Центральным тезисом книги Николелиса является то, что наш мозг — это центр нашей собственной Вселенной (то, что автор называет «мозгоцентрической космологией»). Поскольку каждый мозг по-своему создает картину окружающей реальности, наше восприятие мира относительно. В подкрепление этой идеи Николелис предлагает «релятивистскую теорию мозга», которая, ни много ни мало, претендует на новую теорию сознания...Прежде чем разбирать тезисы Николелиса по существу, хочется сразу сделать ремарку: всё верное в его книге не ново, всё новое не верно. Достаточно сказать, что гипотеза автора, дискуссионность которой он и сам нехотя и мимоходом признаёт, не была опубликована ни в одном рецензируемом журнале. Это должен быть тревожный звоночек для читателя. Учитывая, что публикуют иногда гипотезы весьма провокативные (а то и вовсе безумные ), попытка изложить свою концепцию в популярной книге настораживает. После прочтения понимаешь, что гипотеза Николелиса в большей степени философская. Книгу даже можно разделить условно на две части — доказательную, где описывается релятивистская теория мозга, и рассудительную, где на основе теории формулируется концепт мозгоцентрической космологии. Увы, там, где начинается философия, наука заканчивается. Ощущаешь, что автор «закапывает» себя с каждой новой главой, будто желает в конце «пожать руку» Дипаку Чопре. Но я забегаю вперед. Советую запастись терпением и заварить чай, это будет долгий разговор.

Пусть вас это не смущает. Наука так и работает. Вы делитесь своей гипотезой с научным сообществом, которое компетентно решает, имеет ли она право на существование, что может объяснить, а что не может. Если гипотеза плоха, то ее живо отправят на свалку истории. Со «свалки» иногда что-то достают обратно, но здесь не стоит обольщаться.

Книга Николелиса расчитана на широкий круг читателей, но если в этом круге окажется профессиональный нейробиолог, он почти сразу начнет недовольно хмуриться, поскольку поймет, где автор пудрит читателю мозги, пользуясь его незнанием предмета. Для того, чтобы подчеркнуть достоинства своей теории, Николелис старается создать эффектную «ветряную мельницу», которую можно доблестно (и успешно) атаковать. В качестве такового выступают современные представления о нейропластичности, которые автор намертво связывает с именами Дэвида Хьюбела и Торстена Визеля .

Поскольку имен других нейрофизиологов в книге нет, у читателя после двух-трех повторений в тексте начинает складываться твердая ассоциация.

Это прославленные исследователи нейрофизиологии зрительной системы млекопитающих, удостоенные за свои работы Нобелевской премии в 1981 году.

Почему именно с ними? Да кто его знает. В равной степени можно было бы использовать имя Дональда Хебба, Эрика Канделя, Майкла Мерзенича, Ричарда Морриса и много кого еще. Вопрос в том, как Николелис представляет нейропластичность читателю: «Процесс записи информации изменяет физическую конфигурацию (и, следовательно, функциональные параметры) сетей нейронов. В этом заключается основа мощнейшего нейрофизиологического свойства, называемого нейропластичностью». Очевидно, автор имеет в виду морфологические изменения, например, формирование новых синапсов и дендритов на нейронах. Но ведь это только часть того, что мы подразумеваем под нейропластичностью!

В значительной мере изменения носят функциональный характер. То есть изменение синаптической силы может происходить без изменения числа самих синапсов. Об этом Дональд Хебб догадался еще в 1949 году, до того, как синапсы кто-либо увидел своими глазами. Зачем объяснять читателю, как работает синаптическая передача, что такое долговременная потенциация, энграммы, как на основе этих процессов происходит фиксация информации в нейрональных ансамблях? Просто чем больше деталей и нюансов будет предъявлено читателю, тем с большей вероятностью он задастся вопросом «а зачем тогда, товарищ автор, нужна ваша теория?».

А что предлагает Николелис? Он предлагает понятие гёделевской информации, которая «...не бинарная и цифровая, а непрерывная или аналоговая, и ее включение в органические ткани подпитывается процессом рассредоточения энергии в организмах». Следуя автору, по Клоду Шеннону, в битах, вы информацию в мозге не измерите. И мозги — это органические компьютеры, «в которых вычисления осуществляются при помощи их собственной органической трехмерной структуры». Это все, конечно, здорово и остроумно, но в чем отличие от широко принятой концепции коннективности? Точность и качество связей между нейронами и структурами мозга определяет его работу. Как написал недавно американский нейробиолог Олаф Спорнс [1], «... подобно каркасу или скелету, коннектом придает форму разуму. Коннективность определяет пространство возможностей и то, что физически реализуемо».

