Другие сигналы подавляются.
На следующей стадии происходит нейрохимический разгон. Мозг подготавливает тело к реакции. Происходит вегетативная активация, меняется мышечный тонус, параллельно идёт ассоциативная верификация сигнала с данными памяти и текущего контекста.
Если ассоциации подтверждаются, на третьей стадии формируется и исполняется готовый паттерн действия.
Так как инстинкт запускается по прогнозу, чтобы не зациклиться на одном стимуле, серотонин временно подавляет действие нейромедиаторов предыдущих стадий, и тем самым стабилизирует порог реагирования.
На пятой стадии дофамин и кортизол маркируют исход запуска инстинкта по прогнозу. Это усиливает след памяти о результатах и корректирует будущие пороги.
Ошибка повышает кортизол и порог срабатывания инстинктов. Она ослабляет соответствующие ассоциации при неудачном или ложном запуске. При этом влияние кортизола зависит от дозы и длительности: умеренный острый стресс может усиливать консолидацию, хронический — ухудшать гибкость.
Успешная реализация понижает порог для похожих контекстов и укрепляет ассоциации через дофамин-зависимую пластичность.
В ходе перехода от преимущественно инстинктивного к эмоционально регулируемому поведению эволюционно накапливается память о срабатываниях инстинктов. Контекст, частота и исход закрепляются в лимбических и ассоциативных сетях и в устойчивых нейромодуляторных профилях как соотношение норадреналина–серотонина–дофамина и кортизола).
В этом суть нелинейной термодинамики открытых систем, каждой решение все равно остается временным, так как оно само по себе порождает внутреннюю сложность и повышая энтропию.
Симбиатическая привязанность опекунов и потомства решает вопрос защиты детенышей в период их пластичности и позволяет накопить опыт. Но одновременно она ведет к развитию лимбических структур головного мозга.
В конце концов, такое развитие и накопление «избыточной» памяти о срабатывании инстинктивных программ становится основной для замыкания лимбической петли обратной связи и формирования эмоций.

ЭВОЛЮЦИЯ НЕЙРОННОЙ СЕТИ. ЭМОЦИИ. ЗАМЫКАНИЕ ЛИМБИЧЕСКОЙ ПЕТЛИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ.
На этапе замыкания лимбической петли обратной связи входными данными становится уже память о срабатываниях врождённых инстинктивных программ.
Животные этого типа появляются на свет с высоко пластичными лимбическими структурами при относительно незрелых сенсорных системах: зрение, обоняние и другие каналы ещё ограничены, тогда как моторика уже активна. В результате детёныш временно лишён доступа к большинству врождённых «ключевых» стимулов, и инстинктивные программы с самого начала оказываются модулированными средой и группой.
Поскольку лимбические системы ещё высоко пластичны, не разворачивается полный инстинктивный гормональный каскад. Опыт срабатывания инстинктов накапливается без жёсткой «финализации», то есть без выраженной, обязательной фазовой связки дофамина с кортизоловым «хвостом».
Так формируются эмоции: мягкий, обратимый запуск инстинктивных программ. При высокой пластичности лимбической системы, когда жёсткая сцепка стимула и консолидации опыта ещё не оформлена. Дофамин маркирует ожидания, норадреналин подсвечивает диагностические признаки, серотонин удерживает пороги, но кортизоловое закрепление ослаблено.
Благодаря этому инстинктивная реакция развёртывается не полностью. Тело и внимание готовятся, но действие недоступно из-за незрелой моторики детенышей, поэтому она естественно прекращается. Ошибка ещё не фиксируется кортизолом и ее след не «цементируется» нейросетью, в результате эпизод сохраняется как опыт без жёсткого нейромедиаторного штрафа. Этот ранний «запрет по умолчанию» во взрослом возрасте превращается в способность животных прерывать собственную уже начатую инстинктивную программу.
Повторяясь, такие частичные запуски формируют эмоциональную память — карту ситуативных контекстов и телесных тонов. Благодаря незавершённости гормонального каскада опыт накапливается без жёсткой финализации, пороги остаются податливыми, а нейромодуляторные профили не фиксируются преждевременно.
Мы называем этот период аутической или аутоцентрированной стадией: при бедной экстероцепции поведение организуется «изнутри» за счёт эндогенных ритмов, интероцепции и ещё не подтверждённых телесной обратной связью вариаций движений или «моторного бормотания». Нейронная сеть в этот момент фактически прокладывает «карту перемещений» внутри самой себя: формирует связность состояний и переходов, прежде чем моторика станет полноценным выходом.
Это хорошо видно на взрослых животных: в экспериментах у мышей и крыс регистрируют активацию ансамблей гиппокампа во время покоя и перед стартом движения. Нейроны «прокручивают» предполагаемый маршрут, как бы мысленно проходя лабиринт без развёрнутого действия.
По мере того, как виды животных смещаются к всё более незрелой моторике при рождении, нейронная сеть успевает выстроить собственную внутреннюю карту мира — виртуальное пространство, обученное на реальных, но ещё редких и фрагментарных контактах. Это процесс происходит о того, пока дозреют участки мозга, способные запустить полную инстинктивную реакцию.
Таким образом, эволюционный смысл беспомощного моторного и бедного сенсорного детства заключается в том, чтобы продлить период постнатальной пластичности и временно «развязать» сенсорные входы и моторные выходы.
Благодаря этому вычисления нейронной сети становятся релевантными будущим входным данным. У взрослых особей они уже направляют внимание, пороги и выбор действий наравне с внешними сигналами, запахов, звуков и так далее.
Функция аутической стадии — сдвинуть появление эмоций еще дальне «вперёд», до пересечения порогов полноценного инстинкта. Эмоции здесь оформляются как память о частичных срабатываниях и их контекстах, создавая будущие входы для лимбической петли.
У высших животных и затем у человека эта аутоцентрическая стадия также сохраняется. Но её длительность и выраженность зависят уже и от других стадий постнатального онтогенеза, которые добавляются по мере эволюции нейронной сети.
