2015-08-12
1079
Сознание всегда связано с этими протекающими в мозгу процессами и не существует помимо них.
Сознание является высшей формой отражения мира и связано с членораздельной речью, логическими обобщениями, абстрактными понятиями, что присуще только человеку.
Стержнем сознания, способом его существования является знание.
Труд развивает сознание.
Речь (язык) формируют сознание.
Сознание является функцией мозга.
Сознание многокомпонентное, но составляет единое целое.
Сознание активно и обладает возможностью воздействовать на окружающую действительность.
Следовательно, за особенности высшей формы жизни, сознание, нужно благодарить общественно-исторический опыт поколений, труд, язык и знания.
В рамках «прожекторной теории сознания», предложенной Ф.Криком и являющейся развитием идеи И. П.Павлова, память рассматривается как зрительная, образная. Ф.Крик предположил наличие специального аппарата, создающего «луч прожектора», связав его с особой формой внимания и у-осцилляциями в электрической активности мозга. Модель Ф. Крика построена на анализе работы зрения. Различные отделы зрительной коры отвечают на разные признаки зрительных объектов. Нейроны-детекторы первичной зрительной коры (VI) реагируют на простые характеристики стимулов, например, на определенным образом ориентированную полоску. Нейроны кортикальных областей более высокого порядка (первичная и вторичная ассоциативная кора) отвечают на более сложные признаки (на определенные черты лица). Нейроны области V5 реагируют, главным образом, на движение зрительного стимула и не отвечают на цвет и форму. В области V4 находятся нейроны, отвечающие на цвет и форму предметов, нейроны области 7а - на положение стимула в пространстве относительно головы и тела. Но как возникают целостные образы, сцены, которые мы видим перед собой? Ф.Крик предположил, что в любой момент определенные нейроны, расположенные в разных кортикальных зонах могут кооперироваться, чтобы сформировать некоторый вид глобальной активности. Ее появление и соответствует зрительному осознанию.
В качестве предполагаемого механизма, связывающего нейроны в общую единую систему, он рассматривает одновременное появление у них коррелированных разрядов с частотой у-колебаний 35-70 Гц. Он обратил внимание на то, что нейроны, избирательно реагирующие на один и тот же стимул, обнаруживают сходные у-осцилляции без фазового сдвига. Кроме того, корреляция их у-активности при появлении в их рецептивных полях одного и того же объекта была больше, чем на появление различных объектов. Все это позволило утверждать, что синхронизация нейронной активности является механизмом объединения нейронов в ансамбль. Нейроны связываются в ансамбль за счет синхронизации активности на какое-то время. Они могут переключаться с одного ансамбля на другой. Синхронизация активности нейронов зрительной коры постулируется как способ пространственного связывания признаком. Включение и выключение у-осцилляций зависят от механизма последовательного (серийного) внимания, которое иногда называют «прожектором внимания». Оно характеризуется последовательным перемещением фокуса внимания с одного места в зрительном поле на другое. По мнению Ф.Крика, это движение более быстрое, чем движение глаз, которое представляет другую форму - более медленного внимания. Механизм внимания помогает группе взаимодействующих нейронов разряжаться когерентно на частоте 35-70 Гц. В результате создается глобальная единица активности, охватывающая нейроны в различных частях мозга. Согласно теории Ф.Крика, нейронные процессы, попадающие под «луч прожектора внимания», определяют содержание нашего сознания, в то время как нейронные процессы вне «света прожектора» образуют подсознание. Термин подсознание применяется для обозначения нейрональных событий, которые сознательно не переживаются, тогда как другие события субъективно осознаются. «Прожектор» означает, что пятном можно управлять. Эту функцию выполняет таламус, который создает «подсветку» на уровне коры, образуя си-наптические связи на апикальных дендритах пирамидных клеток в первом слое коры больших полушарий - дополнительное неспецифическое возбуждение, которое взаимодействуя со специфическим, усиливает его.
