Где, всё-таки, находится сознание? Ведущие теории сознания не выдержали научной проверки

Крупнейший за последние десятилетия эксперимент в области нейробиологии сознания поставил под сомнение две ведущие теории, объясняющие, как мозг порождает субъективный опыт. Международный консорциум ученых провел «научную дуэль» между Теорией Интегрированной Информации (IIT) и Теорией Глобального Нейронного Рабочего Пространства (GNWT). Результаты, полученные на выборке из 256 участников с использованием фМРТ, МЭГ и интракраниальной ЭЭГ, показали, что ни одна из концепций не выдержала проверку в полном объеме: ключевые предсказания обеих моделей не нашли убедительного подтверждения.

Главные ставки: где и как рождается сознание

Спор между теориями сводится к двум принципиальным вопросам: локализации нейронного коррелята сознания и характеру его активности. IIT утверждает, что сознание является свойством сложной, интегрированной сети, а его «очаг» находится в задней «горячей зоне» коры (теменные, височные и затылочные доли). Согласно этой модели, пока человек осознает объект, активность в этой зоне должна быть устойчивой и синхронной.

GNWT, напротив, использует метафору «рабочего пространства». Сознание возникает, когда информация становится доступной для множества мозговых процессов благодаря «трансляции» через префронтальную кору (ПФК). Ключевое предсказание теории — короткие, но мощные «вспышки» активности в ПФК в моменты появления и исчезновения стимула. Между этими вспышками информация, как предполагается, хранится в «молчаливом» режиме.

Эксперимент: беспрецедентная проверка

Уникальность исследования заключалась в методологии «состязательного сотрудничества» (adversarial collaboration). Сторонники обеих теорий заранее согласовали дизайн эксперимента и критерии, при которых их предсказания будут считаться подтвержденными или опровергнутыми. Анализ данных проводили независимые эксперты, что минимизировало предвзятость. Участникам показывали изображения (лица, объекты, буквы) разной длительности (0.5–1.5 секунды) и регистрировали активность мозга, связанную с осознанием содержания и его удержанием.

Вердикт: сложная картина вместо простого ответа

Анализ гигантского массива данных выявил пробелы в обеих моделях.

• Проблемы для IIT: Активность, связанная с содержанием сознания, действительно регистрировалась в задней «горячей зоне». Однако исследователи не обнаружили там устойчивой синхронизации нейронной активности на протяжении всего времени осознания стимула. Особенно показательным стало отсутствие стабильной репрезентации такой базовой характеристики, как ориентация объекта (например, лицо анфас или в профиль). Это ставит под сомнение центральный тезис теории о том, что именно синхронная интегрированная активность и есть субстрат сознания.
• Проблемы для GNWT: Префронтальная кора не показала предсказанной «вспышки» активности в момент исчезновения стимула — явного изменения в содержании сознания. Кроме того, ПФК оказалась «слаба» в представлении идентичности конкретного лица или его ориентации. «Глобальная трансляция» информации, на которой настаивает теория, не была ни всеобъемлющей, ни четкой.

Некоторые предсказания обеих теорий, тем не менее, подтвердились. Информация о сознаваемом содержании действительно декодировалась и в задних отделах, и в префронтальной коре. Но уникальные для каждой модели механизмы — устойчивая синхронизация сзади и вспышки активности в ПФК — не прошли проверку.

Сам по себе эксперимент стал важным прецедентом для всей нейронауки. Он продемонстрировал, что формат «состязательного сотрудничества» позволяет получать более объективные результаты, чем традиционные исследования, где авторы невольно подгоняют дизайн под свою теорию. Теперь перед научным сообществом стоит задача переосмыслить полученные данные. Реальный механизм сознания, вероятно, сложнее, чем предполагают упрощенные модели, и может включать элементы обеих теорий или требовать принципиально нового объяснения.