Метамышление. Как нейронауки помогают нам понять себя

© 2021 by Stephen M. Fleming

© Bakhtiar Alfan / Shutterstock.com, фото на обложке

© 2021 by Hachette Book Group, Inc, дизайн обложки

© Д. Виноградов, перевод, 2023

© ООО «Индивидуум Принт», 2023

Хелен и Финну

Предисловие

Представьте, что вы пришли на прием к врачу, чтобы обсудить беспокоящую вас боль в груди. Вы сдаете анализы крови, проходите обследование и через неделю возвращаетесь в клинику, где врач разбирает с вами результаты. Проблема выглядит серьезной, и доктор поспешно рекомендует операцию по шунтированию сердца. Когда вы спрашиваете, почему она уверена в необходимости этой операции, врач рассказывает вам о ходе своих размышлений, в том числе о том, что она, возможно, ошибается, и о том, к чему может привести эта ошибка, после чего повторяет свой совет сделать операцию. Как бы вы поступили?

Теперь представьте, что после того, как вы прошли обследование, результаты поступают в компьютерную программу с искусственным интеллектом, которая с уверенностью заключает, что проблема выглядит серьезной, и рекомендует провести операцию по шунтированию сердца. Когда вы спрашиваете своего врача, действительно ли операция необходима, она не может вам ответить. Она не знает, почему была дана такая рекомендация. Все, что она может сказать, – в прошлом искусственный интеллект был очень точен в своих рекомендациях, когда получал весь перечень результатов, поэтому было бы разумно довериться ему и согласиться на операцию. Как бы вы поступили на сей раз?

Пожалуй, в первом случае ответ кажется очевидным: если врач уверен в себе и может объяснить причины этой уверенности, вы чувствуете, что стоит довериться ее совету. Во втором случае, однако, все не так однозначно. Многие из нас интуитивно ощущают, что, если человек или машина будут принимать ответственные решения, которые касаются нас, мы должны иметь возможность попросить их объяснить, почему они пришли к тому или иному выводу. Многие из наших правовых устоев, которые возлагают ответственность и вину за ошибки, основаны на возможности обосновать и защитить наши действия и мотивы. Без этих объяснений нам пришлось бы слепо доверять друг другу или нашим машинам. Как ни странно, некоторые из наиболее эффективных алгоритмов машинного обучения хуже всего поддаются объяснению. В отличие от них, люди охотно объясняют, что и почему они делают, – и все благодаря нашей способности размышлять, задумываться и знать самих себя, то есть отдавать себе отчет в том, как мы познаем, решаем, помним, мыслим и чувствуем.

У психологов есть особое название для этого вида самосознания: метапознание – от греческого «мета», что переводится как «после» или «за пределами». Буквально это означает способность мыслить о собственном мышлении. Метапознание – это изящная, красивая и, откровенно говоря, причудливая особенность человеческого разума, которая увлекала ученых и философов на протяжении веков. В знаменитой книге «Система природы» (1735) Карл Линней детально описал физические особенности сотен видов. Добравшись до нашего рода Homo, он настолько очаровался способностью людей к метапознанию, что просто приписал к их определению одну строчку на латыни: «nosce te ipsum» – «те, кто познал себя»[1].

Самосознание – определяющая черта человеческого опыта. Возьмем студентку Джейн, которая готовится к экзамену по физике. Что происходит у нее в голове? Несомненно, она мысленно перебирает множество фактов и формул, которые ей необходимо понять и усвоить. А еще, возможно не осознавая этого, она принимает решение, как, когда и что ей учить. Какая обстановка ей больше подойдет: оживленное кафе или тихая библиотека? Полезнее ли будет перечитать записи или порешать задачки? Не стоит ли переключиться на другую тему? А может, лучше вообще бросить все это и пойти погулять с друзьями?

