Read the book: «За секунду до: как мозг конструирует будущее, которое становится настоящим»
Информация от издательства
Оригинальное название:
A Trick of the Mind:
How the Brain Invents Your Reality
Использованы изображения из статьи Anomalous Perceptions and Beliefs Are Associated With Shifts Toward Different Types of Prior Knowledge in Perceptual Inference by Davies, Daniel J, Teufel, Christoph
На русском языке публикуется впервые
Все права защищены.
Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.
© Daniel Yon, 2025
This edition is published by arrangement with Aitken Alexander Associates Ltd. and The Van Lear Agency LLC
© Davies, Daniel J, Teufel, Christoph, 2017. Published by Oxford University Press on behalf of the Maryland Psychiatric Research Center.
© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «МИФ», 2026
* * *
Посвящается Розе
Предисловие
Это примерно как лежать в шумном гробу.
Если вы решите поучаствовать в одном из наших экспериментов, мы тепло поприветствуем вас в фойе, а потом отведем в глубины здания, где живет машина. Потом зададим несколько вопросов. Проверим, не надеты ли на вас часы, ремни, кольца или серьги, нет ли у вас кардиостимулятора в груди и металлических штырей в конечностях. Нет ли в вашем теле осколков снарядов и мин, не ставили ли вы зубные пломбы или брекеты. И не делали ли татуировки в странах, где законодательство мягче и мастера добавляют в краску слишком много свинца. Мы проверим, не беременны ли вы и нет ли у вас имплантов, которые могут слишком сильно разогреться. А еще убедимся, что вы действительно не боитесь находиться в тесном замкнутом пространстве.
Избавив от всех металлических предметов, мы проведем вас внутрь.
Сначала вы услышите глухой ритмичный гул насосов, перекачивающих жидкий гелий, благодаря которому внутренности машины остаются невероятно холодными. Вы пойдете на звук и в конце концов увидите сам сканер – огромную белую коробку с цилиндрическим отверстием в середине. Именно туда мы положим вас. Разместим горизонтально и дадим пеноматериал под голову, чтобы она оставалась неподвижной. Затем наденем клетку на ваше лицо и прикрепим к груди «кнопку паники», которую вы сможете нажать, если почувствуете, что больше не выдержите. Потом мы медленно, головой вперед, затолкнем вас в разверстую пасть машины – и уйдем к пульту управления в соседней комнате.
Тут и начинается эксперимент. Сканер с жужжанием оживает, окатывая вас странной какофонией треска и свиста – наверное, именно так робот написал бы симфонию. Эти звуки издают катушки сканера, обстреливающие магнитными импульсами вашу голову. Они улавливают эхо, чтобы нарисовать картинку происходящего внутри. Пока вы лежите, мы направляем изображения в ваши глаза и звуки в ваши уши. Просим вас думать. Принимать решения. Чувствовать. И каждый раз, когда вы что-то увидите, услышите или почувствуете, плотная сетка магнитных импульсов, проходящих через вашу голову, будет рисовать изображение вашего мозга – того, который в реальном времени создает содержимое вашего разума.
Сидя в комнате управления и наблюдая, как сканер рисует изображение вашего мозга, мы нередко чувствуем странное смирение. Все мысли, когда-либо у вас возникавшие, выборы, чувства – в общем, весь ваш разум – работают только благодаря небольшим порциям солей, белков и жиров, которые соединились вместе, образовав ваш мозг.
Моя работа как когнитивного нейробиолога – раскрыть секрет самого странного фокуса природы, попытаться понять, как в нашей холодной, темной Вселенной из материи, расположенной в мозге определенным образом, рождается разум. Объяснить, как возвышения и низины складчатого содержимого черепов определяют границы и контуры создаваемых ими умов.
Смотреть на ваш мозг уже довольно странно, но совсем чудно́ все становится, когда я задумываюсь, что все то же происходит и в моей голове. Когда я сижу в комнате управления и с помощью сканера заглядываю в вашу голову, мозг смотрит на другой мозг, разум – на другой разум. Все идеи, попытки осмыслить то, что происходит в вашей голове, зависят исключительно от процессов и паттернов, которые происходят в моей голове. В науке, конечно, много странного и чудесного, но моя отрасль особенно своеобразна: в ней и объект, и инструмент изучения – одно и то же. Пожалуй, существование разума – самый странный фокус природы, потому что только разум позволяет материи созерцать саму себя. И, возможно, именно странностью можно объяснить то, что я ни разу не решился посмотреть на снимки собственного мозга, хотя проходил сканирование десятки раз.
