Животное сознание , или животная осведомленность , является качеством или состоянием самосознания внутри животного или осознания внешнего объекта или чего-то внутри себя. [2] [3] У людей сознание определяется как: чувствительность , осведомленность , субъективность , квалиа , способность переживать или чувствовать , бодрствование , наличие чувства самости и исполнительная система управления разумом. [4] Несмотря на сложность определения, многие философы полагают, что существует широко распространенная базовая интуиция о том, что такое сознание. [5]
Тема сознания животных сопряжена с рядом трудностей. Она ставит проблему других умов в особенно тяжелой форме, поскольку животные, не имея возможности использовать человеческий язык , не могут передавать свои переживания. [6] Также трудно рассуждать объективно по этому вопросу, поскольку отрицание того, что животное обладает сознанием, часто воспринимается как то, что они не чувствуют, их жизнь не имеет ценности и что причинение им вреда не является морально неправильным. [7] Например, французский философ XVII века Рене Декарт иногда подвергается критике за обоснование жестокого обращения с животными, поскольку он утверждал, что только люди обладают сознанием. [8]
Философы, которые считают субъективный опыт сущностью сознания, также обычно полагают, как коррелят, что существование и природа сознания животных никогда не могут быть строго познаны. Американский философ Томас Нагель изложил эту точку зрения в влиятельном эссе под названием « Каково быть летучей мышью»? Он сказал, что организм сознателен «если и только если есть что-то, что значит быть этим организмом — что-то, что это значит для организма»; и он утверждал, что независимо от того, как много мы знаем о мозге и поведении животного, мы никогда не сможем по-настоящему поместить себя в разум животного и воспринимать его мир так, как это делают они сами. [9] Другие мыслители, такие как когнитивный ученый Дуглас Хофштадтер , отвергают этот аргумент как непоследовательный. [10] Несколько психологов и этологов утверждали о существовании сознания у животных, описывая ряд поведенческих моделей, которые, по-видимому, демонстрируют, что животные имеют убеждения относительно вещей, которые они не могут воспринимать напрямую. В книге Уолтера Вайта 2023 года « Философия науки о сознании животных» рассматривается значительная часть доказательств. [3]
Сознание животных активно исследуется уже более ста лет. [11] В 1927 году американский функциональный психолог Харви Карр утверждал, что любая достоверная мера или понимание осознанности у животных зависит от «точного и полного знания его основных условий у человека». [12] Более поздний обзор в 1985 году пришел к выводу, что «лучшим подходом является использование эксперимента (особенно психофизики) и наблюдения для отслеживания зарождения и онтогенеза самосознания, восприятия, коммуникации, намерения, убеждений и размышлений у нормальных человеческих плодов, младенцев и детей». [11] В 2012 году группа нейробиологов подписала Кембриджскую декларацию о сознании , в которой «недвусмысленно» утверждалось, что «люди не являются уникальными в обладании неврологическими субстратами, которые генерируют сознание. Нечеловеческие животные, включая всех млекопитающих и птиц, а также многие другие существа, включая осьминогов, также обладают этими нейронными субстратами». [13]
Проблема разума и тела в философии исследует отношения между разумом и материей , и в частности отношения между сознанием и мозгом. Было предложено множество подходов. Большинство из них являются либо дуалистическими , либо монистическими . Дуализм сохраняет жесткое различие между сферами разума и материи. Монизм утверждает, что существует только один вид вещества, и что разум и материя являются его аспектами. Проблема рассматривалась доаристотелевскими философами [ 14] [15] и была широко рассмотрена Рене Декартом в 17 веке, что привело к картезианскому дуализму . Декарт считал, что только люди, а не другие животные, обладают этим нефизическим разумом.