Правильные решения, несомненно, повысят шансы Джейн на успех. Ей не хотелось бы попасть впросак, посчитав, что она хорошо усвоила материал, если это не так, или выбрав сомнительную стратегию подготовки. Но никто не примет решения за нее. Ей придется положиться на свое самосознание.

Наша способность к саморефлексии продолжает играть важную роль за пределами классных комнат и экзаменационных аудиторий. Обратимся к опыту Джеймса Нестора, писателя и фридайвера. В своей книге «Глубина» («Deep») Нестор рассказывает, как он ездил в прибрежные районы Греции и Багамских островов, чтобы сделать репортаж о соревнованиях по фридайвингу. На таких турнирах у участников только одна цель: задержать дыхание и погрузиться глубже, чем все остальные. В качестве доказательства, что они достигли определенной глубины, дайверы приносят на поверхность бирку с выбитым на ней номером. Если после всплытия они теряют сознание, погружение не засчитывается. Чтобы достичь успеха, профессиональные фридайверы должны четко осознавать свою способность погружаться на глубину, избегая травм или даже гибели. Легкая неуверенность в себе приведет к посредственным результатам, в то время как даже небольшая сверхуверенность может привести к летальному исходу. Показательно, что основная часть подготовки фридайверов проходит на суше и заключается в психологическом исследовании их возможностей и ограничений под водой[2].

А как насчет случая Джудит Кеппел, одной из первых участниц британского шоу «Кто хочет стать миллионером»? В каждом раунде участников спрашивают, уверены ли они в том, что знают правильный ответ, и точно ли хотят рискнуть своим выигрышем ради шанса на более высокий приз, вместо того чтобы просто забрать деньги. Ставки высоки. Ошибиться – значит потерять все, что вы заработали. Джудит приняла решение продолжать, когда на кону стояло 500 000 фунтов стерлингов.

Вопрос на миллион звучал следующим образом: «Какой король был женат на Алиеноре Аквитанской?» После короткой дискуссии с ведущим Крисом Таррантом Джудит остановилась на ответе «Генрих II». Затем Таррант задал свой убийственный, самый мучительный для участников вопрос: «Это ваш окончательный ответ?» И вновь успех зависит от самосознания. Вам нужно понять, насколько вы близки к правильному ответу, прежде чем соглашаться на авантюру. Джудит осталась при своем мнении и стала первым победителем в истории шоу.

Истории Джейн, Джеймса и Джудит объединяет то, насколько сильно их успех или неудача зависели от точности самосознания. Чтобы прочувствовать силу метапознания, представим, как бы сложились их истории, если бы оно сработало плохо. Джейн могла бы опрометчиво посчитать, что задачи по механике жидкости даются ей легко и необязательно задерживаться на этой теме. Она бы думала, что держит все под контролем, даже если бы это было не так. Подобная метакогнитивная ошибка может привести к провалу на экзамене, несмотря на неплохие способности Джейн и ее усердную учебу. В случае с Джудит мы можем выделить два типа возможных метакогнитивных ошибок: она знала бы правильный ответ, но не осознавала этого и поэтому упустила бы возможность стать миллионером. Или же она проявила бы излишнюю самоуверенность, рискнув поставить все на неправильный ответ. Для Джеймса подобная сверхуверенность могла бы стать вопросом жизни и смерти. Если бы он подумал, что способен совладать с большей глубиной, чем это было в действительности, то, подобно подводному Икару, спустился бы чересчур далеко и осознал свою ошибку, только когда было бы уже слишком поздно.

Мы часто упускаем из виду, насколько сильно метапознание влияет на нашу жизнь как в позитивном, так и в негативном ключе. В отличие от способности решать уравнения, совершать спортивные подвиги или запоминать исторические факты, самосознание представляется менее важным качеством. Для большинства из нас метапознание – словно дирижер оркестра: время от времени он незаметно корректирует и направляет музыкантов в верном (или неверном) направлении, при этом оставаясь не замеченным и недооцененным публикой. Даже если дирижера не будет на месте, оркестр продолжит играть – равно как Джейн, Джеймс и Джудит продолжили бы готовиться к экзамену, погружаться под воду и отвечать на вопросы игрового шоу, даже если бы их самосознание временно отключилось. Однако именно хороший дирижер способен стать тем фактором, что отделит заурядную репетицию от концерта мирового уровня, аналогично тому, как малозаметное влияние метапознания может отделить успех от неудачи, а жизнь – от смерти.