Наши отношения с мозгом довольно запутанны. Все потому, что разум, похоже, ведет двойную жизнь, будучи источником одновременно и гордости, и стыда. С одной стороны, в мозге происходят настоящие чудеса: этот орган открыл пенициллин, изобрел демократию, законы, литературу и искусство; он покорил землю, океаны и небо; он даже добрался до Луны. С другой стороны, человеческий разум хрупок. Тот же мозг приводит очень многих из нас в ловушки суеверий, предрассудков и предубеждений, отдает в рабство маргинальных политических движений, безумных теорий заговора или – что не менее коварно – бросает в личную тюрьму, где наши чувства, мысли и переживания превращают разум в ужасное, угрожающее или пугающее место.
Ученые вроде меня ищут идеи, теории, истории, которые помогают осмыслить работу мозга и его кажущуюся двойственность. Двойная жизнь этого органа заставляет многих думать, что теории о работе мозга тоже должны быть двунаправленными: объяснять, почему наш разум так великолепен и почему при этом он бывает таким слабым и хрупким. Эти теории обычно изображают мозг как биологический эквивалент машины, собранной из деталей разных доноров, некий биологический суперкомпьютер, спроектированный эволюцией, спаянный вместе пучком иррациональных инстинктов, работающих на устаревшем оборудовании, которое изначально было предназначено природой совсем для других целей. В этой дихотомической картине успех или неудача разума зависят исключительно от того, какая из двух его половин сейчас доминирует.
Подобное описание разума выглядит убедительно. Той части нашей души, которая воспитана на сказках, нравится дихотомия добра и зла, черного и белого. Но это изображение мозга, которое кажется интуитивно понятным и верным, совсем не похоже на то, что видят ученые. Когда я сижу в комнате управления и увеличиваю изображение вашего мозга на своем мониторе, ваше серое вещество не делится аккуратно на «черное» и «белое». Я не вижу границ двух разумов, грубо сшитых вместе, или темных демонов коры мозга, которые сражаются за доминирование с добрыми ангелами.
Я вижу сообщества из тесно переплетенных сетей, которые обмениваются информацией на далеком и близком расстоянии, пучки клеток, сжигающих метаболическое топливо и сотрудничающих как единое целое, чтобы разум существовал. Все триумфы и провалы человеческий разум переживает в рамках единого, непрерывного процесса. Но если мозг на самом деле не ведет двойную жизнь, как объяснить его единство?
В последние годы появилась новая идея, которая преобразила мышление ученых вроде меня. Наука прошла полный круг. В отчаянном поиске идей, которые помогут понять, как работает мозг, ученые начали думать, что на самом деле он похож на них самих. Это единое существо, ученый. И это одновременно и оскорбление, и комплимент.
Задача ученого – попытаться осмыслить реальность, не имея возможности сделать последний шаг. Природу нелегко заставить раскрыть свои секреты. Физик не может поговорить с субатомными частицами и узнать от них, как они работают, а биолог не станет допрашивать клетку, пока она не раскроет ему все до последней органеллы. Ученые приходят к любому пониманию реальности с помощью теорий. Да, мы проводим эксперименты, измерения, наблюдаем, но чтобы создать из соломы данных научное золото, нам нужно сформулировать теорию, понять, что означает полученная информация.
Наука – это, возможно, лучший метод осмысления окружающего мира, придуманный человечеством, но не обязательно идеальный. В конце концов, история науки – это история неудач и провалов. Множество умнейших людей работали в рамках ложных парадигм и смотрели на мир сквозь призму ошибочных гипотез. Внимательные астрономы, добросовестно измерявшие движение небесных тел, все же обманывались, считая, что Солнце вращается вокруг Земли.
Выдвижение гипотез – отличный метод, позволяющий ученым осмыслить таинственную реальность, где мы обитаем. Но даже лучшие теории могут оказаться неправильными, и мы даже не представляем себе, что смотрим на мир через неверную призму, пока не появится новая парадигма и не сметет прежнюю.