Как вы можете догадаться, в мир современной нейробиологии Николелис читателя не вводит. И тут совсем не удивительно, что нам не рассказывают о современных методах нейровизуализации. Автор сетует, что извлечение гёделевской информации (что бы это ни было) в субкортикальных структурах невозможно зафиксировать с помощью ЭЭГ. Но есть и другие методы. Нам же в тексте книги предлагают либо ЭЭГ, либо измерение потенциалов отдельных нейронов в мозге лабораторных животных. То есть у нас здесь две экспериментальных методики, диаметрально противоположных по разрешающей способности !

Да чего уж, концепция коннективности оформилась не вчера, а четверть века назад.

Один нейрон против 100 миллионов в кубическом миллиметре!

При этом Николелис в своих теоретических построениях не обращает внимания на то, что транслировать результаты с животных на человека нелегко. Человеку электроды просто так не вживишь, а неинвазивные подходы коннектомики имеют ограничения. У грызунов и приматов неинвазивные методики тоже применяются, но и ограничения разрешающей способности там тоже никуда не деваются. Это всё действительно сложно, поэтому о таких вещах в книге Николелиса не рассказывается. А зря. Ведь это не идет на пользу и концепции гёделевской информации. Читатель закономерно спросит: «Что это за такой органический компьютер, работу которого поди изучи!».

Николелис почему-то считает, что современная нейробиология не может объяснить результаты его нейрофизиологических экспериментов, а посему формирует теорию, в которой кора мозга предстает «...в виде непрерывной сущности, в которой неврологические функции и поведенческие реакции могут возникать за счет вовлечения широко распределенных популяций нейронов, действующих в ансамбле». Чтобы вам было чуть более понятно, перечислю основные принципы, на которых строится эта теория: 1) принцип распределенной обработки (вся информация обрабатывается группами нейронов, разбросанными между разными участками мозга); 2) принцип нейронной массы (то есть произвольный сигнал растет пропорционально числу нейронов); 3) принцип многозадачности (один и тот же нейрон может быть включен в разные сети); 4) принцип вырожденности (при осуществлении действия никогда не воспроизводится одна и та же комбинация нейронов); 5) принцип контекста, который гласит, что ответ на входящие стимулы определяется состоянием мозга.

Если взглянуть на концепцию чуть пристальнее, то окажется, что ничего оригинального в ней нет. Не хочу лукавить, мне не встречались теоретические работы, где были бы собраны «под одной обложкой» все вышеуказанные «принципы». Но мне встречалось много обобщающих работ, посвященных отдельно каждому конкретному «принципу» из теории Николелиса. «Принцип распределенной обработки» уже давно не новость в нейронауке. «Принцип многозадачности» — это то же самое, что объясняется в теории так называемого синаптического мечения (synaptic tagging and capture) [2]. Вырожденность (или более благозвучно «избыточность») тоже давно известна исследователям [3], и даже кажется, что выводы Николелиса из его работы с моторной корой он неправильно масштабирует на любые другие процессы. Принципы нейронной массы и контекста вообще кажутся трюизмом. Особенно принцип контекста. По автору, если животное спит, активно или под наркозом, одни и те же нейроны (вот новость!) реагируют по-разному .

Как на такой случай любят шутить в лаборатории, где я работаю, если сравнить мертвую мышь и живую, то мертвая покажет достоверно меньшую пройденную дистанцию.

