Свідомість у тварин | Журнал Популярна Механіка

1. У дзеркалі - це я
2. Попка не дурак
3. Трохи нервових клітин
4. Пам'ятаю, що я пам'ятаю
5. щуряча емпатія
6. Брати по свідомості

Розум - прерогатива людини. З цим згодні всі. Але як важко відмовити нашим братам меншим в наявності якщо не розуму, то свідомості. Ми схильні «олюднювати» своїх вихованців - кішок, собак, коней, ми бачимо в них якесь спрощене подобу себе, ми відчуваємо, що і у них є емоції, ми бачимо, що вони розуміють наші слова, ми приписуємо їм такі якості, як кмітливість і хитрість. Але що з цього приводу думає наука?

Виявляється, для науки наявність у тварин, принаймні вищих, свідомості є одним з найскладніших і дискусійних питань. Чому? По-перше, тому що ми не можемо запитати у самих кішок або коней, що насправді вони думають, відчувають, розуміють, як роблять вибір. І чи властиві їм всі ці дії в принципі? У людському розумінні, зрозуміло.

По-друге, щоб вести науковий пошук, потрібно точно знати, що саме треба шукати. Якщо ми шукаємо свідомість, то однозначної загальновизнаної відповіді на питання, що таке людська свідомість, не існує. Іншими словами, потрібно знайти чорну кішку в темній кімнаті.

Якщо йти не від поведінки, а, наприклад, від певної фізіологічної схожості людини та інших ссавців, особливо від подібності будови мозку і нервової системи, то це теж хиткий шлях, так як точно невідомо, навіть на прикладі людини, як саме пов'язані психічні та нейрофізіологічні процеси.

У дзеркалі - це я

Проте питання про наявність тих чи інших форм свідомості у тварин настільки цікавий і важливий для розуміння природи живого, що наука просто не може залишити спроби з'ясувати хоча б щось. Для цього, щоб не заглиблюватися в проблеми філософського характеру, це питання розбивають на декілька складових. Можна припустити, що володіння свідомістю передбачає, зокрема, не просто отримання сенсорної інформації від органів чуття, а й збереження їх в пам'яті, а потім зіставлення з миттєвою реальністю. Зіставлення досвіду з реальністю дозволяє робити вибір. Так діє людська свідомість, і можна спробувати з'ясувати, чи працює це аналогічним чином у тварин. Інша частина питання - самосвідомість. Чи усвідомлює себе тварина окремою істотою, чи розуміє, як виглядає з боку, «замислюється» чи про своє місце серед інших істот і предметів?

Один з підходів до з'ясування питання про самосвідомість був намічений американським биопсихологии Гордоном Геллапом. Їм було запропоновано так званий дзеркальний тест. Суть його полягає в тому, що на тіло тварини (наприклад, під час сну) наноситься якась мітка, яку можна побачити тільки в дзеркалі. Далі тварині пред'являють дзеркало і спостерігають за його поведінкою. Якщо, подивившись на своє відображення, воно зацікавиться чужорідної міткою і буде, наприклад, намагатися її скинути, значить, тварина розуміє, що а) воно бачить себе і б) уявляє собі свій «правильний» зовнішній вигляд. Подібні дослідження проводяться вже кілька десятків років, і за цей час вдалося отримати вражаючі результати. У дзеркалі впізнавали себе горили і шимпанзе, що, напевно, не так дивно. Позитивні результати були отримані для дельфінів і слонів, що вже більш цікаво, особливо у випадку з останніми. Але, як з'ясувалося, мітку на собі виявляють птиці, що представляють сімейство воронових, особливо сороки. У птахів же, як відомо, в мозку відсутній неокортекс, нова кора, відповідальна за вищі нервові функції. Виходить, для якогось роду самосвідомості ці самі вищі нервові функції і не потрібні.

Попка не дурак

Поширена думка про папуг зводиться до того, що птахи, підкоряючись інстинкту лише бездумно наслідують почутим звукам. Однак ця думка вже давно поставлене під сумнів. Свою лепту в виправлення репутації папуг внесла американський зоопсихолог Ірен Пепперберг. Протягом тридцяти років вона проводила експерименти з купленим в звичайному зоомагазині сірим африканським папугою Алексом. Відповідно до наукової роботи, опублікованої доктором Пепперберг в кінці 90-х, птиця вміла не тільки розрізняти і впізнавати кольору і предмети, а й демонструвала навики логічного мислення. Алекс мав словниковим запасом в 150 одиниць, а також вимовляв цілі фрази, причому робив це цілком осмислено, тобто називав предмети, відповідав на питання «так» чи ні ". Крім того, папуга мав Навка математичного розрахунку і навіть, на думку вченого дами , освоїв поняття «нуль». Птаха були доступні поняття «більше», «менше», «одне й те саме», «різні», «над» і «під».