Исторически сложилось, что самосознание трудно измерить, определить и изучить, его роль зачастую игнорируется в том числе и по этой причине. Но сейчас ситуация меняется. Завесу над саморефлексией человеческого разума приоткрывает новая научная отрасль – метакогнитивная нейронаука. Сочетая инновационные лабораторные эксперименты с новейшими технологиями нейровизуализации, мы получаем все более детальное представление о работе самосознания как когнитивного и как биологического процесса. Дальше мы с вами увидим, наука о метапознании может продвинуть нас как никогда далеко в познании самих себя[3].

Загадка самосознания привлекла меня еще в подростковые годы, когда я заинтересовался книгами о мозге и разуме. Помню, как во время летних каникул, лежа у бассейна, я оторвал взгляд от страницы одной из этих книг и задумался: почему простая активность мозговых клеток в моей голове должна приводить к этому уникальному переживанию – восприятию света, мерцающего на поверхности воды? И что еще важнее: каким образом тот же самый мозг, в котором происходит этот опыт, вообще позволяет мне размышлять о таких вещах? Одно дело – быть сознательным, другое – знать, что я сознателен, и думать о своей сознательности. Голова пошла кругом. Я попался на крючок.

Сегодня я руковожу нейролабораторией по исследованию самосознания в Университетском колледже Лондона. Моя группа – одна из нескольких, работающих в Центре нейровизуализации человека Wellcome, расположенном в элегантном таунхаусе на Квин-сквер в Лондоне[4]. На цокольном этаже нашего здания размещены массивные аппараты для сканирования мозга, которые каждая из групп Центра использует для изучения различных аспектов работы сознания и мозга – как мы видим, слышим, запоминаем, говорим и так далее. В моей лаборатории студенты и постдоки изучают способность мозга к самосознанию. Тот факт, что какой-то уникальный элемент биологического устройства человека наделил нас способностью обращать мысли на самих себя, кажется мне удивительным.

Однако еще совсем недавно все это представлялось бессмыслицей. Как отмечал французский философ девятнадцатого века Огюст Конт, «мыслящий индивид не может разделить себя надвое – одна половина рассуждает, а другая наблюдает. Поскольку если наблюдаемый и наблюдающий орган будут идентичны, как может быть сделано какое-либо наблюдение?»[5]. Иными словами, как может один и тот же мозг обращать свои мысли на самого себя?

Аргумент Конта был созвучен научному мышлению того времени. С наступлением эпохи Просвещения в Европе все более популярным становился взгляд на самосознание как на нечто особенное и непостижимое для науки. Саморефлексию же западные философы использовали в качестве философского инструмента, подобно тому как математики задействуют алгебру для поиска новых математических истин. Опираясь на самоанализ, Рене Декарт пришел к своему знаменитому заключению «Я мыслю, следовательно, я существую», отметив при этом, что «ничто не может быть воспринято мною с большей легкостью и очевидностью, нежели мой ум». Декарт предполагал, что душа является вместилищем мысли и разума и что она приказывает нашему телу действовать. Душа не может быть разделена надвое – она просто есть. По этой причине самосознание казалось загадочным и неопределимым явлением, недоступным для науки[6].

Сегодня мы уже знаем, что у Конта не было оснований для беспокойства. Человеческий мозг не является единым, неделимым органом. Напротив, он состоит из миллиардов крошечных нейронов, потрескивающих от электрической активности и сплетенных в схему умопомрачительной сложности. Из взаимодействия между этими клетками и складывается вся наша психическая жизнь: мысли и чувства, надежды и мечты, которые то вспыхивают, то угасают.