Таким образом в защищённый ранний период детеныши таких животных не просто «тренируют» движения: именно здесь формируется эмоциональная или эмпирическая память как мягкие следы прошлых срабатываний инстинктов без жёсткого гормонального финала.
Эволюционно это добавляет в постнатальный онтогенез ещё одно «окно» обучения: в пластичный период мозг накапливает пул эмоционального опыта, калибрует сенсомоторные и вегетативные настройки и готовит переход к следующей, симбиотической стадии, где калибровка продолжается уже в диаде «детёныш—опекун».
И в отличие от диадического симбиоза предыдущего инстинктивного уровня, где опекун лишь обеспечивал питание и безопасность, теперь между опекуном и детёнышем выстраивается длительная эмоциональная привязанность, а импринтинг замещается обучением.
Постнатальный онтогенез дает уже взрослой особи широкий репертуар запуска инстинктивных программ. Сами инстинктивные программы остаются жёстко заданными, но благодаря пластичности уже лимбических структур головного мозга животные запускают уже эмоционально модифицированное поведение. Лимбические структуры мозга дают собственные сигналы на ситуацию, что она напоминает что-то из раннего опыта особи.
Если раньше нейронная сеть «модулировала собственную химию» как будто контакт со стимулом уже произошёл, то на уровне эмоций химия организма меняется как будто организм попал в знакомую ситуацию — ещё до фактического порога срабатывания инстинкта. Такая предвосхищающая пластичность позволяет регулировать силу запуска, экономит энергию, и эмоциональный прогноз возникает чуть раньше самой инстинктивной программы. Поведение изменяется от активного, к проактивному, появляется интерес и ресурсы на исследование мира.
Инстинкты не ощущаются и отдельной памяти о них обычно не сохраняется. При наличии ключевого стимула запуск нейромедиаторов всегда соответствует ситуациии программа надёжно срабатывает.
Эмоции ощущаются и запоминаются, потому что нейронная сеть раньше порога инстинкта инициирует сходные медиаторные профили, а результаты срабатывания эмоциональных поведенческих актов обновляют базу данных памяти. Так замыкается лимбическая петля обратной связи. Воспоминания (пока мы говорим только о выделении нейромедиаторов, а не воспоминании в человеческом смысле) становятся самостоятельным источником данных о внешнем мире и внутреннем состоянии.
Вместе с эмоциями появляются боль и наслаждение как внутренние сигналы-ограничители и стимулы движения.
Таким образом, в «рабочем пространстве» нейронная сеть теперь уже сравнивает четыре компонента: внешние сигналы, внутренние сигналы, инстинктивные моторные программы и память об их прошлых срабатываниях, по сути память о ситуациях.
При этом лимбическая петля не становится единственным ведущим контуром: животные дрейфуют между операционной активностью и эмоциональными состояниями. Инстинкты сохраняются, но лимбические структуры чаще перехватывают обработку сигналов и повышают порог их автоматического запуска.
Таким образом эмоции — это динамические состояния, формирующиеся из памяти о прошлых срабатываниях инстинктивных программ и запускаемые до порога срабатывания инстинкта для упреждающей модуляции поведения.
Избыточностью на уровне эмоций становится то, что вместе с контекстом срабатывания инстинктивных программ сохраняется и память об объектах.
Это неизбежно при длительной эмоциональной привязанности в онтогенезе. Эти эмоционально помеченные представления затем становятся входными данными при замыкании неокортикальной петли обратной связи и ведут к возникновению у высших животных чувств.
НЕЛИНЕЙНОСТЬ ЭВОЛЮЦИИ НЕЙРОННОЙ СЕТИ
При замыкании неокортикальной петли обратной связи входными данными становится уже память об объектах.
Мы уже с Вами в предыдущих лекциях подробно обсудили нелинейную динамику замыкания нейронных петель обратной связи, сегодня мы только подытоживаем те аспекты, которые будут важны для понимания отличия онтогенеза человека и формирования сознания.
Нелинейность выражается как в стадиях онтогенеза, так и в режимах работы петель обратной связи.
Мы уже с Вами обсуждали, что лимбические структуры включаются раньше срабатывания инстинктивных программ, а вот основной принцип работы неокортекса заключается в том, что он сохраняет память об объекте в рабочем пространстве. Тем самым пролонгирует или тормозит срабатывание эмоций или инстинктов, за счет того, что удерживаемый в памяти объект становится стимулом наравне с физическими и химическими сигналами.
Стадии онтогенеза могут изменять свой порядок, цель, содержание и продолжительность. Полностью исключить этапы, сформировавшиеся у предковых животных, трудно: действующие генетические программы, как правило, не стирают их, а корректируют и «перенастраивают».
Отсюда — сходства в эмбриональном развитии и частичная общность ранних этапов как у животных с разными уровнями развития, так и у человека и других приматов. Поэтому в эмбриогенезе человека сохраняются транзиторные черты, отчасти напоминающие эволюционные последовательности, — не как буквальный «повтор», а как следствие общих механизмов регуляции развития, гетерохроний и модификаций программ.
Гетерохрония — это разновременность развития: неодновременное созревание органов, тканей и систем, а также изменение темпов их развития по сравнению с предками. Она может проявляться в ускорении (акселерации) или замедлении (ретардации) отдельных процессов и играет важную роль как в формировании поведения отдельной особи, так и в эволюции видов животных.
Гетерохрония приводит к тому, что стадии онтогенеза не исчезают, а перенастраиваются; пластичность повышается за счёт переноса части созревания на постнатальный период, продления стадий и добавления новой стадии онтогенеза, которая может вставляться до, между или после уже существующих.
Здесь следует отметить, что появление отдельных особей с высокими когнитивными результатами не подтверждают наличие сознания на уровне вида. Видовой статус требует видоспецифической онтогенетической стадии или «окна чувствительности», в рамках которой соответствующие способности систематически формируются. Теория Ильи Романовича Пригожина о самоорганизующихся открытых системах помогает это объяснить: «элементы нового порядка» могут присутствовать на предыдущем уровне организации, но их развитие не спонтанно — оно запускается и поддерживается специфическими внешними факторами (средой, обучением, социальной структурой). Поэтому локальные «островки» новой организации у отдельной особи не равны устойчивой реорганизации на уровне вида.