Как вы понимаете, у меня не было бы вопросов, если бы Николелис собрал все озвученные концепции внутри одной теории, как под зонтиком, но при этом четко дал понять, что вопросы эти в нейронауке в разной степени проработаны. Однако он этого не сделал, чем вызвал справедливое недоумение. «Необъяснимые» факты из исследований Николелиса тоже вполне объяснимы. Например, исследователи научили крыс ориентироваться с помощью вибрис (усов) по инфракрасному лучу. Так как крысы в природе не используют в ориентировании инфракрасный свет, исследователи решили, что они сотворили нечто невероятное. Чуда тут, конечно, нет. На тепло реагировали те же клетки соматосенсорной коры крыс, что обычно получают тактильную информацию. Вы тоже можете кончиками пальцев ощущать инфракрасное (т.е. тепловое) излучение, от кружки с горячим кофе, не дотрагиваясь до самой кружки, и эта информация обрабатывается частично в таламусе, частично в островковой и, да, соматосенсорной коре. Не знаю, можно ли это назвать приобретением нового тактильного ощущения? В конце 1990-х команда под руководством известного нейробиолога Пола Бах-и-Риты создала прибор, использующий нейротактильную стимуляцию языка для передачи сигналов об окружающем мире в мозг слепых людей.

Да зачем далеко ходить? Зрительная кора слепых от рождения людей занимается обработкой тактильной информации при чтении шрифта Брайля. Если можно так сказать, эти люди «видят» пальцами. Само явление называется «кросс-модальной пластичностью» и не требует привлечения каких-то необычных объяснений.

Можно еще привести пример Николелиса о «предчувствующей» активности нейронов при дискриминации тактильных ощущений. Речь ведь не о телепатии, а о состоянии нейронов. Автор описывает своеобразный прайминг — когда предыдущая активность нейрона подготавливает его к последующей реакции. На этот счет, как вы уже догадались, в нейробиологии тоже есть концепция, называемая «метапластичностью» . Предшествующая активность нейрона приводит к синтезу в нем определенных белков, создает на его мембране своеобразный набор рецепторов и ионных каналов, которые позволят нейрону, к примеру, с большей вероятностью генерировать потенциал действия при последующей активации. Нейроны как бы обладают свойством скользящего порога, что позволяет им динамически подстраиваться под входной сигнал в данный момент в зависимости от истории общей нейрональной активности. Можно применить такую аналогию: обычная синаптическая пластичность — это как погода, а метапластичность — это как климат, который обуславливает «погоду» в определенной области мозга... Правильный вопрос не в том, о чем говорит в своей книге Николелис, а в том, о чем он не говорит.

Про метапластичность и, кстати, ее применимость к кросс-модальной пластичности можно прочитать в этом свежем обзоре [4].

И вот мы подошли к релятивистской теории мозга. Поскольку общий принцип действия мозга млекопитающих «...основан на непрерывном сравнении внутренней модели мира (и тела самого субъекта) с бесконечным многомерным потоком сенсорной информации, достигающей нашей центральной нервной системы в каждый момент жизни». Соответственно у каждого мозга свое особенное описание вселенной. Потому теория и релятивистская.

Николелис решил, что для его гипотезы мозг человека недостаточно быстр. «Релятивистская теория мозга предполагает, что крайне сложные пространственно-временные нейронные электромагнитные поля, возникают в результате прохождения электрических потенциалов, через множество биологических соленоидов, которыми усеян наш мозг » — пишет автор, и далее «...я предполагаю, что электромагнитные поля нейронов обеспечивают появление эмерджентных свойств нейронов [...], такие электромагнитные поля служат своеобразным физиологическим клеем, необходимым для слияния всего неокортекса в единый органиеский компьютер».

Это про миелинизированные нервные волокна белого вещества.

У читателя может сложиться впечатление, что это ноу-хау автора, но здесь, как и везде до этого, он взял на вооружение уже хорошо известную и (если можно так выразиться) проработанную электромагнитную теорию сознания, главным апологетом которой является Джонджо Макфадден .

Он может быть знаком русскоязычному читателю по книге «Жизнь на грани», написанной в соавторстве с Джимом Аль-Халили.

Теория, прямо скажем, дискуссионная. За пределами журналов, посвященных когнитивистике, вроде Frontiers in Psychology или Frontiers in Human Neuroscience (и ряда куда менее респектабельных изданий) она как будто почти не обсуждается. То есть в Nature Neuroscience вы обзор про квантовый мозг не прочитаете. Дело не в том, что в высокоимпактных журналах сидят высоколобые ученые мужи (хотя и такое бывает), просто сама теория за двадцать лет существования не обросла доказательной базой . Это как теория струн, только от нейробиологии. И то, и другое выглядит красиво и на современном уровне недоказуемо.