Эта электрическая схема отнюдь не спутанный клубок связей без видимой структуры, напротив, она характеризуется протяженной архитектурой, подразделяющей мозг на отдельные области, каждая из которых занимается специальными вычислениями. Не обязательно отмечать на карте города все дома, чтобы ею можно было пользоваться. Схожим образом, мы можем получить приблизительное представление о работе различных областей человеческого мозга в масштабе целых участков, а не отдельных клеток. Некоторые области коры головного мозга находятся ближе к местам поступления данных (например, глазам), а другие – дальше по цепочке обработки информации. Например, какие-то области в основном занимаются зрением (зрительная кора, расположенная в задней части мозга), другие – обработкой звуков (слуховая кора), а третьи – хранением и извлечением воспоминаний (например, гиппокамп).

Отвечая Конту в 1865 году, британский философ Джон Стюарт Милль предвосхитил мысль о том, что самосознание может зависеть от взаимодействия процессов, протекающих в пределах одного мозга, и, таким образом, является легитимным объектом научного исследования. Благодаря появлению мощных технологий нейровизуализации, таких как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ), сегодня нам известно, что процесс саморефлексии действительно активирует определенные нейронные сети, а повреждения этих сетей (в том числе вследствие заболеваний) могут привести к критическим нарушениям самосознания[7].

Я часто думаю, что если бы мы так сильно не привыкли к нашей способности к самосознанию, то были бы потрясены тем, что мозг способен проделывать этот удивительный фокус. Представьте на мгновение, что вы – исследователь, отправившийся изучать новые формы жизни на далекую планету. Биологам на Земле не терпится узнать, как они устроены и что ими движет. Но никто и не подумает просто спросить их об этом! А вот марсианин, приземлившийся на Землю и подучивший английский, испанский или французский, может поступить именно так. Он будет шокирован, узнав, что мы способны рассказать ему кое-что о том, каково это – помнить, мечтать, смеяться, плакать, испытывать радость или сожаление, и все это благодаря тому, что мы осознаем себя[8].

Но самосознание появилось у нас не только для того, чтобы мы могли рассказывать друг другу (и возможным гостям с Марса) о своих мыслях и чувствах. Самосознание играет центральную роль в нашем восприятии мира. Мы не просто воспринимаем окружающее нас пространство, а можем размышлять о красоте заката, сомневаться в ясности нашего зрения и раздумывать, не обманывают ли наши чувства иллюзии или трюки фокусника. Мы не просто принимаем решения о том, какую работу предпочесть или за кого выходить замуж, а можем размышлять о том, хороший или плохой выбор мы сделали. Мы не просто воскрешаем в памяти наши детские воспоминания, но можем сомневаться в их достоверности.

Кроме того, самосознание позволяет нам понять, что у других людей тоже есть сознание, подобное нашему. Осознавая себя, я получаю возможность спросить: «Как я это вижу?» – и, что не менее важно, – «Как это видят другие?» Художественная литература потеряла бы смысл, если бы мы утратили способность думать о сознании других людей и сравнивать их опыт с нашим собственным. Без самоанализа не было бы и системного образования. Мы бы не знали, кому нужно обучаться и способны ли мы обучать других. Мысль о том, что самосознание является катализатором человеческого процветания, изящно выразил Владимир Набоков:

[Нас отличает от животных] то, что мы понимаем, что разумеем что-то о бытии. Другими словами, если я осознаю не только то, что я есмь, но еще осознаю, что осознаю это, значит, я отношусь к роду человеческому. Все прочее лишь вытекает из этого: блеск мысли, поэзия, мироощущение. В этом плане разрыв между обезьяной и человеком неизмеримо больше, чем между амебой и обезьяной[9].

