Тысячи нейронных сигнальных волн: новая гипотеза о формировании сознания
Дата публикации: 13 сентября, 13:02
Учёные из Массачусетского технологического института (MIT, США) представили свежую концепцию, объясняющую природу сознания. Согласно их исследованиям, сознание возникает благодаря бегущим волнам, которые синхронизируют деятельность миллиардов нейронов в режиме реального времени. Такие волны обеспечивают координацию больших нейронных групп, формируя глобально интегрированное состояние коры головного мозга — основу нашего осознанного восприятия.
Ранее считалось, что каждый нейрон активируется отдельно, но эта идея оказалась недостаточной для объяснения сложной работы мозга. Новая модель основана на принципе смешанной селективности: нейроны меняют свои сигналы в зависимости от контекста и сигналов, участвуя одновременно в нескольких когнитивных процессах. Активность нейронов отражает содержимое мыслей, восприятие внешнего мира, управление движениями и хранение воспоминаний.
Механизмы динамики сознания
Взаимодействие бегущих волн двунаправленно: нейроны реагируют на внешние стимулы, образуя колебания, которые затем организуют активность более крупных нейронных ансамблей. Особенность этих волн в том, что совпадение их пиков усиливает сигнал, а встреча пика с впадиной — наоборот, гасит волну. Сознание возникает тогда, когда такие динамические волновые паттерны приводят кору к организованному и глобально интегрированному состоянию. По словам авторов исследования,
«сознание формируется, когда эти волновые паттерны создают упорядоченное, глобально интегрированное состояние коры, которое связывает и управляет широко распределённой активностью».
Один из исследователей, Эрл Миллер, сравнивает этот процесс с управлением стадом овец:
«Нужно как-то собрать вместе огромное количество овец — так и мозг организует нейроны». Эта теория открывает новые горизонты в понимании сознания и работы мозга, особенно учитывая, что мозг работает за счёт аналоговых сигналов, не дробя информацию на дискретные шаги, как цифровые компьютеры. При этом мозг расходует всего около 20 Вт энергии, в то время как современные системы искусственного интеллекта требуют значительно больше мощности. Исследование опубликовано в журнале Journal of Neuroscience.
Предложенная теория может стать ключевым этапом в нейробиологических исследованиях, предлагая свежий взгляд на взаимодействие нейронов и механизмы сознательных переживаний. Для русскоязычной аудитории важно понимать, что эти открытия способствуют не только научному, но и философскому осмыслению природы человеческого сознания и идентичности, что влияет на современные дискуссии в психологии и этике. Дальнейшие исследования помогут подтвердить или опровергнуть эту гипотезу, расширяя наше представление о работе мозга.
Интересно, что концепция о бегущих волнах в нейронах может быть связана с идеей о существовании сознания у существ с уникальной физикой и химией, отличной от земной. Это открытие поднимает важные вопросы о природе осознания и его возможных формах. Более подробно об этом можно узнать в нашей статье о возможностях сознания в других формах жизни.