Отказ от дихотомии разума и тела обнаруживается во французском структурализме и является позицией, которая в целом характеризовала послевоенную французскую философию . [16] Отсутствие эмпирически идентифицируемой точки встречи между нефизическим разумом и его физическим продолжением оказалось проблематичным для дуализма, и многие современные философы разума утверждают, что разум не является чем-то отдельным от тела. [17] Эти подходы были особенно влиятельны в науках, особенно в областях социобиологии , информатики , эволюционной психологии и нейронаук . [18] [19] [20] [21]
Эпифеноменализм — это теория в философии сознания , согласно которой ментальные явления вызваны физическими процессами в мозге или что оба являются следствиями общей причины, в отличие от ментальных явлений, управляющих физической механикой мозга. Впечатление, что мысли, чувства или ощущения вызывают физические следствия, следует, таким образом, понимать как в некоторой степени иллюзорное. Например, не чувство страха вызывает учащение сердцебиения, оба являются симптомами общего физиологического происхождения, возможно, в ответ на законную внешнюю угрозу. [22]
История эпифеноменализма восходит к посткартезианской попытке решить загадку картезианского дуализма , то есть того, как разум и тело могут взаимодействовать. Ламетри , Лейбниц и Спиноза, каждый по-своему, начали этот способ мышления. Идея о том, что даже если бы животное было сознательным, ничего не было бы добавлено к производству поведения, даже у животных человеческого типа, была впервые высказана Ламетри (1745), а затем Кабанисом ( 1802), и была далее объяснена Ходжсоном (1870) и Хаксли (1874). [23] [24] Хаксли (1874) сравнил ментальные явления со свистком паровоза. Однако эпифеноменализм процветал прежде всего потому, что он нашел нишу среди методологического или научного бихевиоризма. В начале 1900-х годов такие научные бихевиористы , как Иван Павлов , Джон Б. Уотсон и Б. Ф. Скиннер, начали попытки раскрыть законы, описывающие связь между стимулами и реакциями, без ссылки на внутренние психические явления. Вместо того, чтобы принять форму элиминативизма или ментального фикционализма , позиций, которые отрицают существование внутренних психических явлений, бихевиорист смог принять эпифеноменализм, чтобы допустить существование разума. Однако к 1960-м годам научный бихевиоризм столкнулся со значительными трудностями и в конечном итоге уступил место когнитивной революции . Участники этой революции, такие как Джерри Фодор , отвергают эпифеноменализм и настаивают на эффективности разума. Фодор даже говорит об «эпифобии» — страхе, что человек становится эпифеноменалистом.
Томас Генри Хаксли защищает в эссе под названием «О гипотезе, что животные — это автоматы, и ее истории» эпифеноменалистскую теорию сознания, согласно которой сознание является каузально инертным эффектом нейронной активности — «как паровой свисток, который сопровождает работу локомотивного двигателя, не оказывает влияния на его механизмы». [25] На это Уильям Джеймс возражает в своем эссе « Являемся ли мы автоматами?», выдвигая эволюционный аргумент в пользу взаимодействия разума и мозга, подразумевая, что если сохранение и развитие сознания в биологической эволюции является результатом естественного отбора , то вполне вероятно, что сознание не только находилось под влиянием нейронных процессов, но и само имело ценность для выживания; и оно могло бы иметь ее только в том случае, если бы было эффективным. [26] [27] Карл Поппер развивает в книге «Я и его мозг» похожий эволюционный аргумент. [28]
Бернард Роллин из Университета штата Колорадо, главный автор двух федеральных законов США, регулирующих обезболивание животных, пишет, что исследователи оставались неуверенными вплоть до 1980-х годов относительно того, испытывают ли животные боль, а ветеринаров, прошедших обучение в США до 1989 года, просто учили игнорировать боль животных. [29] В своих взаимодействиях с учеными и другими ветеринарами Роллин утверждает, что его регулярно просили доказать, что животные обладают сознанием, и предоставить научно приемлемые основания для утверждения, что они чувствуют боль. [29] Отрицание сознания животных учеными было описано Дональдом Гриффином как ментофобия . [30] Академические обзоры этой темы неоднозначны, отмечая, что аргумент о том, что у животных есть по крайней мере простые сознательные мысли и чувства, имеет сильную поддержку, [31] но некоторые критики продолжают сомневаться в том, насколько надежно можно определить психические состояния животных. [32] [33] Рецензируемый журнал Animal Sentience [34], основанный в 2015 году Институтом науки и политики Общества защиты животных США, посвящен исследованиям по этой и смежным темам.