Трохи нервових клітин

А що ж пам'ять і зіставлення попереднього досвіду з реальністю? З'ясовується, що і ця здатність не лише прерогатива людини або вищих ссавців. Група вчених з університетів Тулузи і Канберри поставили знаменитий експеримент з комахами - медоносними бджолами. Бджолам потрібно знаходити шлях до виходу з лабіринту, в кінці якого на них чекало ласощі - цукровий сироп. Лабіринт укладав в собі безліч Y-образних розвилок, де «правильний» поворот маркірувався плямою певного кольору. Натренувавшись літати по знайомому лабіринту і знаходити шуканий шлях, бджоли чудесним чином запам'ятовували, що, наприклад, синій колір означає поворот направо. Коли комах запускали в інший, незнайомий лабіринт, з'ясовувалося, що вони відмінно там орієнтуються, «дістаючи» з пам'яті співвідношення кольору і напрямки. У бджіл не тільки немає неокортексу - їх нервовий центр складається з дуже щільного згустку з'єднаних між собою нейронів, їх всього мільйон, в порівнянні зі ста мільярдами нейронів в мозку людини, причому людська пам'ять пов'язана зі складним розумовим процесом. Таким чином, еволюція показує, що здатна реалізувати таку складну функцію, як прийняття рішення на основі зіставлення реальності з абстрактним символом, на дуже скромному нервовому субстраті.

Пам'ятаю, що я пам'ятаю

Експерименти з бджолами при всіх дивовижні результати навряд чи здатні когось переконати в тому, що свідомість властива комахою. До важливих ознак наявності свідомості у людини відноситься так зване метасознаніе, тобто свідомість свідомості. Людина не просто щось пам'ятає, але він пам'ятає, що пам'ятає, не просто думає, але думає, що він думає. Експерименти по виявленню метасознанія або метапамяті також мали місце в недавньому минулому. Спочатку такі досліди проводилися над голубами, але переконливих результатів вони не принесли. Тоді, використавши аналогічну методологію, американський дослідник Роберт Хемптон вирішив протестувати макак-резусів і оприлюднив результати своїх робіт у 2001 році.

Суть досвіду полягала в наступному. Спочатку мавпам пропонувалося найпростіше вправу. Піддослідна тварина отримувало можливість, натиснувши на сенсорному екрані на зображення якоїсь характерної постаті, отримати ласощі. Потім завдання ускладнювалося. Макакам пропонували на вибір натиснути дві фігури на екрані. Одна фігура означала «почати тест». Після натискання на екрані з'являлися чотири фігури, одна з яких вже була знайома тварині по попередній стадії досвіду. Якщо макака згадувала, що саме це була за постать, то могла натиснути на неї і знову отримати смачні ласощі. Інший вибір - відмовитися від тесту і натиснути сусідню фігуру. В цьому випадку можна було теж отримати ласощі, але вже не таке смачне.

премудрі тварини

Якщо після першого етапу експерименту проходило всього кілька десятків секунд, обидві макаки сміливо вибирали тест, знаходили шукану фігуру і насолоджувалися їжею. Після закінчення більшого часу (дві-чотири хвилини) одна з макак взагалі переставала цікавитися тестом і задовольнялася менш смачною їжею. Інша все-таки бралася за тест, але потрібну фігуру знаходила насилу, роблячи багато помилок. Щоб перевірити, чи не діє на прийняття макаками вирішення якоїсь іншої чинник, крім власне пам'яті, Хемптон провів перевірки експеримент. З фігур, запропонованих для тесту, правильну взагалі вилучили. При цих умовах одна макака, спробувавши новий тест, більше його не обирала, інша все ж пробувала, але число відмов зросла.