Оказывается, это не просто красивая метафора. Сама нейробиология – и эксперименты, проводимые в моей лаборатории, и труды множества других ученых – показывает, что внутри нашего мозга тоже проходит что-то вроде научной деятельности. Мы, ученые, измеряем окружающий мир и придумываем теории, объясняющие результаты измерений. Точно так же и ваш мозг собирает образцы из окружающего мира и придумывает теории, чтобы объяснить, что означают результаты измерений. Потом эти теории ложатся в основу парадигмы вашего мозга – фильтра, сквозь который вы понимаете все остальное.
Если само мышление подобно научной деятельности, становится понятнее, почему наш разум обладает такими же добродетелями и пороками, как и ученые. Его потрясающие достижения тоже становятся чуть лучше объяснимыми. Способность мозга замечать закономерности и системы в море данных, среди которых плавает, помогает нам создавать подробные и насыщенные модели, объясняющие, как функционируем мы и мир вокруг. С их помощью орган, спрятанный в нашем черепе, контактирует с внешней реальностью.
Но такой взгляд на мир подразумевает определенные риски. Когда мозг формулирует неверную теорию об окружающем мире или нас самих, мы становимся склонными к неправильному восприятию и пониманию. Наша связь с реальностью ослабевает.
Конечно, действительность не едина. Философ Карл Поппер считал, что мы на самом деле живем сразу в трех мирах1. Первый – мир материи, тканей, атомов и молекул. Второй – мир разумов, других людей и их умственных состояний. А еще есть мир идей – порождений разумов: языка, математики, религии, мифов, парадигм и концепций, которые больше и шире любого человека, но не менее реальны, чем материя или разум, которые их порождают.
Быть «в контакте» с реальностью – значит взаимодействовать со всеми этими тремя мирами. Из этой книги вы узнаете, как «ученый», то есть ваш мозг, укрепляет или разрывает контакт с ними.
В части I мы обсудим материальный мир, физические вещи, которые нас окружают. Как и ученые, наши тела и мозги оборудованы приборами и сенсорами для измерения физического мира. Но, как и у ученых, эти измерения реальности бессмысленны без теории, которая объяснит, что они значат. Мы увидим, как даже сам процесс зрения, слуха или деятельности заставляет ваш мозг «закулисно», бессознательно изобретать теорию, описывающую мир снаружи. Теории, рассматриваемые им, помогают воспринимать то, что есть, – и галлюцинировать, видя то, чего нет.
В части II мы поднимемся на уровень выше и переберемся в ментальный мир – мир людей, разумов и скрытых умственных состояний. Чтобы осмыслить реальность, ученым нередко приходится «нырять» под поверхность, теоретизируя о силах вроде эволюции или гравитации, которые оживляют и формируют мир вокруг, но не могут наблюдаться непосредственно. Точно так же и наш мозг должен осмысливать работу других разумов – чужие верования, намерения, желания, – хотя никогда не сможет непосредственно наблюдать все это. Мы увидим, как, подобно ученому, мозг ныряет под поверхность, создавая гипотезы о том, чего не может видеть, – о том, что происходит в головах других. Но тот же инстинкт выдвижения гипотез работает и внутри нас. Мы создаем интроспективную теорию собственного разума и того, кто мы, создавая точную – или неточную – картину себя.
Наконец, в части III мы перейдем на последний план реальности, в мир идей. Ученые могут обдумывать собственные теории – и ваш мозг тоже создает собственные модели. Здесь мы увидим, как мозг соприкасается с этим миром мыслей и возможностей. Мы узнаем, как телесные грубые животные вроде нас обрели такое глубокое и бесполезное чувство, как любопытство. И еще как процессы мозга, отвечающие за формирование гипотез, – переработка данных из прошлого для создания теорий о настоящем, – помогают нам создавать действительно новые идеи.
В самом конце мы поговорим о том, как мозг решает, что текущие теории нужно изменить. Ученые должны тщательно наблюдать за сдвигом парадигм – и мозгу нужно следить за меняющейся ситуацией, чтобы понять, когда старые идеи должны быть вытеснены новыми. Да, когда земля уходит из-под ног, действительно стоит подумать о смене парадигмы – но если мы слишком рано отбросим теории об окружающем мире и себе, наш разум станет уязвимым, тревожным и одиноким в огромном море, которым кажется нестабильный, неопределенный мир.