Как метко написал Лоренс Краусс (правда, по другому поводу): «Если теория претендует на правильное предсказание любых явлений на любых масштабах, в то время как мы не в состоянии наблюдать что-то на этих масштабах, то это означало бы, что мы создали теорию всего до того, как мы создали теорию чего-нибудь».

Никакие преграды Николелиса не останавливают, и он объясняет через свою/не свою теорию вообще всё. Возникновение психических расстройств, феномен фантомных конечностей , культуру, науку и прочее, и прочее. В первую очередь для Николелиса нужен какой-то механизм, объясняющий межмозговое сопряжение и формирование, как он это называет, «мозгосетей». В авторской интерпретации мозгосети — это «... распределенный органический компьютер, состоящий из мозгов многих индивидуумов, синхронизированных (в аналоговом режиме) за счет внешнего сигнала, такого как свет, звук, речь, химические вещества или радио- или электромагнитные волны, и поэтому способных производить эмерджентные поведенческие коллективные реакции». А теперь вопрос на засыпку: есть ли мозгосети у других социальных организмов? Вроде как некоторые экспериментальные данные по межмозговому сопряжению были получены на макаках, но автор не развивает эту идею, быстро перескакивая на Homo sapiens.

Это было особенно чудно читать, учитывая, что феномен давно объяснен в замечательных работах Вилейанура Рамачандрана.

Николелис часто оперирует термином «эволюция», но, похоже, плохо понимает его значение. Желание выстраивать границы между Homo sapiens и другими животными идет вразрез с эволюционным подходом и провоцирует глупые ошибки. Пытаясь описать эволюцию нашего вида и зарождение искусства, Николелис демонстрирует, что его знакомство с находками современной палеоантропологии было очень поверхностным. Приведу ряд цитат: «... на примере одного из главных результатов человеческой эволюции — нашей уникальной способности создавать орудия. Встав примерно 4 миллиона лет назад на ноги, наши предки...» и далее по тексту «...превратились в острые копья, с помощью которых охотники Homo sapiens смогли убивать крупную добычу». Изготовление орудий — не уникальная способность нашего вида . Да и прямохождение появилось уже, вероятно, около 7 миллионов лет назад (на это указывают останки Сахелантропа). И про копья читать смешно, учитывая, что найденные в 1990-х деревянные копья в Шёнингене принадлежат даже не неандертальцам, а гейдельбергским (!) людям.

Думаю, шимпанзе из Гомбе очень удивились бы, узнав, что у них на самом деле нет орудийной деятельности, отложили бы свои камни с «наковальнями» и объявили забастовку.

Это неудивительно, вчитайтесь в следующую цитату: «... появление необходимых для получения знаний умственных способностей у вида, склонного одновременно к кооперации и хвастовству своими навыками, привело к распространению инновационных подходов к расщеплению камня, что привело к революции в жизни человека». Видимо, по мнению Николелиса, ни у гейдельбергских людей, ни у неандертальцев не было ни умственных способностей, ни кооперации, ни технологии. Вот об этом я и говорю. Люди по Николелису взяли и «эволюционировали» путем революции (уж простите за явный оксюморон).

Была двадцать лет назад популярна идея о некоей когнитивной революции, случившейся 40 тысяч лет назад. В результате нее, дескать, люди и искусство для себя открыли, и отправились покорять планету. Учитывая, что Николелис оперирует в тексте этими же датами, кажется, что он сторонник идеи когнитивной революции. Но сейчас эта точка зрения признана несостоятельной. Находки из Южной Африки убедительно показали, что все необходимое «когнитивное оснащение» было у наших предков уже 150 тысяч лет назад, а возможно, и раньше. Как справедливо отмечает Крис Стрингер в книге «Остались одни», мы просто плохо знаем археологию Африки указанного периода (300–100 тыс лет назад).

