CC BY
40
2002.02.022. ХАМЕРОФФ С.Р. «ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ СОЗНАНИЕ»: СВЯЗАН ЛИ СОЗНАТЕЛЬНЫЙ РАЗУМ С ФУНДАМЕНТАЛЬНЫМ УРОВНЕМ ВСЕЛЕННОЙ?
HAMEROFF S.R. «Funda-Mentality»: Is the conscious mind subtly linked to a basic level of the Universe?//Trends in cognitive sciences. - Oxford, 1998. -Vol.2, N4. - P.119-124.
Стьюарт Р. Хамерофф (факультет анестезиологии и психологии университета штата Аризона, Таксон, США) различает два подхода к решению проблемы, поставленной в названии статьи: 1) «физикалист-ский» (материалистический, редукционистский, функционалистский, вычислительный и т. п.), согласно которому сознание возникает как эмерджентное свойство нервных сетей головного мозга («мозг = разум = компьютер»); 2) «фундаменталистский» (панпсихический), сторонники которого настаивают на существовании протосознательного опыта как базисного свойства физической реальности на уровне квантовых процессов, ассоциируемых с деятельностью мозга, и потому, возможно, объяснимого средствами современной физики. Сторонниками второго подхода являются, в частности, сам автор статьи, а также известный английский математик и физик Роджер Пенроуз (см., например: Penrose R. The emperor's new mind. - Oxford, 1989; Penrose R. Shadows of the mind. - Oxford, 1994).
Является ли деятельность сознания классическим вычислительным процессом? Р.Пенроуз доказывает, что ряд аспектов этой деятельности (подсознание, воля и пр.) не подлежат обычному компьютерному моделированию, т.е. сознание является невычислимым процессом. Это противоречит основной идее физикалистов, что разум является компьютером, функционирующим в нейронных сетях мозга. Физикалисты не в состоянии решить, например, проблему «связности» восприятия и ощущения, которая (связность) часто объясняется временной корреляцией («когерентностью 40 гц»). Здесь «непонятно, почему временная корреляция per se должна связывать опыт без объяснения опыта» (с.121). Обсуждая переход от подсознания к сознанию, физикалисты усматривают появление критической вычислительной сложности на нервном уровне. Но никакой сознательный порог не очевиден, и не имеется никаких разумных предположений, почему появляющееся качество должно иметь характеристики осознанного опыта. Поскольку физикализм основан на вычислении, он не может объяснить волю или невычислимость, изученную Пенроузом.
Предлагаемая Пенроузом и автором статьи модель заключается в следующем. Компоненты изолированных микроскопических систем могут существовать в разных состояниях и местоположениях одновременно. Это противоречит воспринимаемому нами макроскопическому миру, в котором объекты имеют четко определенные местоположения. Задача заключается в том, чтобы объяснить, как и почему микроскопические квантовые суперпозиционные структуры становятся классическими и определенными в макромире? Эта задача называется «квантовой структурной редукцией» (или коллапсом волновой функции), а ее решение может явиться одновременно и решением проблемы соотношения сознания и физической реальности.
Многие физики полагают, что в промежутке между размерами квантовых систем и макроскопическими размерами некий объективный фактор нарушает суперпозицию, вызывая «объективную редукцию». Согласно Пенроузу, этот объективный фактор является внутренним свойством пространства-времени. Поскольку масса эквивалентна искривлению пространства-времени, предполагается, что квант суперпозиционного разделения (в пространстве) массы является эквивалентным искривлению пространства-времени в противоположных направлениях, вызывая разделение на уровне фундаментального сознания как части физической реальности. Пенроуз считает, что такие разделения нестабильны и после достижения некоторого критического порога редуцируются к специфическим макроскопическим структурам восприятия или ощущения.
Главные компоненты нейронов и глиа-клеток - микротрубочки, актин и промежуточные филаменты. Микротрубочки - это полые цилиндры, чьи стенки суть прозрачные решетки белков. Очевидно, что цитоскелет нейронов связан с когнитивными возможностями, и теоретические модели предлагают рассматривать взаимодействующие микротрубочки как молекулярные автоматы, способные к вычислению в масштабе наносекунд.
В предлагаемой модели квантовая суперпозиция, объективная редукция и квантовое вычисление происходят в микротрубочных автоматах в пределах нейронов мозга и клеток глиа. Микротрубочные белковые комплексы обеспечивают обратную связь и настраивают квантовые колебания. Таким образом, объективная редукция оказывается самоорганизованной (настроенной объективной редукцией). В модели настроенной объективной редукции квантовое вычисление продолжается до тех пор, пока не будет достигнут порог и не произойдет объективная
редукция.
Квантовое вычисление в модели настроенной объективной редукции отличается от технологических решений тем, что суперпозиции в последних уменьшают число конечных состояний, а выбор состояний включает элемент хаотичности. По Пенроузу (и Хамероффу), выбор результирующих состояний не является ни полностью детерминированным, ни случайным, но содержит элемент невычислимости, т. е. аспекты человеческого понимания и сознания включают такой элемент. Таким образом, каждый случай настроенной объективной редукции складывается из (1) изолированной квантовой вычислительной стадии с подсознательной неявной обработкой, которая достигает кульминации в (2) мгновенной редукции, соответствующей дискретному сознанию. Последовательности дискретных событий сознания образует его «поток».
А.М.Кузнецов, А.И.Панченко, В.А.Яковлев