В свете этих бесчисленных преимуществ неудивительно, что развитие самосознания издавна считалось разумной и достойной целью. В диалоге Платона «Хармид» Сократ возвращается с Пелопоннесской войны. По дороге домой он спрашивает местного мальчика, Хармида, понял ли тот, что значит софросюне – греческое слово, означающее сдержанность или умеренность, а также сущность правильно прожитой жизни. После долгих споров двоюродный брат мальчика Критий говорит, что ключ к софросюне прост – самосознание. Сократ в итоге формулирует тезис: «Следовательно, один только рассудительный человек может познать самого себя и выявить, что именно он знает и что – нет… Никто другой всего этого не может»[10].

Древних греков побуждала «познать самих себя» и знаменитая надпись, высеченная на стене храма в Дельфах. Для них самосознание было постоянной деятельностью; к нему нужно было стремиться. Эти взгляды перекочевали и в средневековую религиозную традицию: например, итальянский священник и философ Фома Аквинский высказывал предположение, что в отличие от Бога, который знает себя по умолчанию, нам необходимо прикладывать усилия, чтобы познать собственный разум. Фома Аквинский и его монахи проводили в молчаливом созерцании долгие часы. Они верили, что, лишь участвуя в организованной саморефлексии, могут уподобиться образу Божьему[11].

Схожее представление о стремлении к самосознанию можно наблюдать в восточных традициях, например в буддизме. Духовная цель просветления заключается в растворении эго, что позволяет здесь и сейчас обрести более прозрачное и достоверное знание о нашем сознании. Основатель китайского даосизма Лао-Цзы выразил идею о том, что обретение самосознания является одним из высших стремлений, когда писал: «Знать, а казаться незнающим – вот совершенство. Не знать, а думать, что знаешь, – это болезнь»[12].

Сегодня существует множество сайтов, блогов и книг по самосовершенствованию, которые призывают нас «найти себя» и развивать свое самосознание. Все это из лучших побуждений. Однако, хотя нас постоянно побуждают к развитию самосознания, мало кто уделяет внимание тому, как самосознание действительно работает. Я нахожу это необъяснимым. Было бы странно призывать людей чинить машины, если они не знают, как работает двигатель, или ходить в спортзал, если они не знают, какие мышцы следует нагружать. Данная книга призвана заполнить этот пробел. Она не будет сборником ценных советов или источником цитат. Вместо этого я хочу, опираясь на новейшие исследования в области психологии, компьютерных и нейронаук, предложить читателю руководство по строительным блокам, из которых собирается самосознание. Разобравшись, как работает самосознание, мы сможем использовать его с большей пользой и таким образом попытаемся откликнуться на афинский призыв.

Кроме того, я стремлюсь помочь нам лучше использовать машины, как существующие в настоящий момент, так и те, что, вероятно, появятся в ближайшем будущем. Уже сегодня мы вынуждены иметь дело со сложными системами, принимающими непонятные нам решения, – вспомните воображаемый визит к компьютерному доктору и его не поддающийся объяснениям совет о проведении операции. Нас окружают разумные, но бессознательные алгоритмы – от моделей прогнозирования климата до автоматизированных рыночных трейдеров, – и подобные инструменты готовы вторгнуться во все сферы нашей жизни. Во многих случаях эти алгоритмы делают нашу жизнь проще и продуктивнее, они даже могут помочь справиться с невиданными ранее проблемами вроде глобального потепления. Но существует опасность, что подчинение сверхумным «черным ящикам» ограничит человеческую автономию: исключив из уравнения метапознание, мы перестанем понимать, почему и как были приняты те или иные решения, и вместо этого будем вынуждены слепо следовать советам машинных алгоритмов. Философ Дэниел Деннет на этот счет пишет: «Реальная опасность, как мне кажется, заключается не в том, что превосходящие нас в интеллекте машины узурпируют нашу роль вершителей судеб, а в том, что мы переоценим возможности наших новейших инструментов мышления, преждевременно уступив им полномочия, выходящие далеко за пределы их компетенции»[13]. Мы узнаем, что наука о самосознании открывает нам альтернативный вариант будущего, гарантирующий, что осознание компетенции останется на вершине списка приоритетов как для нас самих, так и для наших машин.