У Николелиса нежелание применять действительно эволюционный образ мышления приводит к еще большим ошибкам. Вот он утверждает, что время — это фикция, некая абстракция, порождаемая нашим мозгом. При этом он описывает адаптации животных к восприятию циркадных ритмов... Но постойте, а как это могло эволюционировать в мире, где время — лишь абстракция? На предмет чего должен был происходить естественный отбор? Именно это (и еще энтропия, конечно) доказывают, что стрела времени действительно существует (и то, что Мигель Николелис не разбирается в принципах эволюции даже на школьном уровне). Если даже посмотреть на то, какое автор дает определение жизни — «диссипация энергии с целью записи информации в органическую материю» видно, что эволюционные механизмы в его построениях особой роли не играют. И релятивистский мозг, и пресловутые мозгосети — это вещи без эволюционной истории, deus ex machina, эпифеномен, называйте как хотите. Закономерен вопрос — а какой тогда в этих адаптациях биологический смысл?

А зачем автору понадобилось все это нагромождение концепций (зачастую сомнительных)? Он пишет: «... мозгоцентрическая космология ставит под сомнение возможность обсуждения объективной реальности без учета влияния нашего мозга на описание всего сущего во вселенной». То есть все затевалось только ради того, чтобы завести старую философскую шарманку о необъективности окружающей нас реальности. «... для точного описания человеческого космоса нужно принять во внимание точку зрения всех наблюдателей, которые когда-либо жили и хотя бы на протяжении одной миллисекунды наблюдали окружавшие их чудеса» — пишет Николелис, и продолжает: «... во вселенной, состоящей из потенциальной информации, в реальности ничего не происходит, ничто ни к чему не приводит и ничто не имеет вообще никакого значения до тех пор, пока мозг наблюдателя или мозгосеть не придадут смысл исходному наблюдению...». Иначе говоря, если вы не слышите и не видите, как в лесу падает дерево, то оно там и не падает, да и самого леса нет, когда вы отвернулись. Я согласен с большинством физиков, убежденных в существовании объективной реальности, которой как раз-таки плевать, можем мы оценить ее красоту или нет.

Видимо, в мире Николелиса мальчик из «Шестого чувства» стал бы самым выдающимся физиком, ведь он мог общаться с мертвецами. Хотел удержаться от шутки, но это выше моих сил.

Я бы мог привести еще много спорных моментов, встречающихся в книге. Поверьте, недостатка в них нет! Но рецензия и так получилась длинной и, полагаю, впечатление у вас сложилось . Не хочу, чтобы вы подумали, будто Мигель Николелис — это какой-то фрик. Нет, он действительно большой специалист в области BCI и старается помочь людям снова обрести способность жить полноценной жизнью, ходить, манипулировать предметами. Это достойно уважения. Но делает ли все это автора автоматически непогрешимым? Разумеется, нет! Мы видим, что Николелис ошибается во многих вопросах и часто пытается выдать желаемое за действительное.

Если вам интересно (ну вдруг?), то последние главы книги посвящены критике цифровых технологий и капитализма.

Не берусь судить о мотивах. Ученые часто заслуживают признание уже после того, как их идеи доказали свою революционность и что-то действительно сдвинули в парадигме. Но иногда ждать не хочется. Поэтому наука полна досадных «фальстартов». Вердикт о жизнеспособности теории — и уж тем более ее революционности — выносят другие ученые, анализируя доказательную базу и примеряя ее к своим данным. Мне очевидно, что, несмотря на всю претенциозность, теории Николелиса особого отклика не найдут. Не в среде ученых, по крайней мере. После знакомства с «оригинальными» концепциями Николелиса хочется привести такую аналогию: вместо того, чтобы рассказать об устройстве «автомобиля», автор изобрел «велосипед» и с гордостью продемонстрировал читателю свое детище. Ну и, если вы уж беретесь изобретать велосипед, конечный результат должен быть похож именно на велосипед, иначе весь процесс превращается в форменное безумие.

Литература

1. Olaf Sporns. (2022). The complex brain: connectivity, dynamics, information. Trends in Cognitive Sciences. 26, 1066-1067;
2. Masanori Nomoto, Kaoru Inokuchi. (2018). Behavioral, cellular, and synaptic tagging frameworks. Neurobiology of Learning and Memory. 153, 13-20;
3. Ethan R. Buch, Sook-Lei Liew, Leonardo G. Cohen. (2017). Plasticity of Sensorimotor Networks. Neuroscientist. 23, 185-196;
4. Hey-Kyoung Lee. (2023). Metaplasticity framework for cross-modal synaptic plasticity in adults. Front. Synaptic Neurosci.. 14.