Почему мы живем между болью и забвением? О чем говорит нейробиология сознания

Человек отличается от животных наличием развитого самосознания и развитой коры головного мозга. Из-за чего долгие годы росло убеждение, что наше сознание кроется где-то в коре мозга. Нова теория отходит от коры, отводя ей роль «компилятора смыслов и образов». А вот суть сознания держится на крошечном островке ствола мозга. Между болью и забвением.

Салют! Меня зовут Филипп, практикующий психолог. Поле интересов – стабильный рост возможностей человека и природа сознания. В свободное от работы время нахожу любопытные исследования, которые перевожу, разбираю и размещаю здесь. Ссылки на исследование, которое разбираю, приведены в тексте. Для тех, кто подозревает текст в ИИ – пишите в ЛС, скину вордовский файл. Анализируйте его чем-угодно, найдете буквы, исправления и периоды прокрастинации в работе над текстом.

Дисклеймер: это научпоп и свободная форма интерпретации. Поэтому по тексту буду приводить как отсылки на поп-культуру, так и строить собственные гипотезы. Если у вас есть свое виденье, пожалуйста – делитесь им в комментариях. Ведь именно для обсуждения темы сознания я и корпел над этим материалом)

Ключевые факты

В этом разделе привожу краткую суть статьи, для тех – кто ищет быстрый ответ. Подробности и любопытные закономерности будут разобраны в тексте ниже.

• Вероятнее всего, сознание зарождается в стволе мозга, а не в коре. Нейробиологи Маршалл Девор и Марк Барон предполагают, что базовое субъективное переживание «я существую и что-то чувствую» – создается в эволюционно древних структурах мозга.

• Два разных термина: феноменальное сознание и сознание доступа. Под феноменальным сознанием кроется способность понимать, что это и как это «чувствовать». Сознание доступа – это про доступность и способность обрабатывать конкретную информацию

• Ствол мозга раньше рассматривался как «блок питания» для мозга. Он соединяет высшие отделы мозга со спинным мозгом и участвует в поддержании бодрствования. Но авторы предполагают, что именно он создаёт базовые переживания. А кора обеспечивает сложную обработку информации.

• Боль как главный аргумент. Обширные повреждения коры не устраняют ощущения боли, как и стимуляция коры крайне редко вызывает боль. А вот ствол мозга легко создает и отключает это чувство. Походу мем «жизнь боль» – это что-то большее, чем реликт 2007-го года.

• Мезопонтинный тегментум – вероятная область поиска. Это участок верхней части ствола мозга и в опытах на крысах введение анестетика выключало поведенческие признаки сознания, а более обширное повреждение окружающей ткани вызывало кому. При этом сама точка действия анестетика, не обязательно является источником сознания.

• Кора мозга анализирует, ствол мозга расставляет приоритеты. Кора обрабатывает зрительные, слуховые и другие сигналы, а ствол оценивает их значимость для выживания, словно «помечает» важную информацию, делая её осознаваемой.

• Как все это работает вместе на клеточном уровне – пока не понятно.

• С точки зрения философии, наше сознание по сути зависло между болью и забытием, и жадно питается впечатлениями, которыми его снабжает кора мозга. В духе романов Виктора Пелевина.

И, самое главное. Выключить сознание – ещё не значит найти место его возникновения.

ПЕРВОИСТОЧНИК: Brainstem Theory of Consciousness

Где существует сознание и каким оно может быть?

В новой статье звучит смелая гипотеза, что самое базовое ощущение сознательного «я» возникает в стволе головного мозга, а не в коре, как принято считать. Изучая, как мозг обрабатывает боль, реагирует на анестезию и травмы, авторы предполагают, что базовое восприятие информации обрабатывается в древней структуре, расположенной под корой головного мозга. Играя роль привратника нашего внимания.

Любопытно, что использование анестезии становится чем-то универсальным, для поиска ответов о природе сознания в разных исследования, что не новость на фоне попыток найти что-то необычное в измененных состояниях сознания, будь то сон или переживания в религиозных службах.

Новая гипотеза про ствол мозга опубликована в журнале The Neuroscientist. И смело бросает вызов доминирующим моделям разума, которые приписывают сознательное восприятие коре головного мозга.

Нейробиология, гипотезы сознания и их крах

Ствол головного мозга соединяет верхнюю часть мозга со спинным мозгом. Авторы, которые утверждали, что сознание обитает в коре головного мозга, признавали важность ствола головного мозга. Но рассматривали его в основном как источник энергии, поддерживающий работу коры.

