Психофизиология сознания. Мышление

1.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ

2. Лекция 5. Психофизиология сознания. Мышление

Соловова Надежда Анатольевна
Кандидат психологических наук

3. Новые методы изучения мозга

Оптогенетика — методика исследования
работы нервных клеток, основанная на
внедрении в их мембрану специальных
каналов — опсинов, реагирующих на
возбуждение светом. Для экспрессии
каналов используются методы генной
инженерии, для последующей активации
либо ингибирования нейронов и их
сетей используются лазеры, оптоволокно
и другая оптическая аппаратура

4. Оптогенетика

Берется промоторный участок определенного
типа, генно-инженерно склеивается с геном
опсина
Ввести этот конструкт либо с помощью вируса
микроинъекцией, либо сделать трансгенное
животное –
Вживив определенные оптоволокно
Доставляя свет определенной длины волны,
стимулировать внутри мозга только выбранные
нейроны и вызывать определенное поведение

5. Двухфотонная микроскопия

Берется мышь, в мозг которой вводятся гены, кодирующие,
например, сенсоры для Са2+, позволяющие смотреть как
клетки разряжаются и дают внутри себя вспышки
повышения Са2+
Мышке делается операция, высверливается отверстие в
черепе и вживляется стекло – получается «прозрачный
череп», с которым она может жить
Также вживляются крепления, за счет которых она может
быть прикреплена к штанге под микроскопом
Используется специальный мультифотонный микроскоп.
Можно наблюдать как при освещении определенной
длинной волны светятся разряжающиеся нейроны

6. Использование минимикроскопов

7. Магнитоэнцефалография

8. Д. Чалмерз, Сознающий ум. 2013

«Сознание – величайшая тайна. Это, возможно, наибольшее из
громадных препятствий на пути к нашему научному пониманию мира.
Физика еще не завершена, но хорошо понятна, биология разгадала
многие древние тайны, окружавшие природу жизни. Наше понимание в
этих областях не лишено пробелов, но оно не выглядит неустранимым.
Сознание, однако, остается таким же загадочным, как и раньше. Попрежнему кажется совершенно таинственными то, что продуцирование
поведения должно сопровождаться внутренней жизнью.
Эта загадочность делает проблему сознания одним из наиболее
волнующих интеллектуальных вызовов нашего времени»

9. Трудная проблема сознания

Трудная проблема сознания (англ. hard problem of consciousness) — это
проблема объяснения того, почему у нас есть квалиа или феноменальный
опыт, как ощущения приобретают такие характеристики, как цвет или вкус.
При решении данной проблемы необходимо объяснить, почему существует
нечто, означающее «быть чем-то», и почему у субъекта появляются
определённые состояния сознания.
Согласно другой формулировке, трудная проблема сознания — это
проблема объяснения того, каким образом какая-либо физическая система
способна порождать субъективный опыт. Данная проблема может быть
сформулирована различными способами и включает в себя два важнейших
вопроса: 1) почему мозг порождает сознание; 2) каким образом мозг
порождает сознание?

10. Трудная проблема сознания

К лёгким проблемам относятся те, которые при исследованиях сознания
решаются путём использования стандартных научных методов. Эти методы
позволяют объяснить с позиции третьего лица, что делает сознание, как оно
изменяется с течением времени, и какова его структура. Трудная проблема
возникает при постановке вопроса «почему существует сознание?». Ответ на этот
вопрос требует выхода за пределы применения общеизвестных научных
методов.
Термин «трудная проблема» был введён в 1995 году австралийским философом
Дэвидом Чалмерсом. При этом сам Чалмерс отмечает, что он фактически лишь
предложил удачную формулировку для давно и хорошо известной проблемы,
которой занимались до него многие исследователи. Такая формулировка
позволяет избежать игнорирования проблемы и обозначить возможные подходы
к её решению.

