Теория глобального рабочего пространства (Баарс)

Бернард Баарс – когнитивный психолог, он играет заметную роль в современных исследованиях сознания. Его новаторская книга «Когнитивная теория сознания» (A cognitive theory of consciousness ) вышла в свет еще в 1988 году, в то время, когда эмпирические теории сознания были немногочисленными и не привлекали к себе особого внимания. Также Баарс является соучредителем ведущего профессионального научного журнала, посвященного науке о сознании, Consciousness and Cognition (Сознание и познание ), созданного в 1991 году.

Теория глобального рабочего пространства (ТГП) (GWT – global workspace theory) основана на общепринятом в когнитивных науках представлении, которое было очень популярно в 80‑х годах, когда эта теория возникла. Когнитивисты считают, что наш разум – это система обработки информации, которую можно разделить на два разных типа архитектуры (processing architectures). Архитектура первого типа состоит из множества отдельных когнитивных модулей, которые анализируют входящую сенсорную информацию, а архитектура второго типа – из общей центральной системы, в которую входят когнитивные функции более высокого порядка (рис. 11.1).

Модуль – это механизм обработки, который специализируется на обработке только одного определенного типа информации, скажем, на распознавании знакомых лиц или устной речи. Только соответствующий тип информации может быть воспринят модулем как входящая информация. Когда этот тип информации доступен, модуль обрабатывает ее быстро, автоматически, отдельно или в изоляции от других модулей, без волевых усилий и без осознания. Модуль создает информацию, которая может получить доступ к сознанию, скажем, информацию о том, что это лицо знакомо, или дает интерпретацию о значении какого‑то слова. Словосочетание «модульность разума» (Fodor, 1983) говорит о том, что всю сенсорно‑перцептивную информацию сначала анализируют соответствующие модули, наш разум содержит сотни таких механизмов обработки, и каждый из них специализируется только на одном‑единственном типе информации, на одном‑единственном типе функций.

Рис. 11.1. Глобальное рабочее пространство (Global workspace)

В теории Баарса сознание напоминает широкую сеть связей между специализированными, неосознаваемыми модулями обработки, конкурирующими за доступ к глобальному рабочему пространству. Сообщение, которое побеждает в этой конкуренции и распространяется по всему рабочему пространству, формирует текущее содержание сознания

Традиционная когнитивная теория концентрировалась на описании модульной структуры разума, но ничего не говорила о сознании. ТГП пытается описать способ, с помощью которого информация, сначала обработанная модулями, в итоге входит в единую центральную систему сознания. Глобальное рабочее пространство – это когнитивная архитектура, в которую разные модули отправляют результаты обработки. Каждый модуль посылает в эту обширную сеть свои результаты, и в этой сети результаты обработки разных модулей свободно взаимодействуют, хотя сами модули изолированы друг от друга. Таким образом, результаты модулей можно назвать сообщениями, отправленными в сеть.

Здесь сообщения начинают конкурировать друг с другом за «глобальный доступ», то есть за доминирующее положение в сети. Сообщение, победившее в этой конкуренции, «передается в эфир» и тем самым формирует мгновенное содержание сознания. У сообщений, которые побеждают в конкуренции, должна быть некоторая минимальная продолжительность – как минимум 50–250 миллисекунд. Если сообщение «передается в эфир» в течение меньшего времени, оно не успевает распространиться по всему рабочему пространству и поэтому исчезает, не успевая дойти до сознания. Сообщения, которые побеждают в конкуренции, кроме того, должны быть внутренне целостными и информативными – внутренне противоречивые сообщения самоуничтожаются, а не несущие никакой новой информации сообщения не дают системе ничего нового и поэтому быстро рассеиваются. Глобальное рабочее пространство, согласно Баарсу, – это орган массовой информации в системе «специалистов», информационная сеть, где любая информация может быть связана с любой другой информацией. Но это не «система исполнительной власти» – она не принимает решений и не разрабатывает планов.

Баарс описывает свою теорию сознания с помощью метафоры театра. Победивший модуль похож на актера, который выходит на авансцену, и только его слова и действия моментально передаются всем зрителям в театре. В театре темно, освещена только авансцена, и поэтому зрители только видят «победившего» актера. Освещенная авансцена – метафора селективного внимания. Баарс считает, что селективное внимание – это шлюз в сознание (или к «передаче» сообщения). Внимание выбирает, куда или на какое содержание должен быть направлен свет театрального прожектора, а сознание – это следствие такого освещения цели. Содержание сознания становится ясным, и его можно выразить вербально или другими средствами; поэтому критерий сознания – возможность выражения, вербального или невербального .

Нейрональный субстрат глобального рабочего пространства сознания в мозге остается неясным. Баарс предполагает, что в нем есть как минимум два компонента: сенсорная кора, где стимулы представлены как паттерны активации коры; и активность ретикулярной формации и таламуса. Объединив их, можно получить следующую картину: сенсорную активность коры можно связать с таламусом посредством таламокортикальных петель обратной связи. У таламуса в свою очередь есть массивные связи со всей корой, а также с подкорковыми механизмами. Возможно, в этой системе совокупности нейрональной активации получают широкий доступ – так что, возможно, это и есть нейрональное глобальное рабочее пространство.

Несколько другую теорию рабочего пространства выдвинули французские нейробиологи Станислас Дехен, Лионель Наккаше и Жан‑Пьер Шанже. Они считают, что нейрональное глобальное рабочее пространство (НГП) (NGW – neural global workspace) основано на кортикальных нейронах «рабочего пространства», которые создают дальние и обширные связи в коре. Такие нейроны особенно часто находят в определенных слоях коры (пирамидные нейроны кортикальных слоев 2 и 3). Идея состоит в том, что активность в этих слоях коррелирует с сознанием. Таких нейронов рабочего пространства особенно много в префронтальной коре, но они есть и во многих других областях мозга. Система НГП анатомически четко не очерчена, потому что в разное время в рабочее пространство мобилизуются разные популяции нейронов.

Для мобилизации – или участия в формировании содержания сознания – нужна длительная активность определенного типа. Во‑первых, сам модульный процессор должен быть внутренне активен. Затем он отправляет результаты обработки (восходящие сигналы) к НГП, а активные нейроны рабочего пространства отсылают назад нисходящие сигналы, которые повышают активность и усиливают сообщения. Такая двусторонняя активация создает самоусиливающийся, самоподдерживающийся цикл нейрональной активности, поставляющий то или иное содержание в поток сознания. В отличие от первоначальной модели, предложенной Баарсом, эта модель рабочего пространства делает акцент на активности коры мозга и не отводит решающей роли таламокортикальным петлям активности. Активность нейрональных ансамблей, предполагаемая теорией NGW, тесно связывает сознание с нисходящим селективным вниманием и рабочей памятью – возможно, настолько тесно, что сознание становится почти идентичным вниманию и рабочей памяти.