В этом смысли показателен случай бонобо Канзи: с раннего возраста он воспитывался людьми, жил в насыщенной человеческой среде, имел постоянный доступ к совместной деятельности и символической системе лексиграмм, а также к устной речи. Иными словами, его обучение приходилось на сенситивные окна пластичности и сопровождалось интенсивной «накачкой» среды. Достигнутые им результаты отражают реализованный при особыx условиях индивидуальный потенциал, но не свидетельствуют о наличии соответствующей онтогенетической стадии — и, следовательно, сознания — у вида в целом.
Важно понимать, что пределы развития всер равно остаются заданными врождённые генетическими программами. Если нужных нейро-генетических предпосылок нет, похожие поведенческие паттерны у приматов достигаются за счёт обучения и ассоциативной памяти — без выхода на человеческие уровни абстракции и грамматики. У человека способность «видеть закономерность» может возникать и без прямого опыта — как результат внутреннего вычисления, потому что так устроены наши генетические программы созревания. У бонобо же сходные навыки появляются главным образом через накопление опыта. Тренированный примат может среагировать правильно с первого раза, в то время как его сородичам нужно многократное повторение. И этот будет внешне выглядеть, что он понял, но и в таком «быстром» случае поведение остаётся основанным на опыте, а не на обобщающем правиле. И нейромедиаторные механизмы, которые это поддерживают, у примата будут оставаться другими, отличными от человека.
Сравнительные данные показывают, что на самых ранних этапах темпы и последовательности развития человека и других приматов частично совпадают, однако по мере возрастания роли социального и культурного опыта траектории расходятся. При этом эти различия заданы видоспецифическими генетическими программами, а среда лишь раскрывает и калибрует их.
Из этого следуют три механизма повышения пластичности мозга: перенос части уже существующих процессов созревания нейронных сетей на постнатальный период, пролонгация (или, напротив, сокращение) уже имеющихся сенситивных периодов и добавление нового периода (интеркаляция).
Перенос части уже существующих процессов созревания на постнатальный период, или неотения дает большее «окно» для влияния среды и обучения.
Пролонгация или сокращение существующих стадий/сенситивных периодов: то есть удлинение или уменьшение времени, в течение которого система остаётся перестраиваемой. Это напрямую влияет на выстраивание связей и накопление опыта.
Чем беспомощнее детёныш, тем дольше он должен оставаться под защитой опекуна; в ответ генетические программы продлевают окситоциновую и другие нейроэндокринные зависимости опекуна от благополучия детёныша. Развитие мозга тем самым требует сопутствующих изменений телесной организации вплоть до усиления моторной беспомощности, опоры на групповую поддержку и перестройки внутригрупповых связей, чтобы сообщество обеспечивало защиту и питание.
При этом и у взрослых перенастраиваются нейромедиаторные контуры (окситоцин-вазопрессиновая, дофаминовая, опиоидная модуляции и работа стресс-оси). Без этих «химических правил» устойчивой заботы не возникает.
Интересно, что у человека материнская окситоциновая поддержка в среднем короче по длительности, чем у бонобо, зато у нашего вида добавляется выраженная отцовская забота — за счёт сдвигов гормонального фона и подкрепляющих эмоций от контакта с младенцем.
В результате у людей генетически заданы иные, двуопорные программы ухода за детьми: длительная материнская забота плюс вовлечённость отца и аллопомощь группы.
Изменённая нейрохимия ухода может показаться малозначительным фактором, но она в итоге перестраивает «входные условия» онтогенеза сознания мозга. У бонобо раннее внимание узко-объектное и сконцентрировано на материнской фигуре, а у человека — оно изначально множественное. Сокращенная по сравнению с приматами окситоциновая регуляция у матери, плюс отцовская и групповая вовлечённость, смещают нейрохимические режимы подкрепления и консолидации, меняя траекторию формирования нервных сетей. Этот казалось незначительный сдвиг в нейрохимии взрослых коренным образом меняет настройки правил выстраивания нейронных связей и наряду с другими факторами ведет к возникновению у человека сознания
Существенна и экология: когнитивное развитие ограничено рамками доступной пищевой ниши и режимов добычи ресурсов. Все эти сдвиги должны быть поддержаны регуляторными генетическими контурами, иначе пролонгация сенситивных периодов не закрепится.
Добавление качественно нового возрастного этапа с собственной задачей и набором навыков, создаёт дополнительные возможности для перестройки нейронных сетей.
Вместе эти механизмы объясняют, почему решения, найденные биологической системой на одном уровне организации, не отменяют прежние этапы, а перерабатывают их, увеличивая вариативность поведения и расширяя диапазон адаптаций.
Теперь давайте посмотрим, что происходит в постнатальном онтогенезе наших ближайших родственников — приматов — на стадии замыкания неокортикальной петли обратной связи.
ЭВОЛЮЦИЯ НЕЙРОННОЙ СЕТИ. ЧУВСТВА. ЗАМЫКАНИЕ НЕОКОРТИКАЛЬНОЙ ПЕТЛИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ.
В предыдущих лекциях мы ограничивались примером бонобо, поскольку аналогичные стадии у других млекопитающих с высокоразвитым мозгом — например, дельфинов или слонов — могут конвергентно отличаться.
Однако в вопросах сознания да и, шире, организации человека и нашего социального устройства, для нас принципиальна именно наша эволюционная линия Homo sapiens. Только она даёт гомологичные механизмы развития коры и префронтальной регуляции, сходные жизненные истории (неотения, длительная зависимость, кооперативный уход) и прослеживаемую археологическую и генетическую преемственность — а значит, выводы здесь корректно переносимы.
Для развития лимбических структур аутоцентрическая стадия интеркалируется или добавляется так, чтобы она предшествовала симбиотической и чтобы эмоции начинали срабатывать раньше инстинктов.
Для становления неокортекса обе эти стадии уже должны быть сформированы, но не завершены; при этом неокортекс учится модерировать/тормозить их работу. Генетические программы не только пролонгируют, но и перестраивают аутоцентрическую и симбиотическую фазы онтогенеза. Отсюда — длительная физическая зависимость детёнышей шимпанзе и бонобо от матери по сравнению с большинством животных.