Давайте посмотрим в будущее. Основной посыл этой книги в том, что человеческий мозг является вместилищем особых алгоритмов самосознания. Разбором их работы мы и займемся в первой части книги. Мы увидим, что нейронные схемы, поддерживающие работу метапознания, не свалились на нас с неба. Они укоренены в функциях человеческого мозга, сформированного эволюцией. Это означает, что многие строительные кирпичики метапознания закладываются еще на ранних этапах развития человека, а также обнаруживаются и у других видов животных. Мы рассмотрим как бессознательные процессы, формирующие составные элементы самомониторинга, так и сознательные – позволяющие вам осознавать свои текущие переживания. Как станет ясно, говоря о самосознании, мы имеем в виду целую совокупность способностей, благодаря которым человек познаёт себя – например, способность признавать свои ошибки или описывать свой опыт[14].

К концу первой части мы разберемся, из каких важнейших компонентов складывается полноценная способность к самосознанию. Мы также поймем, как и почему этот процесс может разладиться, как в результате заболеваний вроде шизофрении и деменции самосознание может сбоить. Во второй части мы переключим внимание на то, как мы используем самосознание для обучения, принятия решений и сотрудничества с другими людьми во многих сферах нашей жизни. Разобравшись, как и почему самосознание может искажаться, и осознав как его силу, так и хрупкость, мы научимся избегать ситуаций, в которых оно может дать осечку. Чтобы понять, почему осознание себя и того, как себя осознают другие, имеет решающее значение для построения лучшего и более справедливого общества, мы углубимся в несколько важных сфер человеческой деятельности, в том числе обсудим роль метапознания в допросах свидетелей, а также в политике и науке. Мы изучим, как самосознание помогает нам отделять реальность от выдумки и как с его помощью можно даже научиться управлять нашими сновидениями. Мы увидим, что иногда наше самосознание бездействует, а значит, во множестве ситуаций люди ничем не отличаются от черных ящиков, будучи неспособными объяснить, что и почему они сделали.

Кроме всего прочего, нам станет понятно, что, несмотря на все ограничения, способность людей к самосознанию и самообъяснению лежит в основе наших понятий об автономии и ответственности. Мы изучим роль самосознания в обучении и преподавании. Разберемся, почему самосознание скорее мешает добиваться результатов в спорте, но при этом помогает тренировать других спортсменов. Мы увидим, как цифровые технологии меняют наше осознание себя и других в целом ряде важнейших аспектов. Я покажу, что в условиях возрастающей политической поляризации и дезинформации особую важность получает развитие способностей саморефлексировать и подвергать сомнению наши убеждения и мнения. Мы подумаем, почему даже самые мощные современные компьютеры не обладают метапознанием, а также увидим, как стремительное распространение машинного обучения проводит границу между алгоритмами разума и алгоритмами самосознания. Мы обсудим, что это может означать для общества и как мы можем это контролировать – стоит ли нам пытаться внедрить самосознание в наши компьютеры или удостовериться, что мы сможем понимать и использовать создаваемые нами машины. Чем бы ни завершились эти усилия, они могут стать ключом к решению некоторых острейших социальных проблем.

Надеюсь, к концу этой книги нам станет понятно, почему культивирование самосознания всегда и везде было необходимым условием процветания и успеха – от древних Афин до зала заседаний директоров Amazon. Но мы забегаем вперед. Чтобы раскрыть тайны самосознания, нам предстоит начать с самых простых строительных кирпичиков: с двух особенностей работы нашего сознания – отслеживания неопределенности и мониторинга своих действий. Хотя они и могут показаться простыми, эти особенности составляют фундамент самосознающего мозга.

Часть I

Как разум осознает себя