11. Нейрональные теории сознания

Теория глобального нейронального пространства
(авторы французские нейробиологи Жан-Пьер
Шанже, Станислав Дехен, Лионель Наккаше)
И теория интегрированной информации Джулио
Тонони

12. Исследование нейрональных коррелятов сознания

При принятии решения об отключении систем жизнеобеспечения. Есть такой
индекс, который регистрирует высокоплотную ЭЭГ или магнитную энцефалограмму,
наносится некий стимул (транскраниальная магнитная стимуляция) смотрится как
долго затухает этот сигнал и как далеко распространяется
Если в коме – быстро затухает и распространяется на небольшие области. В
бодрствующем сознательном состоянии эти осцилляции захватывают большее
количество областей и дольше во времени
Даже если пациент не способен коммуницировать, признаки такой осцилляции
мозга в ответ на стимуляцию (зип-зап) позволяют предполагать наличие сознания.
Среди таких пациентов в коме, но с осцилляциями через какое-то время (несколько
месяцев) вышли из комы

13. Сознание – крупнейшая нерешенная проблема

Мозг это не обычный орган, это нечто другое
Мозг это разум
Процессы, протекающие в мозге – это психические процессы
Что за специфические процессы, среди других психических
процессов, которые сопровождаются субъективными ощущениями?

14. Представления о сознании

Сознание – это то, что существует у нас, когда мы просыпаемся утром и продолжает
существовать до того, как мы засыпаем глубоким сном без сновидений
Сознание свойственно нам как целому организму
Сознание можно определить по его содержанию. Каждый момент сознательного
существования сопровождается каким либо образом, сценой
Сознание – это процесс. Это некое динамическое свойство целого организма. И этот
процесс протекает в нервной системе
Сознание – это любой субъективный опыт

15. Изучение сознания

Доминирующий подход в изучении сознания с точки зрения
нейронаук – от мозга – поиск нервных (нейронных) коррелятов
сознания
Нейронные корреляты сознания – минимальный набор нервных
механизмов, совместно достаточных для любого сознательного
опыта
Это то, что должно возникать в вашем мозге, независимо от
содержания опыта. Если они протекают – сознание, если чего-то
нет – бессознательное состояние

16. Вычитание нейронной активности

Происходит активация определенных областей мозга в связи с
осознаваемым стимулом
Фиксируется активация областей в связи с неосознаваемым
стимулом
Из картины, как активируется мозг при осознаваемом стимуле
вычитают то, как активируется мозг на неосознаваемом уровне

17. Результаты вычитания нейрональной активности

1) новые области активации при осознавании, по
сравнению с неосознаваемыми процессами
2) области, в которых происходила неосознанная
реакция, активируются в большей степени
3) эти реакции происходят не сразу. Требуется
некоторое время, чтобы произошла эта активация

18. Нейрональные процессы во времени

первые 100 мс и в осознаваемой и неосознаваемой ситуации происходит первая
активация, например, зрительной коры, и она происходит практически
неотличимо
180 мс (0,2 с) неосознанный зрительный стимул продолжает вызывать такую же
активность в коре как и осознанный
Выше 200 мс (276, 400 мс) эти картины начинают различаться. В неосознанном
варианте – активность угасает, а в момент осознания через 0,3-0,5 с возникает
специфический процесс, который проявляется в активности в новых областях;
захват большего объема активности в сенсорных областях

19. Кольцевое движение возбуждения при осознавании ощущений

20. Проблема изучения нейрональных коррелятов сознания

В результате многолетних исследований, кажется нет ни одной, единственной
области мозга, которая нужна для того, чтобы человек испытывал субъективные
переживания. Нельзя найти центры сознания в мозге
Если говорить о нейрофизиологических маркерах сознания, то надежда, что
специфическая гамма-активность, осцилляции с частотой около 50Гц в разных
областях мозга как признак сознательного процесса, не являются надежными
показателями
Так называемая волна p3b в вызванных потенциалах как электрофизиологическое
проявление сознания также оказалась иллюзорным маркером сознания. она не
является полным коррелятом