Осознание зрительного объекта требует участия не только внимания, но и кратковременной памяти, т. е работы корково-подкорковых структур, в частности, гиппокампа. Различая сенсорную и рабочую память, Ф. Крик подчеркивает особую роль рабочей памяти в процессах сознания. Рисуя картину в целом, он описывает процесс осознания зрительного объекта следующим образом. Мозг имеет топографическую карту, в которой закодированы локусы зрительного поля. Эта карта связана с различными картами признаков. Сигнал о локализации объекта в зрительном поле, возможно, возникающий от карты движения глаз в двухолмии среднего мозга, активирует соответствующие участки в картах признаков. За этим следует синхронное появление у-осцилляций у нейронов в различных локусах коры и на этой основе когерентное связывание признаков объекта. Когда проблема связи нейронов, реагирующих на объект, решена, на короткое время признаки объекта, на которые распространяется фокус внимания, автоматически записываются в рабочей памяти. Возможно, что 40 Гц осцилляции сами избирательно активируют механизмы памяти.
Помещение в рабочую память признаков позволяет использовать категориальные знания, которые также временно представлены в ней, и решить, какие нейроны должны разряжаться вместе, чтобы продуцировать окончательную репрезентацию объекта, на который направлено внимание. В ситуации произвольного внимания «луч прожектора» направляется командами из рабочей памяти. Связывая рабочую память с функциями фронтальных областей, он полагает, что активность фронтальных областей необходима, чтобы субъект сообщил о своем осознанном восприятии стимула. Богатство субъективных впечатлений основано на использовании и сенсорной памяти. Зрительное внимание в любой момент может быть переключено на иконическую, то есть краткосрочную память, чтобы извлечь из нее любую текущую информацию.
Главные положения и принципы теории Ф. Крика следующие:
информация, получаемая о целостном объекте, распределена по мозгу;
формирование целостного образа объекта предполагает участие быстрого механизма внимания;
целостный образ является результатом объединения нейронов в единую систему с помощью осциллятора 40 Гц, создающего синхронизацию разрядов по частоте 35-75 Гц и фазе;
выделяются две формы текущей памяти (сенсорная и рабочая), каждая из которых выполняет свою функцию по отношению к сознанию.
При этом главным положением выше отмеченных и других теорий памяти, сознания, мышления, в целом функционирования структур ЦНС является установленная способность нейронов к кластерообразованию путём их кооперативного взаимодействия. Характер этих взаимодействий имеет электрохимическую природу и обеспечивается прямыми и опосредованными многомиллионными контактами в диссипативной структуре - нейрональной сети, образованной кластерными объединениями нейронов с целью переработки, переноса и генерации новой информации. При этом, как уже отмечалось каждый нейрон может насчитывать до 20 тысяч синаптических бляшек, а управляющим параметром такой диссипативной структуры является нервный импульс определенной частоты и интенсивности. Такой принцип переработки информации лежит в основе процесса мышления, памяти, эмоций, сознания и алгоритма регуляции активности генома, то есть в осуществлении психосоматических взаимодействий. В кластерах нейроны, обретая определённую степень структурированности, в то же время сохраняют и степени свободы, возможность к перестройкам. При этом структура нейронных кластеров определяет их функциональные, управляющие и регуляторные свойства, а прочность связи между нейронами в кластере - стабильность соответствующей управляющей функции. В процессах оперативной памяти принимают участие также кластерные сообщества молекул воды, входящей в биологические жидкие среды и ткани, а долговременной - диссипативные структуры нейронных кластеров.
Электромагнитная теория сознания – теория, которая утверждает, что электромагнитное поле, произведенное мозгом (и регистрируемое электроэнцефаллографами) есть фактический носитель сознательного опыта.
Эта теория первоначально была предложена Джонджо Макфадденом, Сьюзен Покетт и E. Рой Джоном. Отправной точкой теории является тот факт, что всякий раз, когда нейрон возбуждается, чтобы произвести потенциал действия, он также производит возмущение в окружающем электромагнитном (ЭМ) поле.
Информация, закодированная в паттернах возбужденных нейронов, таким образом, отражается в ЭМ поле мозга.