Идея, что ваш мозг – ученый, преображает мышление нейробиологов. Но она может трансформировать и ваше мышление. Познакомившись с ученым, живущим внутри вашего черепа, вы и сами начнете думать как ученый. Вы сможете посмотреть на свой мозг и разум со стороны. С этой новой точки зрения все выглядит совсем иначе. Некоторые простейшие с виду действия, которые совершает ваш мозг, превратятся в страннейшие. В то же время переживания и воззрения, которые изначально кажутся странными, станут куда логичнее, когда вы поймете, что ваш разум – лучшая теория, которую сумел выдвинуть ваш мозг, а вы просто живете внутри нее.
Так что сделайте шаг за пределы себя и внимательнее на себя посмотрите.
Часть I. Материальный мир
Глава 1. Измерение реальности
Слышать богов и видеть дьяволов
На одной вечеринке в английском загородном доме в 1930-х пара молодых талантливых ученых играла в настольный теннис, и вдруг один из них неловко наступил на мячик и раздавил его. Собравшиеся перерыли все шкафы в Саутгейт-Хаусе в поисках нового. Не нашли, зато обнаружили тайник с маленькими книгами в кожаном переплете. Среди них оказалась пропавшая средневековая рукопись, которую отдельные историки считают первой в мире автобиографией, написанной на английском языке: «Книга Марджери Кемп»2.
Кемп родилась в Англии в XIV веке; ее книга рассказывает о превратностях ее жизни как христианского мистика. Поначалу Марджери, похоже, жила как обычная женщина из средневекового среднего класса. Она была дочерью купца из Бишопс-Линн, примерно в двадцать лет вышла за «почтенного горожанина» Джона Кемпа. Однако, будучи беременной первым ребенком, страдала от болезней и лихорадок. После тяжелых родов она начала бояться за свою жизнь и вызвала священника, которому рассказала о необычных переживаниях: Марджери слышала в голове голос дьявола, который говорил ей, будто она будет проклята за то, что не исповедовалась в своих грехах.
Священник исповедовал Кемп, но это не принесло желаемого облегчения. Несколько месяцев ее мучили видения демонов, в пастях которых горело пламя; они замахивались на нее когтями, орали, выкрикивали угрозы. Она так мучилась, что кусала свою руку до крови и разрывала ногтями кожу. В конце концов ее пришлось связать.
Но потом Кемп обрела спасение. Демонов изгнали, психическая пытка закончилась. С тех пор в видениях ее посещал сам Иисус Христос, прекрасный, одетый в пурпурные шелка. Он сидел в ногах ее кровати и говорил, что она не обречена.
Этот эпизод глубоко потряс Кемп. Она решила посвятить свою жизнь Богу, истолковав эти видения как знамение, что она должна вести целомудренную и святую жизнь. Она сказала мужу: эти визиты Христа могут быть знаком, что нужно воздерживаться от «похоти своих тел», чтобы не прогневить Бога. В целом Джон Кемп приветствовал духовное перерождение супруги, но перспективы целибата его устраивали не слишком. Он предложил дождаться, чтобы Бог дал знак и ему самому – на всякий случай, – прежде чем решиться на такое.
Впрочем, Марджери, похоже, сумела выиграть спор – к вящему неудовольствию Джона. В одной из следующих глав она пересказала разговор, состоявшийся одним летним вечером.
– Марджери, если бы пришел человек с мечом и пригрозил отрубить мне голову, если я не вступлю с тобой в телесное сношение, как раньше, то – скажи мне честно… [ты бы] позволила ему отрубить мне голову или разрешила мне овладеть тобою, как раньше?
– Увы… Почему ты задаешь такой вопрос? Разве не были мы целомудренными эти восемь недель?
– Потому что я хочу знать твой ответ от всего сердца.
– Если честно, я бы позволила тебя убить3.
Порой не стоит задавать вопросы, если вы не готовы принять ответ.
Остальная часть книги Кемп посвящена ее путешествиям по Англии и христианскому миру, где она исполняла духовную миссию, вдохновленную мистическим опытом. Она писала, что всю жизнь продолжала воспринимать сверхъестественное, например, слышала блаженную музыку, ниспосланную из рая, или слова Бога в особенно удачные моменты своих странствий.
Необычный опыт Кемп убедил ее, что она на верном пути, а заодно и ее близких – в том, что она на самом деле прикоснулась к божественному. Но современным читателям книга Кемп не показалась столь убедительной.