Все изменило проведенное в 2025 году исследование активности человеческого мозга с использованием метода состязательного анализа. Оно не подтвердило ключевые предсказания двух ведущих теорий сознания, ориентированных на кору головного мозга.  В целом, к любым попыткам создать строгую и красивую схему устройства мозга стоит относиться с огромной осторожностью. Та же концепция триединого мозга служила как универсальным объяснением, так и была упрощенным мифом о работе нашего сознания.

Из-за чего проще начать с элементарных шагов. А именно: как и где мозг генерирует субъективный опыт?

Разделяй сознание и властвуй над ним

Для поисков ответа ученые обратились к философскому разграничению двух типов сознания: доступного сознания и феноменального сознания. Доступное сознание относится к конкретным вещам, которые человек осознает в любой момент времени: зрительные образы, звуки или воспоминания. Феноменальное сознание, которое авторы называют первозданной чувственностью или «внутренним я», это лежащее в основе чувство существования. Сознательный наблюдатель. Присутствие, которое остается совершенно неизменным, даже если человек закроет глаза и заткнет уши.

Кора мозга не может включать в себя сознание

Клинические и экспериментальные исследования на животных неоднократно ставили под сомнение идею о том, что кора головного мозга создает это первозданное состояние существования сознания.  Философская сторона этого различия перекликается с вопросом о том, что такое чистое сознание, в котором важно разделять содержимое переживаний и сам факт их наличия.

Например, обзор 2007 года утверждает, что дети, рожденные без коры головного мозга, все еще проявляют осознанность и эмоциональные реакции.

Аналогично, клиническое исследование 2015 года, показало, что человек с обширным повреждением областей коры головного мозга, которые, как принято считать, обрабатывают боль, способен в полной мере чувствовать болевые стимулы и реагировать на них.

Боль, как мерило честных ответов эволюции

Вместе с этим, незначительные нарушения в определенной части ствола головного мозга оказывают противоположный эффект. В эксперименте на крысах 2001 года, проведенном доктором Маршаллом Девором, первым соавтором текущего исследования, микроскопические дозы анестетика, введенные в конкретный участок ствола головного мозга, быстро и обратимо отключали болевые реакции и другие признаки сознания.

Новое исследование, проведенное Маршаллом Девором из Еврейского университета в Иерусалиме совместно с коллегой Марком Бароном, объединяет данные о боли и структурах мозга в эволюционную концепцию.

Суть концепции в том, что первоначальные паттерны сознания возникли и до сих пор остаются именно в стволе головного мозга.

От экспериментов – к эволюционной гипотезе

Вместо проведения еще одного лабораторного эксперимента авторы разработали теоретическую модель. С её помощью можно строить гипотезы опираясь на клиническую неврологию, эволюционную биологию и предыдущие эксперименты на животных.  

Ищи сознание там, где боль?

Сначала они оценили клинические данные, полученные от: пациентов, перенесших операцию на головном мозге в состоянии бодрствования, пациентов с эпилептическими припадками и лиц с инсультом или другими поражениями головного мозга.

Анализируя данные хирургических вмешательств, авторы отмечают, что применение слабых электрических токов напрямую к зрительным, слуховым или тактильным областям коры головного мозга бодрствующего пациента неизменно вызывает у него вспышки света, звуки или покалывание.

Вот только стимуляция коры практически никогда не вызывает ощущения боли. Даже в островковой коре, складчатой ​​области, расположенной глубоко в коре головного мозга, задняя часть которой считается наиболее вероятным кандидатом на роль болевого центра, боль была вызвана только в 8 из 313 исследованных участков.

Чувство боли также редко сообщается как предупреждающее ощущение, или аура, при эпилептических припадках, хоть сами припадки могут затрагивать практически любую часть коры головного мозга и часто сопровождаются вспышками света, звуками или запахами. Более того, оно отсутствует даже когда речь заходит про измененное состояние сознания.

Тонкие грани боли и сознания на кончике мезопонтинного тегментума

Прямая электрическая стимуляция подкорковых болевых путей, в том числе и в стволе головного мозга, гарантировано вызывает ощущение боли у людей и животных. В противовес этому, обширное повреждение коры головного мозга может вызвать слепоту или «отключить» половину тела, но не вызывает полной утраты сознания и не блокирует болевые ощущения. При этом даже микроинсульты или травмы в верхней части ствола головного мозга часто погружают пациентов в кому.