21. Недостатки подхода через нейрональные корреляты сознания

Почему Сознание зависит от одних структур мозга больше, чем от других?
Почему в мозжечке, где находится 2/3 наших нейронов, гораздо больше, чем в коре
сознание не живет?
А сознание может быть потеряно при совсем небольшом повреждении одного из
таламических ядер, координирующих и связывающих работу участков коры головного
мозга. Где в тысячи раз меньше нейронов.
Никакое прямое соотношение психического и материального не решает
психофизиологическую проблему. Либо параллелизм, либо наивный физиологический
детерминизм, либо дуализм. Об этом говорил еще А.Н. Леонтьев в 1975 г.

22. Новые подходы к проблеме мозг-сознание

Один из подходов, получивший популярность в последние годы,
говорит, что если мы движемся от мозга (нейрофизиологии) через
разные корреляты к соотношению с субъективным опытом, то мы ни
когда не придем к пониманию сознания. Путь снизу вверх от мозга к
сознанию обречен на неуспех по определению
Единственный правильный подход, говорит эта теория,
развиваемый ученым Джулио Тонони, заключается в том, чтобы
принять феномены сознания как единственное реальное, что мы
можем о нем сегодня сказать

23. Теория интегрированной информации

Принять феномены сознания как единственное
реальное, что мы можем о нем сегодня сказать
Определив для себя каковы основные свойства
сознания, по нашему субъективному
ощущению, принять это как аксиому
Каким образом должен выглядеть механизм,
способный воспроизвести все эти свойства
Если мы найдем такой механизм, то мы
поймем, что есть сознание, что делает
сознание

24. Универсальные свойства сознания

Они являются реальностью. Они являются для нас единственной реальностью. Только это и является
реальностью. Мы можем только об этом сказать наверняка. Даже существование физического мира мы
выводим как некоторое следствие.
Любое сознание состоит из ряда компонентов. Любое состояние сознания состоит из многих компонентов.
Его сложный состав является непременной чертой любого состояния сознания. Даже когда вы смотрите на
белый экран или в полную темноту, вы испытываете еще массу чего
Эти состояния являются информативными. Иначе говоря, одно состояние по набору компонентов отличается
от другого, от третьего и они все неповторимы. Сколько бы кадров сознания не существовало на протяжении
человеческой жизни, каждое из них отличается от другого и несет некоторую свою информацию
Они всегда являются целостными. Это отмечает не только Тонони, а многие исследователи сознания.
Свойство сознания, что Вы не можете увидеть отдельно цвет майки отдельно от майки, надетой на девушку.
Вы видите целостными образами
Принцип исключения. Сознание существует на определенном уровне. Оно включает, например, в этот
целостный образ изображение, которое поступает на сетчатку глаза, но не включает такое же черно-белое.
Или не включает ощущения от сосудов, которые регулируют уровень артериального давления в вашем теле

25. Критика теории интегрированной информации

Ни как не обосновывает связь между теорией информации и сознанием
Не дает объяснения ключевым свойствам субъективного переживания (почему
эти информационные состояния являются субъективными состояниями)
Она не проводит демаркацию между сознательными и несознательными
состояниями по количеству интегрированной информации
Не объясняет то, как возникает такое состояние и в эволюции и в онтогенезе
Достаточно закономерно ведет к панпсихизму и расширенной трактовке
сознания

26. Гиперсетевая теория мозга и сознания

Основные допущения в понимании сознания: Сам факт
существования сознания не нарушает законы физики
Сознание является продуктом биологической эволюции
Для возникновения сознания необходимы три базовых
условия: Функциональные системы Наличие нервной
сети Наличие памяти (долговременной)

27. Системно-эволюционная парадигма сознания

Поведение – это континуум результатов разного уровня
Активность мозга и отдельных нейронов отражает формирование, реорганизацию и
актуализацию систем
Системное решение психофизиологической проблемы
Этапы развития фиксированы как структурные уровни организации
Системогенез происходит в культуре
Недизъюнктивность (континуальность) сознания