У высших приматов ранние стадии онтогенеза перестроены: детёныш с первых часов активно держится за мать (вентральное «висение», затем дорсальное «верхом»), постоянно поддерживая хват и микродвижения, тогда как у сумчатых слабомоторный новорождённый пассивно фиксируется в сумке, а у многих плацентарных встречается «парковка» в гнезде. Эта стратегия непрерывного ношения без сумки и без «паркинга» делает зависимость динамической: чтобы оставаться при матери, младенец должен действовать, а сенсомоторная калибровка и ко-регуляция эмоций идут в движении. Именно такая связка «собственный хват + постоянный телесный контакт + транспорт на матери» рано насыщает лимбические системы контекстами безопасности и телесными тонами, сдвигая эмоции до полноценного запуска инстинктов. В результате формируется не просто длительная зависимость, а устойчивый объект привязанности: мать становится надёжной «якорной» фигурой, к которой привязаны ориентирование, успокоение и регуляция порогов реагирования.
Эволюционный смысл беспомощного моторного и бедного сенсорного детства — продлить постнатальную пластичность и временно развязать сенсорные входы и моторные выходы, чтобы сеть успела накопить эмоционально-контекстный опыт.
У приматов именно эта «паузa действия» в сочетании с непрерывным ношением и со-регуляцией с матерью приводит к появлению качественно новой — социальной — стадии, которой не было на предыдущих уровнях развития животных.
Если раньше у животных отношения в группе задавались в основном врождёнными программами: жёсткие иерархические сигналы, территориальность, родительские паттерны — и «веса» нейромедиаторов и гормонов.
Социальные исходы в основном задавали гормональные регуляторы. Например, высокий кортизол у проигрывающего или часто как результат стресса от давления доминанта) закреплял избегание конфликта и подчинение.
Наоборот, краткий стрессовый всплеск кортизола у победителя мог мобилизовать, но хронически высокий уровень ломал инициативу и привязанность. Тестостерон повышал поиск статуса, уверенность и рисковость, облегчая доминантное поведение в состязательных контекстах. Пара окситоцин и вазопрессин распределяла роли в близких связях: окситоцин — сцепление с «своими», доверие и забота; вазопрессин — территориальная охрана, бдительность и партнёр-защитник.
Серотонин стабилизировал иерархию и тормозил импульсивную агрессию, делая поведение предсказуемым для группы. Дофамин «подсвечивал» выигрышные паттерны и закреплял их повторение (к кому подходить, кого грумить, за кем следовать).
В детско-родительских отношениях ключевыми «тумблерами» выступали пролактин, окситоцин, эстрогены и прогестероновая ось. Пролактин усиливает старт материнской заботы, окситоцин — роды/лактацию и привязанность, а снижение прогестерона к родам (и его метаболит аллопрегнанолон) перенастраивают чувствительность к детским сигналам, облегчая переход к опеке. Эндорфины вознаграждали контакт и груминг, «склеивая» связи в группе.
Идея простая: до появления развитого социального научения у высших животных именно такие гормональные профили непосредственно регулировали исходы — подчинение, охрану, ухаживание, кооперацию — без сложной когнитивной переоценки правил и репутации.
Например, у макак повышение статуса сопровождается ростом серотонинергического тонуса и более предсказуемым поведением; у полёвок мы наблюдаем модель парных привязанностей, где окситоцин и вазопрессин критичны для устойчивых связей; у львов пики тестостерона у коалиций самцов во время захвата прайда усиливают рискованные рейды и инфантицид, что через гормональный цикл самок ускоряет их возвращение в эструс и закрепляет видоспецифическую стратегию размножения; у волков сезонный подъём пролактина (у обоих полов в период щенения) переключает стаю в режим аллопарентальной заботы — выкармливание, отрыгивание пищи, охрана логова, — а вазопрессин и тестостерон поддерживают территориальные обходы и агрессию на границах участка.
Если раньше отношения в группе задавались главным образом врождёнными программами — с почти непреодолимыми иерархическими сигналами, территориальностью, родительскими паттернами и «весами» нейромедиаторов, — то теперь в продлённое окно пластичности встраиваются механизмы социального научения: совместное внимание, имитация и поведенческая синхронизация, игра как безопасный тренажёр норм и ролей, обмен сигналами ухаживания/успокоения, ранние зачатки совместных намерений «делаем это вместе», зарождающаяся репутация и чувствительность к санкциям группы.
У высших животных эта нейрогормональная сцепка сохраняется, но становится пластичной: у шимпанзе груминг по-прежнему повышает окситоцин и снижает риск конфликта, всплески тестостерона в брачный сезон усиливают территориальную агрессию, однако те же гормональные контуры используются уже тактильно и ситуативно для конструирования отношений. Так, у бонобо секс служит не только размножению, но и разрядке напряжения и укреплению коалиций; у шимпанзе груминг и «поцелуи-примирения» происходят не только между родственниками, но и между союзниками; наблюдаются усыновления сирот и совместные патрулирования границ, где окситоцин поддерживает доверие внутри коалиции; практикуются разделение добычи и обмен пищей за доступ к партнёрам; в смешанных группах формируются устойчивые ритуалы игры между неродственниками для снижения тревоги. Иными словами, на базе прежних гормонально-инстинктивных контуров рождается социальность как управление связями — инициативная кооперация, совместные намерения и зачатки культуры, а не только жёстко заданный социальный рефлекс.
Длительная устойчивая привязанность к опекуну даёт базовую «модель отношений» для этой социальной стадии. Безопасность, доступность, предсказуемость в период моторной беспомощности переносится на других членов сообщества. Аллозабота расширяет круг «надёжных объектов», а жесты, вокализации и ритуализированные последовательности, такие как уход, груминг или обмен, превращаются уже в пластичные социальные правила, способные модифицировать запуск инстинктов и эмоций.
В такой конфигурации лимбические системы получают богатую статистику «я - другой -контекст», а дозревающий неокортекс учится модерировать аффект под норму группы, например ждать, делиться или кооперироваться.