Чтобы найти этот переключатель сознания, Девор и Барон изучили данные исследований на грызунах, сосредоточив внимание на мезопонтинном тегментуме – это область в верхней части ствола головного мозга. В исследовании 2001 года было проведено 828 микроинъекций 182 крысам. Именно инъекции в этот крошечный узел вызывали у животных потерю мышечного тонуса, болевых реакций и других признаков сознания. Инъекции, сделанные рядом, не оказывали подобного эффекта.

В более поздних работах команда обнаружила, что объем анестетика в 10 нанолитров и меньше (нанолитр – это миллиардная доля литра) могут вызвать анестезию, что продлится несколько секунд.

Существование между болью и забвением?

Исследователи продолжили избирательно разрушать клетки в этой области, используя иботеновую кислоту. Когда повреждение ограничивалось небольшим участком, крысы не впадали в кому. Они приходили в себя после операции, возобновляли циклы сна и бодрствования и становились менее чувствительными к анестезирующим препаратам, вводимым через кровь.

Вывод: само существование области анестезии не обязательно для возникновения сознания.

Тогда начали использовать большие дозы токсина для обработки более обширной области вокруг пораженного участка. В результате шесть крыс, получивших такие большие инъекции точно в цель, впали в необратимую кому. Еще шесть крыс, инъекции которым попали рядом, но не прямо в цель, пришли в себя после операции нормально. Поэтому вопрос о способности сохранять переживания нельзя сводить только к боли и стоит немного подробнее разобрать сам факт переключения болевых реакций в мозге.

На основании этих результатов авторы предполагают, что нейронная цепь, генерирующая первоначальное сознание у грызунов, находится в зоне размером 3 на 4 миллиметра в мезопонтинном тегментуме, она же окружает область анестезии и перекрывается с парабрахиальным комплексом, основным центром приема болевых сигналов.

Эволюционная модель работы сознания

Основываясь на этих данных, авторы предлагают эволюционную модель работы сознания. Когда болевые рецепторы тела обнаруживают повреждение тканей, например при укусе хищника, этот сигнал несет в себе прямой смысл выживания. Этот смысл выживания авторы называют дарвиновской валентностью приспособленности.

Приоритезация сигналов

По мнению авторов, древний ствол головного мозга развил способность к восприятию боли сотни миллионов лет назад у ранних позвоночных, чтобы преобразовывать эти необработанные сигналы о повреждении тканей в субъективное ощущение боли. При этом авторы признают, что в настоящее время нет достоверного способа узнать, чувствуют ли рыбы или рептилии боль столь же сознательно, как и мы. Ведь степень значимости тех или иных переживаний у нас определяет сложный механизм, вовлекающий синтез дофамина, норадреналина и наличие понимания своего прошлого, будущего и действия в настоящем.

Другие органы чувств, такие как зрение и слух, не несут непосредственной важности для выживания на уровне сенсорных органов. Световой образ на сетчатке может быть далеким облаком или бешенным носорогом.

По мнению авторов, такой сложный анализ зрительных и слуховых образов требует вычислительной мощности коры головного мозга млекопитающих, которая эволюционировала примерно на 300 миллионов лет позже ранних позвоночных.

Как сотрудничают системы мозга

Старая теория: внутри коры головного мозга зародился пласт сознания, как отдельная, более независимая система, которая способна меняться как с получением опыта, так и с течением жизни.

Новая теория: вместо создания новой системы сознания внутри новой коры головного мозга, эволюция буквально подключила кору к существующему процессору сознания в виде ствола головного мозга.

Разбирая новую теорию сознания

В новой модели, кора головного мозга функционирует как бессознательный суперкомпьютер или беспилотная система, которая анализирует зрительные и слуховые образы и отправляет сводную информацию в ствол головного мозга через таламус – еще один гипотетический центр сознания.

Стволовая цепь выступает в роли арбитра, который сравнивает ценность поступающих сигналов для выживания с тем, на чём мозг в данный момент сосредоточен.

Если новый сигнал достаточно важен, ствол головного мозга посылает химический или электрический сигнал обратно в кору, «помечая» этот поток информации с помощью сознательного восприятия, в то время как рутинные задачи выполняются автоматически в фоновом режиме.