Результати дослідів показали, що у макак-резусів існує метапамять, нехай в дуже недосконалою формі. Вибираючи тест незабаром після першого досвіду, вони пам'ятали, що запам'ятали правильну фігуру. Після більшого часу одна мавпа просто змирилася з тим, що забула шуканий малюнок, інша «думала», що ще згадає, але робила помилки. Виняток з тіста одного разу запомненной фігури стало причиною втрати до нього інтересу. Таким чином, у мавп встановлено наявність психічних механізмів, які раніше вважалися лише ознакою розвинутого людської свідомості. До того ж від метасознанія, метапамяті, як можна здогадатися, близький шлях до відчуття себе суб'єктом мислення, тобто до відчуття «я».

щуряча емпатія

У пошуках елементів свідомості в тваринному світі нерідко вказують на нейрофізіологічної спільність людини і інших істот. Один із прикладів - наявність в мозку так званих дзеркальних нейронів. Ці нейрони збуджуються як при скоєнні певного дії, так і при спостереженні за тим, як той же дію робить інша істота. Дзеркальні нейрони є в наявності не тільки у людини і приматів, але і у більш примітивних істот, включаючи птахів. Ці клітини мозку до кінця не вивчені, і їм приписується безліч різних функцій, наприклад значна роль у навчанні. Вважається також, що дзеркальні нейрони служать базою для емпатії, тобто відчуття співпереживання емоційного стану іншої істоти без втрати розуміння зовнішнього походження цього переживання.

І ось недавні експерименти показали, що емпатія може бути властива не тільки людині або приматам, але навіть ... щурам. У 2011 році в Медичному центрі Університету Чикаго провели досвід з двома піддослідними тваринами. Щури перебували всередині короба, але одна з них вільно пересувалася, а іншу помістили в трубку, яка, зрозуміло, не дозволяла тварині вільно рухатися. Спостереження показали, що, коли «вільна» щур залишалася в коробі на самоті, вона проявляла куди меншу активність, ніж коли поруч з нею знаходилася «страдниця». Було очевидно, що стиснуте стан одноплемінника не полишало щура байдужою. Більш того, співчуття спонукало тварина до дії. Після кількох днів «страждань» вільна щур навчилася відкривати засувку і звільняти іншу щура з полону. Правда, спочатку відкриванню засувки передувало деякий час роздумів, але в кінці дослідів, ледве потрапивши в короб з щуром, що сидить в трубці, «вільна» щур тут же кидалася на виручку.

Дивовижні факти, пов'язані з виявленням елементів свідомості у самих різних живих істот, не тільки мають цінність для науки, а й піднімають питання біоетики.

Брати по свідомості

У 2012 році три відомих американських нейрофізіолога - Девід Едельман, Філіп Лоу і Крістоф Кох - оприлюднили декларацію за підсумками спеціальної наукової конференції в Кембріджському університеті. Декларація, що стала відомою як Кембриджська, отримала заголовок, який можна перекласти на російську мову як «Свідомість у людини та інших тварин» (Consciousness in Human and non-Human Animals).

У цьому документі узагальнювались всі новітні дослідження в галузі нейрофізіології людини та інших живих істот. Одним з центральних моментів декларації стала заява про те, що нервовий субстрат емоцій і переживань чи не знаходиться виключно в неокортексе. Приклад птахів, які не мають нової кори, показує, що паралельна еволюція здатна розвивати елементи складної психіки і на іншій базі, а нервові процеси, пов'язані з емоціями і пізнанням, виявляють у птахів і ссавців набагато більша схожість, ніж прийнято було вважати раніше. Також в декларації згадувалися результати «дзеркальних дослідів» з птахами, і стверджувалося, що навіть нейрофізіологічна природа сну у птахів і ссавців може бути визнана подібною.

Кембриджська декларація була сприйнята в світі як маніфест, як заклик переглянути ставлення людини до живих істот, у тому числі тим, які ми вживаємо в їжу або яких використовуємо для лабораторних дослідів. Йдеться, звичайно, не про відмову від м'яса чи біологічних експериментів, але скоріше про те, щоб ставитися до тварин з урахуванням їх більш складною, ніж думалося раніше, психічної організації. З іншого боку, всі дані, на які посилаються автори декларації, не роблять питання про природу людської свідомості ясніше. Відчуваючи його унікальність, ми виявляємо, що то ті, то інші його елементи розкидані в світі живого і ніякої монополії на них у нас немає. Приписуючи нашим вихованцям «людські» якості, ми, звичайно, часто видаємо бажане за дійсне, але все ж в даному випадку краще трохи помилятися, ніж поранити почуття «братів менших» жорстокістю.

Стаття «Чорна кішка в темній кімнаті» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №4, Грудень 2014 ).