Историки XX века выдвинули гипотезу, что опыт Кемп – явный случай исторического описания сумасшествия. Точный ретроспективный диагноз, конечно, поставить почти невозможно, но некоторые авторы утверждают, будто переживания Марджери имеют все признаки психического заболевания – возможно, послеродового психоза4. Если рассуждать так, то Марджери явно не была проводником гласа Божьего. У нее просто начались галлюцинации.
В традиционном мышлении галлюцинации представляют собой четкую линию между здоровым и больным разумом. И мы не зря считаем, что видения или голоса – признак душевной болезни. Галлюцинируя, мы теряем связь с реальностью; это резкий контраст с нашим обычным опытом восприятия, который, как нам кажется, помогает установить непосредственный контакт с окружающим миром.
Но верно ли это мышление? Правда ли наши органы чувств всегда помогают установить непосредственный контакт с реальностью, существующей вне головы? Или граница между галлюцинацией и восприятием куда более размыта, чем кажется на первый взгляд? Насколько мозг понимает, что происходит во внешнем мире?
Мозг в банке?
Именно упомянутые выше вопросы беспокоят многих людей даже столетия спустя после Кемп. Например, в 1973 году Гилберт Харман выдвинул вполне реальное предположение, что внешнего мира, который он видит, чувствует на вкус и осязает, возможно, на самом деле не существует.
Харман предположил, что он, вполне вероятно, на самом деле – просто мозг, плавающий в банке5. Он рассуждал так: наш мозг всего лишь получает сигналы из внешнего мира и переводит их в сигналы, передающиеся по нейронным цепям внутри головы. Если это правда, то какой-нибудь сумасшедший ученый мог вырезать мозг Хармана из черепа, подсоединить к электродам и стимулировать особыми разрядами, чтобы обмануть его и заставить думать, будто его по-прежнему окружает знакомый внешний мир. Эта иллюзия ничем не отличается от реальной жизни, но на самом деле он плавает в банке, стоящей на полке в лаборатории зловещего гения, и даже не догадывается об этом.
Если бы такой теорией поделился незнакомец, сидящий рядом с вами в автобусе, вы бы наверняка спросили, все ли у него в порядке с головой. Ну, или хотя бы встали и пересели. Но, поскольку Харман – философ, статьи на такие темы помогли ему получить постоянное профессорское место в Принстонском университете6.
Скорее всего, вы – все-таки не мозг, плавающий в банке. Но в тревогах Хармана есть важная крупица истины. Мы имеем лишь непрямой доступ к окружающему миру – но не потому, что наш мозг плавает в питательном желе в лаборатории сумасшедшего профессора, а потому, что мозг внутри нашей головы. В течение всей вашей жизни мозг остается наглухо запертым в черепе, отрезанный от остального материального мира. Но ему все равно приходится составлять для себя картинку происходящего снаружи.
К счастью для вас, мозг не полностью изолирован от внешнего мира. Он вооружен множеством инструментов и приспособлений, которые помогают ему чувствовать и измерять сигналы окружающей среды. Глаза, например, ловят электромагнитные волны, которые мы называем светом. А есть еще уши, кожа. Слизистые оболочки, выстилающие язык и внутреннюю поверхность носа, отвечают за вкус и обоняние. Все эти сложные органы измеряют вибрации воздуха, давление на тело, силу тяготения, химические градиенты, рассеянные вокруг и внутри нас.
Результаты всех этих измерений отсылаются в лабораторию к ученому, живущему внутри черепа. Тот всегда готов начать процесс интерпретации и анализа, который мы называем восприятием.
Ваш мозг изучает физическую реальность, но неспособен сделать последний шаг: он имеет доступ не к ней самой, а лишь к результатам измерений. А проблема в изучении мира через измерения состоит в том, что последние порой неоднозначны.
Тень на органах чувств
Возьмем для примера зрение. Представьте, что вы смотрите на что-то знакомое, например, лицо лучшего друга. При этом вы составляете картинку его внешности с помощью света, отражающегося от поверхности лица: вы видите форму челюсти, надбровные дуги, возможно, морщинки на лице. Свет, отражающийся от лица, – единственная входящая информация, которую получают глаза, «сырые данные», которые органы чувств собирают, чтобы нарисовать для вас картинку.