Цена такой стратегии — долгая зависимость и высокие метаболические издержки; выигрыш — надстроечная социальность: обучение «поверх инстинктов», гибкая регуляция конфликтов, кооперативный уход и расширение поведенческого репертуара за счёт устойчивой социальной культуры сообщества высших животных.
Таким образом, в «рабочем пространстве» у высших животных нейронная сеть сопоставляет уже пять компонентов: внешние сигналы, внутренние сигналы, инстинктивные моторные программы, память о прошлых срабатываниях этих программ и память об объектах.
При этом, как и лимбическая петля на предыдущем уровне, неокортикальная петля обратной связи не становится единственным ведущим контуром: эксперименты показывают, что даже у высших животных выбор нередко совершается перебором вариантов (поиском через пробы и ошибки). В повседневном поведении животные дрейфуют между операционной активностью и эмоциональными состояниями более ранних уровней, однако неокортекс всё чаще перехватывает потоки информации и модулирует пороги запуска инстинктов и эмоций, подстраивая их под текущий контекст и цели.
Чувства, таким образом представляют из себя динамические состояния, вырастающие из памяти об объектах: сами объекты (особи, места, предметы, сигналы) становятся значимыми «метками», которые могут запускать или притормаживать эмоции и инстинкты и тем самым позволять сопоставлять моё поведение с требованиями группы.
Энтропией на этом уровне является возникающая и постепенно укрепляющаяся «тень будущего»: сохраняя в памяти объект и историю транзакций, животное прогнозирует его поведение. Это видно в экспериментах на предсказании действий партнёра, в задачах с ожиданием обмена, при выборе союзников и в опережающих реакциях на изменение статуса — животные угадывают следующий шаг и заранее корректируют пороги реагирования. В дальнейшем эта способность переносится и на предметы.
В экспериментах с отложенной подачей приматы заранее занимают позицию у точки, где обычно появляется предмет (ящик с приманкой, контейнер, «дозатор»), — то есть способны представить место его будущего появления. Полевые наблюдения показывают, что шимпанзе за часы, а иногда и за день до раскалывания орехов подбирают и несут к «ореховым» деревьям подходящие молотки и наковальни, оставляют их в «кладовых», а затем возвращаются и используют. Часто в таких случаях делается вывод, что животные прогнозируют будущую задачу и нужные свойства предметов (массу, твёрдость, форму), но речь здесь идет не столько о задаче, сколько о предмете и памяти о нём: животное удерживает в памяти конкретный неодушевленный объект, ожидаемые место/время его появления и релевантные свойства — и соотносит с этим своё поведение.
Важно не «перепрыгивать» сразу к абстрактному понятию задачи: делая так, мы переносим собственные представления на более ранний уровень развития и тем самым теряем из виду исходные нейромедиаторные правила. Если смотреть снизу вверх, у животных задач как таковых ещё нет — есть память об объекте как сигнал, наравне с сенсорными и контекстными сигналами. Эти входы вместе изменяют работу нейромедиаторных систем, которые, в свою очередь, перестраивают пороги реагирования и склоняют организм к тому или иному действию. В таком описании поведение остаётся осмысленным именно на своём уровне, а модель получается корректной: не про цели и планы, а про сигналы, модуляцию и выбор реакции.
Именно тогда становится очевидным, что у высших животных нет сознания в человеческом смысле. Здесь уместна интуиция Ильи Романовича Пригожина: элементы нового порядка присутствуют на предыдущем, но нет надёжной связки между ними — нет общего «правила» их интеграции и устойчивого носителя, где эта связка закрепляется и передаётся.
Можно увидеть эту тенденцию возникновения элементов следующего уровня на предыдущем на всех уровнях саморганизации живых организмов.
На клеточном уровне физические процессы (диффузия, колебания, градиенты) участвуют в химических реакциях и регулируют их, но нет устойчивых правил их оценки и изменения поведения (пока только движения) — присутствует только локальная динамика.
С появлением нейронной сети простейшие животные и насекомые уже имеют механизы рабочей и операционной памяти и сложную моторику. Но пока нет правила их совместного использования, поэтому их поведение насекомых и допозвоночных ведут таксисы и фиксированные программы как и на клеточном уровне.
У животных с преимущественно инстиктивным поведением появляется эмоциональная привязанность, но сами эмоции еще не сформированы и не образуют устойчивой модели поведения — лимбические стукруты мозга лишь химически модулируют инстинктивные каскады.
С эволюцией и замыканием лимбических структур в устойчивую петлю обратной связи у животных формируется и сохраняется память об эпизодах срабатывания инстинктов. Тогда эмоции оформляются как устойчивые правила использования этой памяти — как самостоятельного источника информации о мире. По мере роста роли опекуна в онтогенезе неизбежно возникает привязанность к объектам. Объекты сохраняются в памяти, но пока еще нет нейромедиаторных правил взаимодейтсвия с ними.
Дальнейшее развитие социальных отношений и благоприятная экологическая ниша дают мозгу время для наращивания когнитивных способностей. Моторная беспомощность и длительная зависимость от одного постоянного объекта формируют устойчивые объектные отношения. На этой базе возникают чувства — как правила согласования индивидуальных потребностей организма с социальными нормами и другими объектами. Параллельно формируются и когнитивные представления о будущих исходах — не только поведения других особей, но и взаимодействия с предметами и средой. Так появляется «тень будущего»: предвидение последствий и предварительная калибровка порогов реагирования. Однако на этом этапе ещё нет полноценных средств проверки, фиксации и произвольного применения этих представлений: отсутствуют устойчивые механизмы систематической верификации, внешняя запись и гибкие «метаправила», позволяющие переносить прогнозы в новые контексты независимо от текущего аффекта.
Чувства у высших животных — это надстройка над эмоциями и инстинктами: они дают прогноз взаимоотношений с объектами (предметами) и позволяют соотносить себя с группой и использовать инструменты.
Но до человеческого сознания не хватает нейросоматической реконфигурации, которая одновременно перестраивает онтогенез, тело и социальную организацию, нет генетического кода, связывающего эти изменения в единую программу — конфигурации, которая, насколько мы знаем, присуща только нашему виду.