Около сорока значений, приписываемых термину « сознание», могут быть идентифицированы и классифицированы на основе функций и опыта . Перспективы достижения какого-либо единого, согласованного, независимого от теории определения сознания кажутся отдаленными. [35]
Сознание — неуловимое понятие, которое вызывает много трудностей при попытках его определения. [36] [37] Его изучение постепенно стало междисциплинарной задачей для многочисленных исследователей, включая этологов, неврологов, когнитивных нейробиологов, философов, психологов и психиатров. [38] [39]
В 1976 году Ричард Докинз написал: «Эволюция способности к симуляции, по-видимому, достигла кульминации в субъективном сознании. Почему это должно было произойти, для меня является самой глубокой загадкой, стоящей перед современной биологией». [40] В 2004 году восемь нейробиологов посчитали, что еще слишком рано давать определение. Они написали извинение в «Функциях человеческого мозга», [41] , в котором заявили:
Сознание иногда определяется как качество или состояние осознания внешнего объекта или чего-то внутри себя. [42] [43] Оно было определено несколько расплывчато как: субъективность , осознанность , чувствительность , способность переживать или чувствовать , бодрствование, наличие чувства самости и исполнительная система управления разумом. [4] Несмотря на сложность определения, многие философы считают, что существует широко распространенная базовая интуиция о том, что такое сознание. [5] Макс Велманс и Сьюзан Шнайдер написали в «The Blackwell Companion to Consciousness» : «Все, что мы осознаем в данный момент, является частью нашего сознания, делая сознательный опыт одновременно самым знакомым и самым загадочным аспектом нашей жизни». [44]
Связанные термины, также часто используемые в неопределенном или двусмысленном смысле:
Чувствительность (способность чувствовать, воспринимать или переживать субъективность) не то же самое, что самосознание (осознание себя как личности). Тест с зеркалом иногда считается операциональным тестом на самосознание, и горстка животных, которые его прошли, часто считается самосознающими. [46] [47] Остается спорным вопрос о том, можно ли правильно истолковать распознавание своего зеркального образа как подразумевающее полное самосознание, [48] особенно учитывая, что конструируются роботы, которые, по-видимому, проходят тест. [49] [50]
В нейронауке многое изучено о корреляциях между активностью мозга и субъективным, сознательным опытом, и многие предполагают, что нейронаука в конечном итоге объяснит сознание; «... сознание - это биологический процесс, который в конечном итоге будет объяснен с точки зрения молекулярных сигнальных путей, используемых взаимодействующими популяциями нервных клеток...». [51] Однако эта точка зрения подверглась критике, поскольку сознание еще не было показано как процесс, [52] и так называемая «трудная проблема» прямой связи сознания с активностью мозга остается неуловимой. [53]
С тех пор как Декарт выдвинул предложение о дуализме , стало общепринятым мнение, что разум стал предметом философии и что наука не способна проникнуть в проблему сознания – что сознание находится вне пространства и времени. Однако в последние десятилетия многие ученые начали двигаться в сторону науки о сознании. Антонио Дамасио и Джеральд Эдельман – два нейробиолога, которые возглавили движение к нейронным коррелятам личности и сознания. Дамасио продемонстрировал, что эмоции и их биологическая основа играют решающую роль в познании высокого уровня, [54] [55] а Эдельман создал структуру для анализа сознания с помощью научного взгляда. Текущая проблема, с которой сталкиваются исследователи сознания, заключается в объяснении того, как и почему сознание возникает из нейронных вычислений. [56] [57] В своих исследованиях этой проблемы Эдельман разработал теорию сознания, в которой он ввел термины первичное сознание и вторичное сознание . [58] [59]
Юджин Линден , автор «Плача попугая», предполагает, что существует множество примеров поведения и интеллекта животных, которые превосходят то, что люди считают границей сознания животных. Линден утверждает, что во многих из этих задокументированных примеров различные виды животных демонстрируют поведение, которое можно приписать только эмоциям и уровню сознания, который мы обычно приписываем только нашему собственному виду. [60]
Философ Дэниел Деннетт возражает:
Сознание требует определенного вида информационной организации, которая, по-видимому, не «зашита» в людях, а прививается человеческой культурой. Более того, сознание не является черно-белым, все-или-ничего типом феномена, как часто предполагается. Различия между людьми и другими видами настолько велики, что предположения о сознании животных кажутся необоснованными. Многие авторы просто предполагают, что у животного, такого как летучая мышь, есть точка зрения, но, похоже, мало кто интересуется изучением соответствующих деталей. [61]
Сознание у млекопитающих (включая людей) является аспектом разума, который, как обычно считается, включает в себя такие качества, как субъективность , чувствительность и способность воспринимать отношения между собой и окружающей средой . Это предмет многих исследований в философии разума , психологии , нейронауке и когнитивной науке . Некоторые философы делят сознание на феноменальное сознание, которое само по себе является субъективным опытом, и сознание доступа, которое относится к глобальной доступности информации для систем обработки в мозге. [62] Феноменальное сознание имеет много различных переживаемых качеств, часто называемых квалиа . Феноменальное сознание обычно является сознанием чего -то или о чем-то, свойство, известное как интенциональность в философии разума. [62]