Размещение сознания в ЭМ поле мозга, а не в нейронах, имеет преимущество четкого объяснения того, как информация, размещенная в миллионах нейронов рассеянных всюду в мозгу, может быть объединена в единый сознательный опыт (иногда называемый проблемой объединения): информация объединена в ЭМ поле.
Таким образом, ЭМ поле сознания, можно полагать, является “объединителем информации”. Эта теория иначе объясняет несколько озадачивающих фактов, например, как выяснилось, внимание и понимание имеют тенденцию быть коррелированными с синхронным возбуждением множества нейронов, а не с возбуждением индивидуальных нейронов.
Когда нейроны возбуждаются вместе, их ЭМ поля производят более сильные возмущения общего ЭМ поля мозга; таким образом, синхронное нейронное возбуждение будет иметь тенденцию большего воздействия на ЭМ поле мозга (и таким образом на сознание), чем возбуждение индивидуальных нейронов.
Различные ЭМ-полевые теории расходятся относительно влияния предложенного ЭМ поля сознания на функции мозга.
В CEMI полевой теории Макфаддена, глобальное ЭМ поле мозга влияет на перемещение электрических зарядов через нейронные мембраны и, таким образом, влияет на вероятность того, что отдельные нейроны будут возбуждаться, обеспечивая петлю обратной связи, которая управляет свободной волей.
Однако в теориях Сьюзен Покетт и E. Рой Джона нет никакой причинной связи между ЭM полем сознания и нашими сознательно желаемыми действиями.
Если теория верна, то это имеет первостепенное значение для усилий по воплощению сознания в машинах с искусственным интеллектом, поскольку существующие микропроцессорные технологии созданы таким образом, чтобы передавать информацию линейно по электрическим каналам, а более общие электромагнитные эффекты рассматриваются как помехи и подавляются.
Первые эксперименты по физическому воплощению электромагнитной теории сознания проведены российской исследовательской группой. Исследователи сообщили о создании необходимых компонентов аппаратных средств ЭВМ для реализации “электромагнитного сознания”, основанного на CEMI теории Джонджо МакФаддена. В частности, сотрудниками кафедры Экспериментальной физики Уральского государственного технического университета - УПИ, К.Н. Шевченко, Н.В. Шевченко, Б.В. Шульгиным создана модель нейронной сети на нейронах (ЭМ-нейронах) с дополнительными каналами обмена информации посредством электромагнитного (ЭМ) поля. Разработка защищена патентом (Патент RU 2309457 C1, МПК G06N 3/06, G06G 7/60. Модель нейронной сети. Заявлено 06.05.2006; Опубликовано 27.10.2007; Бюллетень № 30).
Дополнительные каналы взаимодействия посредством ЭМ поля технически реализованы особой конструкцией аксона искусственного нейрона в виде цепочки последовательно включенных радиоимпульсных автогенераторов со схемами самогашения и схем выделения огибающей радиоимпульса. Идеология работы сети из ЭМ-нейронов во многом совпадает с CEMI теорией Джонджо Макфаддена, отличие заключается в механизме конкретной реализации процесса обмена информации между нейронами посредством ЭМ поля.
ЭМ-нейрон имеет большее функциональное сходство с биологическим прототипом по сравнению с известными моделями и выполняет функции обработки информации, свойственные биологическому нейрону. За исключением факта излучения и приема электромагнитных колебаний (новизна изобретения), работа ЭМ-нейрона не противоречит известным моделям биоподобных искусственных нейронов и соответствует наблюдаемым процессам в нейрофизиологии.
Исследования малоразмерной сети из 3-х ЭМ-нейронов показали, что ЭМ-нейроны способны конкурировать друг с другом за источники питания. В результате конкуренции происходит самоорганизация нейронной сети - хаотические режимы сменяются синхронными, демонстрируя паттерны со сложными временными кодами.
Вопрос о самозарождении сознания в сети с такой архитектурой остается открытым, поскольку исследования продолжаются.