Но даже в этом невинном примере таится острая проблема. Лицо вашего друга – трехмерный объект, но поверхность сетчатки вашего глаза – той его части, которая ловит входящий свет, – двумерная. Плоская. Когда с радостью смотрите на вашего друга, вы видите не его, а двумерную тень, отбрасываемую его лицом на поверхность ваших глаз. А эти тени неоднозначны на фундаментальном уровне.
Вспомните детскую игру в «театр теней»: вы особым образом складываете пальцы перед источником света, чтобы получилось изображение завывающего волка или порхающей птицы на стене. Когда теневая фигурка хороша, действует принцип обманчивого сходства. Мастер может изобразить дикое животное, крадущееся по стене, хотя на самом деле эту тень отбрасывают хитро согнутые и расставленные пальцы.
Такое же обманчивое сходство действует и на ваш разум. Вы можете вообще никогда не увидеть истинного источника сигналов, которые получаете, – например, пальцы возле абажура лампы. Вы будете видеть только тени. И мозг при этом вынужден строить догадки о том, каков их источник.
Проблема с восприятием теней состоит в том, что упрощенное изображение, которое доходит до глаза, не позволяет четко отследить его источник. Зрение – это, как сказали бы инженеры, «некорректно поставленная обратная задача». Существует бесконечное множество физических объектов, которые могут отбрасывать такие же тени на наши органы чувств. Сопоставление «много к одному» означает, что по одной только тени мы не в состоянии понять, как на самом деле выглядит предмет.
Например, если бы лицо вашего друга удвоилось в размерах, но он встал вдвое дальше от вас, на вашей сетчатке отпечаталось бы ровно такое же изображение, как от его нормального лица. Так же было бы, если бы его голова уменьшилась, но он подошел поближе, или для любого другого сочетания расстояний, размеров и углов, которое придет вам в голову.
Но хотя, строго говоря, тень лица вашего друга, падающая на сетчатку глаза, неоднозначна, нашему мозгу все равно удается решить эту обратную задачу. Если вы сидите с ним в кафе и смотрите на него, у вас не возникает ощущения, что его голова быстро меняет форму и размеры, пока ваш мозг рассматривает различные интерпретации неоднозначного изображения. Когда вы смотрите на друга, то каждый раз видите одно и то же лицо, а не одну из бесконечного набора искаженных возможностей, которые могли бы отбросить ту же тень на органы чувств. Как же мозг выбирает правильную интерпретацию из бесконечного множества? Как он осмысливает результаты сделанных измерений?
Смотрите как ученый
Ученые – и люди, думающие о науке, – давно знают, что сырые данные измерений порой невозможно интерпретировать. Чтобы распознать среди шума сигнал, нужно сначала научиться понимать, что измерения обозначают.
Томас Кун утверждал: ученые способны осмыслить данные своих измерений только потому, что им была привита парадигма, объясняющая их значение. Научиться понимать взаимоотношения сигналов с их источниками – ключевой шаг к обретению «научного зрения». Сам Кун писал, что, глядя на контурную карту, студент видит линии на бумаге, а картограф – изображение рельефа местности. Изучая фотографию пузырьковой камеры, студент замечает беспорядочные ломаные линии, а физик – запись знакомых субъядерных событий. Лишь после ряда преобразований сигналов в мозге студент превращается в обитателя научного мира, начинает видеть то же, что и ученый, и реагировать так же, как он7.
Ваш мозг работает с беспорядочными ломаными линиями собственных измерений точно так же. Он может увидеть источники сенсорных теней, сформировав собственную парадигму и выдвинув свои теории устройства мира.
Бессознательные выводы
Идея, что восприятие работает именно так, была выдвинута минимум в XIX веке, и ее часто приписывают немецкому эрудиту Герману фон Гельмгольцу. Он был настоящим «человеком эпохи Возрождения», рядом с которым современные ученые могут почувствовать себя слегка неполноценными. Он внес значительный вклад в теорию электромагнетизма, гидродинамики и тепловой смерти Вселенной. Кроме того, он написал трактат «Физиологическая оптика», который до сих пор оказывает большое влияние на ученых, исследующих процессы восприятия в мозге8.
Гельмгольц понимал, что результаты измерений внешнего мира, которые мы получаем от органов чувств, безнадежно испорчены и неоднозначны. О глазе он писал: «Если бы оптик захотел продать мне инструмент, обладающий всеми описанными дефектами, то я считаю, что имел бы полное право отругать его за безответственность последними словами»9.
