Умный и сознающий. 4 миллиарда лет эволюции мозга - Джозеф Леду

принцип, который Гельмгольц назвал принципом правдоподобия. Таким образом, мы делаем выводы бессознательно, используя ранее полученные знания.

Рисунок 55.1. Нисходящее влияние на восприятие

В последние годы на эту идею в ее общем виде вновь обратили внимание; новая точка зрения получила название «гипотеза предиктивного кодирования». Суть этой идеи проста: нисходящие бессознательные предположения, основанные на воспроизведенном знании или воспоминаниях (которые в этом контексте называют предсказаниями), формируют наше осознанное зрительное восприятие.

Хотя существует множество версий этой гипотезы, наиболее интересной в последнее время считают модель иерархического активного предположения Карла Фристона. Фристон предложил сложный математический процесс, с помощью которого мозг строит предположения и обновляет ожидания; однако нас интересует эта теория в целом. Рисунок 52.2 иллюстрирует основную идею максимально упрощенно, поэтому включает в себя только взаимодействие между сенсорной и префронтальной корой. Восходящие импульсы достигают префронтальной коры и запускают формирование предсказаний о состоянии визуальной коры. Разница между предсказанием и фактическим состоянием зрительной коры на тот момент порождает ошибки, которые влияют на изменения префронтальной коры, в результате чего появляется новый набор предсказаний и при следующем повторении восходящего/нисходящего «танца» точность предсказания будет выше. Повторения этого иерархического процесса лежат в основе моментального прогнозируемого заключения.

Рисунок 55.2. Иерархическое предиктивное кодирование: восприятие зависит от нисходящих предсказаний, обновленных с помощью восходящих предиктивных ошибок (промежуточные этапы не показаны)

Также важно подчеркнуть, что аналогичные взаимодействия (не показанные на рисунке) происходят между сенсорной корой и памятью / центрами обработки концептуальной информации и между ними и префронтальной корой головного мозга (кроме того, внутри каждой области и их подобластей). В результате префронтальная кора не просто делает вывод, что присутствует во внешнем мире, на основе обработки сенсорной информации, но и использует память / концептуальную информацию, которая, как отмечалось в главе 49, способна по образцу создавать законченные перцептивные впечатления, причем быстрее, чем центры обработки восходящей сенсорной информации.

Энди Кларк и Анил Сет, сторонники предиктивного кодирования, описали сознательное восприятие как «контролируемую галлюцинацию», а Крис Фрит описал его как «фантазию, которая совпадает с реальностью». Лючия Меллони пошла еще дальше, написав, что «достигающие сознания образы часто мало чем напоминают реальность». В поддержку своей точки зрения она приводит цитату австрийского ученого и философа Хейнца фон Ферстера: «Мир, каким мы его воспринимаем, является нашим собственным изобретением».

Сету удалось суммировать различные подходы предиктивного кодирования в такой формулировке: «Наше перцептивное восприятие – будь то восприятие мира, нас самих или нашего творчества – зависит от активных “нисходящих” интерпретаций входящих сенсорных импульсов. Восприятие превращается в порождающее действие, в рамках которого перцептивные, когнитивные, аффективные и социокультурные ожидания действуют сообща, формируя “лучшее предположение” головного мозга о причинах сенсорных сигналов». Затем он цитирует французского художника-кубиста Жоржа Брака, который сказал: «Вещи не существуют… никоим другим образом, кроме как во взаимодействии друг с другом и со мной».

Некоторые критики гипотезы предиктивного кодирования называют ее не более чем модным названием традиционного понятия об установке восприятия, а поддерживающие ее математические модели – своеобразной дымовой завесой, за которой ее сложно оценить. Другие считают, что в рамках этой теории переоценивается нисходящая обработка информации, а восходящие влияния недооцениваются.

Я склонен согласиться со сторонниками нисходящей теории и считаю, что восходящие влияния на восприятие нужно оценивать с точки зрения схемы и ментальных моделей, которые направляют паттерны завершения и разделения. Можно сказать, что они предоставляют предсказания, лежащие в основе бессознательных предположений/заключений, которые, в свою очередь, создают паттерны из ограниченных сенсорных намеков. Очевидным преимуществом этого является избегание ненужной работы по расчету восходящей информации, что ведет к экономии энергии мозга и других ресурсов, а недостатком, естественно, то, что предсказания могут оказаться неверными, но, если система постоянно обновляет предсказания на основе полученных ошибок, ошибки будут все мельче, а компенсация за них будет наступать быстрее.

Потенциальной проблемой моей гипотезы схемы является то, что ментальные модели, созданные ожиданиями, являются аппроксимациями, однако эту проблему легко прояснить. Например, хоть у пространственной карты в мозге отсутствуют мельчайшие детали, присутствующие в евклидовом пространстве «реального» мира или даже на его подробной карте, ее все равно можно использовать для навигации. Подобным же образом модели оперативной памяти о предмете или сцене достаточно для того, чтобы увидеть предмет или сцену, когда ситуация в настоящем соответствует тому, что мы ожидаем увидеть, учитывая наш прошлый опыт, а если она не соответствует, в дело вступает корректировка ошибки, инициирующая новые предсказания и обновляющая восприятие.

Понятно, что, когда вы «видите» картину или «слышите» песню, в вашем опыте нет информации, присутствующей в источнике, и тот факт, что в наших осознанных восприятиях нет подробностей, присутствующих в чувственном мире, отражает два ограничения обработки сенсорной информации: 1) наши сенсорные системы не способны уловить все детали, присутствующие во внешнем окружении в любой момент, – такой информации слишком много, чтобы мы могли воспринять ее; 2) вне зависимости от точности сенсорных представлений информация, достигающая познавания, ограничена еще и способностью оперативной памяти – ценой, которую мы платим за возможность обладать когнитивной системой, способной обобщать информацию из множества центров подробной обработки данных и создавать сложные абстрактные представления, не располагая при этом нейровычислительными ресурсами для перечисления всех деталей в данном презентационном источнике. Нельзя отрицать, что наши впечатления психологически богаты видимыми, если не фактическими, деталями.

Не удивительно, что роль префронтальной коры в нисходящем предиктивном кодировании с использованием ментальных моделей считают ключевой, ведь с большей вероятностью можно утверждать, что именно она обладает способностью к образованию и обновлению сложных концептуальных представлений о том, что именно мы испытываем в данной сцене в любой момент времени.

Идея о том, что сознательные состояния вызывают концептуальные предположения, основанные на предсказаниях (воспоминаниях), которые связаны с сенсорными процессами низшего порядка, отлично укладываются в разрабатываемую мною тему о том, что сознательные впечатления являются состояниями высшего порядка и зависят от памяти. Раскрытию этой темы я собираюсь посвятить все остальные главы этой книги.

Глава 56

Ах, память!

Несмотря на то что я много говорю о важности памяти в рамках сознания, стоит отметить, что на самом деле в исследованиях сознания память в лучшем случае играет ограничивающую роль, что, как мы уже видели, подчеркивает роль обработки сенсорной информации в перцептивном опыте. С другой стороны, сознание в течение некоторого времени находилось в центре внимания тех, кто изучал память.

Как мы уже видели, те воспоминания, которые можно подвергнуть сознательному пониманию и описать вербально, обозначаются как явные, или декларативные (рисунок 56.1); их следует отличать от скрытых, или процедурных, не зависящих от