Нет механизма систематической верификации гипотез о будущем (сравнения альтернатив, хранения контрпримеров, пересмотра правил).
Нет произвольного, многоуровневого управления моторикой и вниманием при проверки этой гипотезы (длительные планы с отсроченной наградой, переключение правил «по команде», подавление сильных аффектов ради абстрактной цели ограничены).
Нет «медиаторного метаправила», которое устойчиво связывает информацию о будущих исходах с выбором действий в новых ситуациях (единого кода/формата, куда ложатся предсказания, нормы и планы).
Нет устойчивого материального носителя, на котором будущие исходы и правила их применения сохраняются и накапливаются. У животных есть традиции и социальное обучение, но нет символической записи, языка с композиционностью и внешних архивов, которые фиксируют и передают модели будущего.
Таким образом теория времени и сознания помогает понять, что сознание человека – эволюционная ступень в развитии уровня восприятия внешних и внутренних сигналов. Все известные нам животные сознанием человека не обладают. Поэтому мы предлагаем рассматривать сознание не как статичное состояние, а как динамический процесс, возникшего в результате серии эволюционных бифуркаций, управляемых потоками информации, энергии и вещества.

ТЕОРИЯ ВРЕМЕНИ И СОЗНАНИЯ ДАЕТ КОНЦЕПТУАЛЬНУЮ РАМКУ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ТРУДНОЙ ПРОБЛЕМЫ СОЗНАНИЯ, ВОПРОСОВ ЕГО МАТЕРИАЛЬНОСТИ, ДРУГИХ СОЗНАНИЙ И СОЗНАНИЯ У ЖИВОТНЫХ
Мы подошли к особенно интересному моменту. Наша теория называется теорией времени и сознания, хотя до этого мы в основном рассматривали элементы формирования человеческого сознания. Эти элементы зарождаются на разных этапах эволюции живых организмов, поэтому важно было проследить их динамику.
Косвенно о времени мы уже говорили, когда обосновывали, что только человек способен воспринимать, кодировать и использовать причинно-следственные связи как единицу информации о мире и о себе, — поскольку каузальность неотделима от времени.
Тем не менее в вопросах сознания время играет процессообразующую роль.
У человека нейронная сеть, опираясь на прошлые эпизоды, которые формируются и сохраняются таксисной регуляцией (операционная память), инстиктами (моторная память), эмоциями (память о ситуациях) и чувствами (память об объектах), становится способной сохранять причинно следственные связи и переносить исходы на будущее. То есть, сознание человека формирует модель будущего мира. Это возможно и научно объяснимо теми же самыми нейромедиаторными правилами, химическими и физическими реакциями, без обращения к иной онтологии.
Человеческое сознание — нелинейная, динамически развёртывающаяся система, чья архитектура складывается с младенчества и критически модулируется средой и группой: от сенсорных и телесных ритмов до социальных и культурных сигналов.
Чтобы описать её строго, необходимо было картировать бифуркационные переходы — точки, где прежние механизмы перестают удерживать порядок и возникает новый аттрактор: от молекулярной энергетики к сенсомоторной интеграции, от аффективных регуляторов к языково-рефлексивным контурам. В этой каскадной модели свойства человеческого сознания выступают как закономерный новый аттрактор, выросший из предшествующих слоёв самоорганизации.
Смещение фокуса на время как на структурный компонент сознания, а не просто фон, кажется крайне перспективным. Нейронауки показывают, что в мозге сосуществуют разные ритмы и временные потоки; субъективно мы тоже ощущаем, как время то ускоряется, то замедляется. Теория неравновесных процессов И. Пригожина даёт здесь рамку: каждая петля обратной связи работает на своей скорости протекания процессов — поэтому и переживание времени меняется.
Предлагаемая теория времени и сознания берёт за основу эволюцию информационных потоков, а не энергии или вещества. Законы обмена энергией и веществом вдоль эволюционной линии остаются инвариантными: электроны подчиняются тем же уравнениям Шрёдингера и электростатики в бактерии, в коре мозга и в процессоре; потоки вещества описываются теми же уравнениями диффузии, гидродинамики и химической кинетики. Энергия и вещество образуют универсальный фон, но сами по себе не «помнят» предыдущие состояния системы и не создают собственной истории.
Время делает информацию возможной, обеспечивая последовательность изменений, а информация оформляет время, расставляя «до» и «после». На фундаментальном уровне их связывает энтропия: рост энтропии стирает точные сведения о прошлом и тем самым задаёт направление стрелы времени, тогда как любое управление энтропией (запись, стирание, передача) требует затрат энергии и «секунд» нашей Вселенной.
Чем богаче у системы надёжная и релевантная память о прошлом, тем меньше ей приходится гадать о настоящем и ближайшем будущем — неопределённость действительно сокращается, потому что она:

• уже знает, какие закономерности среды повторяются;
• может проверять входящие сигналы на фоне статистики («видел — не видел»);
• способна сразу запускать опробованную схему реакции вместо дорогостоящего поиска.

В следующей лекции мы подробно остановимся на времени как элементе сознания. Через призму информационных процессов и нейромедиаторных правил согласования темпов протекания химических и физических реакций наша теория предлагает способ преодолеть «трудную проблему сознания» эволюционно-функциональным путём — без спекуляций и не прибегая к эпифеноменализму.
Теория не пытается «мистифицировать» qualia, а переформулирует вопрос. Qualia и феноменальный опыт в нашей теории рассматриваются не как эпифеномен, а как эволюционно возникший механизм для интеграции многомодальных сигналов, прогнозирования и синхронизации работы сложной системы «организм-среда». «Трудная проблема» растворяется, потому что переживание оказывается не побочным продуктом, а функциональным и необходимым способом организации информации для выживания в динамическом мире.
Такое подход дает возможность разрешить проблему «сознания у животных». Концепция петель обратной связи как критерия эволюционных переходов является мощным объединяющим принципом. Она позволяет проследить непрерывную линию от автокаталитических циклов РНК до сложнейших кортико-стриато-таламо-кортикальных петель человека.