Объективные подтверждения от других исследований

Эти идеи согласуются с результатами этого исследования, на основе которого была построена 18-узловая сеть, связывающая ствол головного мозга с высшими отделами мозга. Более того, весь процесс бодрствования держится на этой цепи.

В этом же исследовании изучались пути возбуждения, а теория субъективного опыта не проверялась. Но один из векторов дальнейшей работы рассматривал нейронные цепи ствола головного мозга как основу человеческого сознания.

Критика новой теории сознания

Главное преимущество и главная проблема нашего мозга в том, что нельзя очень четко распределить и связать функции с конкретными участками. Природа адаптивна, и оставляет запасные пути, подстраиваясь под внешние обстоятельства.

Детали и оговорки в новой теории сознания

Большая часть данных, полученных на стволе головного мозга, также согласуется с традиционными, ориентированными на кору головного мозга взглядами, которые утверждают, что ствол головного мозга необходим для поддержания бодрствования коры.

Кома, наступившая после повреждения ствола головного мозга или после инъекций анестетика, сама по себе не служит доказательством того, что субъективные ощущения генерируются именно в этом участке.

Основой новой теории остается боль. Единственное чувство, которое, по мнению авторов, не нуждается в коре головного мозга. А чтобы не сводить жизнь только к боли и попыткам убежать от неё, рекомендую взглянуть на материал, посвященный логотерапии, направлению психологии, суть которого в создании человеком собственного понимания и смысла жизни. Не через теории, а через конкретные и понятные действия.

Нейронная природа боли

Даже в вопросе боли трудно полностью исключить возможность того, что сама кора генерирует часть этого ощущения. Авторы отмечают, что у некоторых пациентов с эпилепсией повторная стимуляция определенного участка в островковой коре доказано вызывает чувство боли.

Доктора Девор и Барон интерпретируют такие случаи как сигналы, распространяющиеся по болевым путям ствола головного мозга, но некоторые исследователи утверждают, что задняя часть островковой коры функционирует как самостоятельный болевой центр.

Кроме того, большая часть доказательств основана на результатах, полученных при изучении невербальных животных и людей, или на интерпретации поведения пациентов, которые не могут говорить. В экспериментах с крысами или наблюдениях за младенцами, родившимися без коры головного мозга, исследователям приходится делать выводы о сознании и боли на основе физических реакций и вокализаций, что не позволяет однозначно установить, что субъективно ощущает человек внутри себя.

Результаты исследования комы, указывающие на предполагаемую зону сознания, также основаны всего на дюжине крыс. В статье они описаны лишь кратко, количество животных указано в подписи к рисунку, без статистических тестов и ссылок на более подробный более ранний отчет.

Так где прячется наше сознание?

В статье представлена ​​именно гипотеза локализации сознания. Авторы пока не определили конкретные нейромедиаторы или паттерны активности, которые ствол мозга мог бы использовать для «маркировки» кортикальной активности. Модель не решает философскую сложную проблему того, как биологические клетки создают ощущение от первого лица. Они предполагают, что нейроны ствола мозга могут взаимодействовать, высвобождая химические вещества, которые широко распространяются по близлежащим тканям, подобно тому, как в мозге выбрасывается дофамин. Не вовлекая в процесс точные межклеточные связи.

Такой вид обработки сложно смоделировать, и авторы призывают к проведению экспериментов для непосредственной проверки этих клеточных механизмов.

Вместо вывода

Создать на основе одной статьи теорию, которая объяснит сознание – невероятно сложно. Но результаты этого исследования достаточно весомы и даже резонируют с философскими течениями.

Если статья говорит правду, то наше сознание буквально существует на крохотном островке между анабиозом и болью. А свободное пространство этого островка забивается всем шумом визуальных и звуковых сигналов, которые в него накачивает кора головного мозга. Как по мне, это очень похоже на то, как после тяжелого дня ты лежишь до полуночи в кровати и скроллишь ленту, пытаясь добыть хоть немного ярких и приятных впечатлений перед тем, как провалиться в сон.

Но это работает в том случае, когда мы говорим про выживание, а не жизнь.

И главный вопрос, который поднимают психология, религия и философия: «как жить между болью и забвением, самостоятельно находя что-то доброе и важное для себя в жизни?».

У меня нет готовых ответов на этот вопрос. Есть только интерес и желание собирать материалы, основанные на объективных доказательствах и исследованиях. И публиковать их здесь.

Статья написана мною в свободное от работы время. Свои вопросы задавайте в комментарии.