Он считал, что у нашего мозга есть «противоядие» от всех этих дефектов. Его ученый назвал бессознательными выводами. Идея состояла в следующем: зрительная система преодолевает неоднозначность необработанного, «низового» визуального изображения, добавляя определенные «верховые» познания, негласные допущения, что объекты в окружающем мире с наибольшей вероятностью расположены именно так. Эти наборы допущений превращаются в своеобразную бессознательную теорию работы визуального мира, которой придерживается мозг и которая позволяет зрительной системе делать обоснованные предположения о том, что происходит вокруг.
Согласно этой теории, вы, глядя на друга, не видите, что его голова вдруг стала вдвое больше или вдвое меньше, потому что ваша зрительная система уже заранее имеет определенное представление, как он выглядит. И эти гипотезы – закопанные глубоко в вашем разуме, ниже сознательного понимания, – определяют, как ваши системы восприятия интерпретируют неоднозначные сенсорные данные, полученные органами чувств.
Идеи Гельмгольца снова обрели популярность в 1970-х, особенно благодаря работам британского психолога Ричарда Грегори. Он провел явную аналогию между тем, как ученые выдвигают гипотезы, чтобы понять загадочные сигналы, генерируемые их инструментами, и тем, как наши системы восприятия выдвигают гипотезы, чтобы осмыслить ощущения10. Ключевое сходство, согласно Грегори, состоит в том, что гипотезы и в науке, и в восприятии помогают заполнить пустоты в неполном наборе данных, которые мы получаем.
Как и Гельмгольц, Грегори стремился подчеркнуть, что гипотезы, выдвинутые нашей системой восприятия, не обязаны быть сознательными предположениями – конкретными мыслями, фразами, звучащими в нашей голове и описывающими, как, по нашему мнению, выглядит мир. Он предположил, что однажды удастся дать другое, непропозициональное описание процесса, с помощью которого мозг строит гипотезы, – основанное на концепциях математики и вычислительной техники. И оказалось, что он был прав.
Байесовский мозг
Сейчас психологи и нейробиологи обращаются к математике, чтобы понять, как мозг формирует гипотезы и вычисляет выводы. Одной из идей, преобразивших современную нейробиологию, стало предположение, что наш мозг на самом деле байесовский.
Это название дано в честь далекого предтечи теории вероятностей Томаса Байеса. Преподобный Байес жил в XVIII веке, и его круг интересов мог показаться необычным для священника. Он стремился разобраться в азартных играх вроде бросания монеток и костей, а также оценить вероятность разных результатов. Поэтому, наверное, не стоит удивляться, что он разработал ряд математических правил, которые и сейчас помогают нам количественно оценить вероятность тех или иных событий.
Байеса прославила названная в его честь теорема, которая утверждает, что, выдвигая гипотезы по поводу окружающего мира, мы не должны полагаться только на входящие данные11. Любые данные, которые мы получаем, должны быть сопоставлены с имеющимися знаниями о том, что может быть правдой, – то есть с нашей оценкой априорной вероятности.
Из-за нашего стандартного понимания того, что такое рациональное мышление, это утверждение может противоречить интуиции: если мы мыслим ясно, то должны в первую очередь сосредоточиться на получаемых данных, а не опираться на имеющиеся воззрения, разве нет? Но если немного поразмыслить, то вероятностный метод мышления окажется крайне полезным.
Представьте, что вы ночью смотрите на звезды. Вдруг по небу проносится что-то похожее на летающую тарелку – вот она здесь, а вот ее уже и нет. Что вы должны подумать? Если опираться только на данные, все выглядит так, словно у вас только что произошел близкий контакт с неземной жизнью. Однако у вас есть не одни свежие визуальные данные. Например, вы можете знать, что как раз сегодня вечером на орбиту должны выводить новый спутник, и он вполне может пролететь именно там, где вы его увидите. Или вы вспомните, что несносному соседскому мальчишке подарили на день рождения квадрокоптер, который он любит запускать по ночам. Эти уже имеющиеся варианты снижают вероятность того, что вы на самом деле увидели в ночном небе инопланетянина. С байесовской точки зрения, ваши выводы должны основываться на том, какое событие наиболее вероятно. Так что звонить в НАСА рановато.
The free sample has ended.