Мы предлагаем пересмотреть междисциплинарную терминологию и говорить о принципе восприятия, а не об общем «принципе сознания». Такой подход позволяет ввести чёткую иерархию: знание (неживая материя, физически закреплённые конфигурации и правила их изменения по физическим и химичкским законам) → познание (живые системы без нервов: молекулярная память, эпигенетика, регуляция и поведенческие ответы растений/простейших) → осознание (животные с нервной системой: интеграция сигналов, сенсомоторная карта, аффективная модуляция) → сознание (человек: рефлексия «Я», внутренняя речь, причинно-следственное моделирование на больших горизонтах).
Это позволит снять споры: у животных есть сложные формы восприятия, которое мы предлагаем называть как осознание, но человеческое сознание — иной аттрактор организации информации. Сознание способно пропускать больший поток энергии вещества и информации и использует причинно-следственные связи как самостоятельную единицу информации о мире в внутреннем состоянии.
Знание неживой материи задаёт материальный фундамент: физические структуры, термодинамика и энергетика (электрохимический градиент → АТФ → работа) ограничивают любые «коды».
Познание клеточных организмов фиксирует, как геном и эпигенетика формируют стартовую архитектуру тела; без учёта энергетики (АТФ, глюкоза/О₂, AMPK/mTOR, лактатный шаттл) и генетических ограничений невозможно объяснить ни пределы нормального функционирования, ни типовые сбои, которые возникают на следующем уровне, при появлении нервной системы.
Осознание — универсальный каркас работы животных с нервной системой: (1) рефлекторная сенсомоторная дуга организует органы восприятия сигналов внешнего мира и внутреннего состояния, запускает движение, контролирует метаболизм и гомеостаз; (2) аффективно-гормональная модуляция (переводит физические сигналы на язык биохимии клеточного уровня и обратно), (3) ассоциативная интеграция и топография (накапливает индивидуальный опыт и позволяет сравнивать его с врожденными шаблонами реагирования). Этот трёхзвенный контур — диссипативная структура в смысле И.Р. Пригожина: снижая локальную энтропию ценой повышенного энергопотока, он поддерживает порядок, но остаётся ситуативным и контекстно-зависимым.
У высших животных добавляются эмоции и чувства: память о ситуациях и об объектах даёт «тень будущего», социальные нормы и кооперацию — однако без устойчивых метаправил проверки/записи и произвольного применения в новых контекстах.
Сознание мы резервируем за человеком: это не «ещё больше того же», а нейросоматическая реконфигурация (онтогенез + тело + группа), связанная генетическими и культурными механизами в единый режим. Появляются долговременные причинно-следственные модели, внутренняя речь, внешние носители (символы, запись, институты), которые создают стабильные метаправила и позволяют проверять, хранить и произвольно применять модели будущего.
Так иерархия «знание → познание → осознание → сознание» как часть более общего процесса восприятия внутренних и внешних сигналов превращается из словаря в рабочую карту переходов и ограничений.
СОЗНАНИЕ ЧЕЛОВЕКА И НОВЫЙ РУБЕЖ ДЛЯ НАУКИ
Сознание человека – это верхний из известных нам регуляторных слоев петель обратной связи форм живых организмов, как открытой термодинамической системы, далекой от равновесия.
Сознание — принцип организации информации, присущий исключительно человеку. Оно возникает, когда нейронная сеть замыкает собственную петлю обратной связи на биомеханику: выходы сети частично возвращаются на её вход и начинают управлять телом так, чтобы поведение подчинялось причинно-следственным вычислениям самой сети. У человека формируется воля — способность действовать вопреки нейромедиаторам инстинктов, эмоций и чувств. Результаты волевого поведения (удача или неудача) возвращаются в систему не просто как чувства, как у животных, а как размышления и рефлексия. В этом режиме деятельность мозга становится сознательной, а сознание проявляется как эмерджентное свойство нейронной системы. Оно возникает как результат со-настройки многослойных систем: генетических программ, телесной динамики, нейронных вычислений и социально-экологической среды.
Иначе говоря, сознание появляется при смене аттрактора в точке бифуркации: достигнув критического порога нелинейности на уровне высших животных, сеть самоорганизуется в более координированное состояние, где выбор действий определяется уже не только моделями мира прошлого опыта, формирующими инстинкты, эмоции и чувства, но и переносом причинно-следственных связей на будущие исходы — учётом последствий ещё до их наступления.
Нейронная сеть с самого начала оперирует собственной моделью мира, но у животных эта модель строится на реальных сигналах настоящего и памяти о прошлом: инстинкты — это моторная память, эмоции — память о ситуациях, чувства — память об объектах. Благодаря такой основе модель остаётся релевантной объективной среде. Порядок её формирования генетически задан через окна пластичности онтогенеза, а во внешнем плане он калибруется группой и экологией. Поэтому цикл у животных получается замкнутым: модель стабильно воспроизводится из поколения в поколение, и видовые паттерны поведения сохраняют устойчивость на протяжении миллионов лет.
Нейронная сеть человека формирует модель мира по тем же базовым правилам, что и у других животных, но становится способной переносить эти правила на будущие исходы. Модель будущего выступает самостоятельным источником информации о мире и о внутреннем состоянии. Поэтому наша теория позволяет сделать вывод, что сознание человека подчиняется известным нам естественным законам, оно материально и принципиально описуемо в терминах математической модели. Это снимает «проблему других сознаний» и субъективности и не требует иной онтологии. Сознание субъективно лишь постольку, поскольку принадлежит конкретному человеку, но объективно как явление, подчиняющееся строгим правилам.
Сознание отдельного человека соотносится с субъективным так же, как ДНК — с индивидуальным: содержание уникально, а правила устройства и работы — универсальны, причинны и проверяемы. Мы можем не знать всех точных соответствий как «определенное состояние сети ведёт к переживанию», так же как не знаем всех соответствий «ген обусловливает признак», но обе системы остаются естественными объектами: их динамику можно моделировать, предсказывать и проверять экспериментально.
Мы сейчас не будем говорить о законах генетики, отметим только, что авторы теории времени и сознания относятся к эволюции с точки зрения теории Ильи Романовича Пригожина.
Мутации РНК и ДНК случайны лишь механистически, но глубинно они обусловлены неизбежным ростом энтропии как фундаментальным свойством Вселенной. Поэтому эволюция становится необходимым процессом: накопленная во внутренних контурах живых систем энтропия, долго сдерживаемая регуляторными флуктуациями, под действием внешних потоков приводит к дестабилизации; нестойкие конфигурации либо распадаются, либо выходят в бифуркацию, образуя новые уровни организации, которые временно восстанавливают баланс между обменом и сохранением в условиях усиливающейся энтропии. Однако, бифуркация возможна лишь тогда, когда внутренняя энтропия накопилась и породила флуктуации; без этих флуктуаций система остаётся неизменной.
Но как мы уже отмечали, любая теория должна ясно очерчивать и понимать свои рамки ограничения. В первых лекциях курса мы говорили о том, что «Теория времени и сознания» растворяет «трудную проблему», восстанавливая непрерывную эволюционную линию — от РНК-мира до современного человека. В этой рамке сознание материально, эволюционно оправданно и детерминировано известными естественными законами.
По мере усложнения организмов и появления нервной системы объём и скорость обработки информации растут на порядки. Речь идёт уже о миллиардах нейронных событий в секунду и параллельных сенсомоторных потоках с многоуровневой обратной связью. И если мы говорим о гигабитных/мульти-мегабитных масштабах потоков и огромной размерности состояния сети, описывать такое поведение приходится на языках этологии и зоопсихологии (видоспецифические паттерны), теории динамических систем (аттракторы, бифуркации), теории игр и сетевого взаимодействия (кооперация, коалиции), а не только через простые механистические схемы.
Уже на уровне животных мы видим детерминированный хаос: поведение управляется законами, но проявляется через нелинейности и флуктуации. На практике это выглядит хаотично, тем не менее их поведение остается онтологически детерминировано. В том смысле, что оно задаётся известными нам физико-химическими законами (энергетика, генетика, нейродинамика), поэтому никакой новой онтологии не требуется.
Поведение даже более простных животных вычислимо в принципе: задав полное начальное состояние (генетика, метаболика, конфигурация сети, входы среды), дальнейшее могло бы быть сведено к расчёту динамики системы во времени — индивидуальной траектории состояний и действий. В реальности это недостижимо из-за колоссальной размерности, нелинейностей, чувствительности к начальным условиям и биошума.
Видимый хаос на деле не равен практической непредсказуемости, это не онтологическая проблема. Нелинейность, чувствительность к начальным условиям и огромная размерность делают поведение конкретной особи труднопредсказуемым, но не «незакономерным». Стохастика среды и биошум могут быть включены в расширенную модель (или описаны статистически), не отменяя детерминированной структуры уравнений. Таким образом мы можем учитываем шум как часть системы, хотя должны понимать собственные ограничения в этом. Поэтому предсказания поведения возможны и они делаются на статистических и этологических уровнях абстракции.
Сознание человека материально, но кажется иным из-за многоуровневых правил. На разных уровнях замыкания петель обратной связи действуют свои «эффективные законы»: молекулярная энергетика, нейронные петли, гормонально-эндокринные режимы, этологические и социальные нормы, экологические ограничения. Все эти уровни совместимы и в конечном счёте сводимы к физике как к основанию — что и демонстрирует наша теория.
Именно поэтому наша теория междисциплинарна: она требует объединения разных языков описания в единой рамке. Из-за колоссальной параллельной обработки и обратных связей удобнее оперировать инструментами генетики, эволюционной биологии, нейробиологии, этологии, зоопсихологии, теории динамических систем и игр и др. — как языками компрессии для предсказаний. Но это не новые онтологии: все уровни совместимы и опираются на единую физическую основу. Рамку для такого объединения даёт теория неравновесных систем Ильи Пригожина, а наша теория перекладывает её на проблему возникновения сознания, прослеживая эволюцию петель обратной связи — от простых контуров регуляции к саморефлексии человеческого уровня.
Итак, поведение животных и сознание человека — детерминированно и вычислимо в принципе, но из-за нелинейности и гигантской размерности состояний предсказывается только статистически и на уровнях абстракции (паттерны, аттракторы, нормы). Сознание, в нашей рамке, — не исключение из природных законов, а эмерджентный режим их работы.
Тем не менее, что именно породило сам РНК-мир — какие силы и законы Вселенной запустили стремление РНК к репликации и сохранению вопреки энтропии — остаётся открытым рубежом. Наша теория, после валидации и уточнения, может служить фундаментом для дальнейших исследований на этой границе знаний.
ПЕРЕХОД ОТ ОСОЗНАНИЯ ЖИВОТНЫХ К СОЗНАНИЮ ЧЕЛОВЕКА
Мы уже показания, что квалиа, феноменальный опыт, переживания, боль и наслаждение уже есть на уровне животных с нервной системой. Они видоспецифичны, тем не менее все животные выше губок в той или иной мере обладают особым способом восприятия, которому мы дали рабочее название – осознание.
Цель живых систем неизменна со времён «РНК–мембраны»: поиск ресурса и избегание вреда, а также репликация. Нейронная сеть благодаря пластичности сохраняет эпизоды опыта как последовательности активации нейронных связей и спайков. Поэтому прошлое становится релевантными данными о мире и оценивается наравне с текущими химическими и физическими сигналами.
Животные обладают осознанием — видоспецифичной картой мира, сформированной в пластичном постнатальном окне детства или моторной беспомощности. Инстинкты — это моторная память, эмоции — память о ситуациях, чувства — память об объектах. Такая база держит модель релевантной объективной среде. Порядок её формирования генетически задан через окна пластичности онтогенеза, а во внешнем плане калибруется группой и экологической нишей.
Итак, нам остается обсудить вопрос времени, чтобы посмотреть, как будущее становится сигналом, сопостовимым с памятью и реальными физическими и химическими сигналами, что мы и сделаем в следующей лекции. Спасибо за внимание, до встречи в следующем видео.