У людей существует три распространенных метода изучения сознания: вербальные сообщения, поведенческие демонстрации и нейронная корреляция с сознательной деятельностью, хотя они могут быть обобщены только на нечеловеческие таксоны с различной степенью сложности. [63] В новом исследовании, проведенном на макаках-резусах , Бен-Хаим и его команда использовали подход диссоциации процесса, который предсказывал противоположные поведенческие результаты для двух режимов восприятия. Они обнаружили, что обезьяны демонстрировали точно такие же противоположные поведенческие результаты, как и люди, когда они осознавали или не осознавали представленные стимулы. [64]
В каком смысле можно сказать, что животные (или человеческие младенцы) обладают сознанием или самовосприятием , является предметом горячих споров; это часто называют дебатами о разуме животных. Наиболее известным методом исследования в этой области является тест с зеркалом, разработанный Гордоном Гэллапом , в котором кожа животного (или человеческого младенца) помечается, пока они спят или находятся под действием седативных препаратов, меткой, которую нельзя увидеть напрямую, но которую можно увидеть в зеркале. Затем животным позволяют увидеть свое отражение в зеркале; если животное спонтанно направляет поведение груминга на метку, это воспринимается как признак того, что они осознают себя. [66] [67] За последние 30 лет многие исследования обнаружили доказательства того, что животные узнают себя в зеркалах. Самосознание по этому критерию было зарегистрировано для:
До недавнего времени считалось, что самораспознавание отсутствует у животных без неокортекса и ограничивается млекопитающими с большим мозгом и хорошо развитым социальным познанием. Однако в 2008 году исследование самораспознавания у врановых сообщило о значительных результатах для сорок. Млекопитающие и птицы унаследовали одни и те же компоненты мозга от своего последнего общего предка почти 300 миллионов лет назад и с тех пор независимо эволюционировали и сформировали существенно разные типы мозга. Результаты тестов с зеркалом и меткой показали, что сороки без неокортекса способны понимать, что зеркальное отражение принадлежит их собственному телу. Результаты показывают, что сороки реагируют в тестах с зеркалом и меткой так же, как обезьяны, дельфины и слоны. Сороки были выбраны для исследования на основе их эмпатии и образа жизни, что является возможным предшественником их способности развивать самосознание. [67] У шимпанзе это явление встречается примерно в 75% у молодых взрослых особей и значительно реже у молодых и старых особей. [76] У обезьян, млекопитающих, не являющихся приматами, и ряда видов птиц наблюдалось исследование зеркала и социальные проявления. Получены намеки на вызванное зеркалом самонаправленное поведение. [77]
Согласно исследованию 2019 года, чистильщики стали первой рыбой, когда-либо наблюдавшейся, которая прошла тест с зеркалом. [78] Однако изобретатель теста Гордон Гэллап сказал, что рыбы, скорее всего, пытались соскрести предполагаемого паразита с другой рыбы и что они не продемонстрировали самоузнавания. Авторы исследования парировали, что, поскольку рыбы проверяли себя в зеркале до и после соскабливания, это означало, что у рыб было самосознание и они осознавали, что их отражения принадлежат их собственным телам. [79] [80] [81]
Тест с зеркалом вызвал споры среди некоторых исследователей, поскольку он полностью сосредоточен на зрении, основном чувстве у людей, в то время как другие виды больше полагаются на другие чувства, такие как обоняние у собак. [82] [83] [84] Исследование, проведенное в 2015 году, показало, что « тест на самоузнавание по запаху (STSR) » свидетельствует о наличии самосознания у собак. [84]
Другой подход к определению того, является ли животное сознательным, основан на исследовании пассивной речи ара (см. Arielle ). Некоторые исследователи предполагают, что пассивно слушая произвольную речь животного, можно узнать о мыслях другого существа и определить, является ли говорящий сознательным. Этот тип исследований первоначально использовался для изучения детской речи в колыбели Уиром (1962) и в исследованиях ранней речи у детей Гринфилдом и другими (1976).
Закон Ципфа может быть использован для указания того, указывает ли данный набор данных о коммуникации животных на разумный естественный язык. Некоторые исследователи использовали этот алгоритм для изучения языка дельфинов-афалин. [85]
Дальнейшие аргументы вращаются вокруг способности животных чувствовать боль или страдание . Страдание подразумевает сознание. Если можно показать, что животные страдают способом, похожим или идентичным человеческому, многие аргументы против человеческих страданий можно было бы, по-видимому, распространить на животных. Другие утверждали, что боль может быть продемонстрирована неблагоприятными реакциями на негативные стимулы, которые не являются целенаправленными или даже неадаптивными. [86] Одной из таких реакций является трансмаргинальное торможение , явление, наблюдаемое у людей и некоторых животных, родственное психическому срыву .
Карл Саган , американский космолог, указывает на причины, по которым люди склонны отрицать, что животные могут страдать:
Люди, которые порабощают, кастрируют, экспериментируют и разделывают других животных, имеют понятную склонность притворяться, что животные не чувствуют боли. Четкое различие между людьми и «животными» необходимо, если мы хотим подчинить их своей воле, заставить их работать на нас, носить их, есть их — без каких-либо тревожных оттенков вины или сожаления. Неприлично с нашей стороны, часто ведущей себя так бесчувственно по отношению к другим животным, утверждать, что страдать могут только люди. Поведение других животных делает такие претензии благовидными. Они просто слишком похожи на нас. [87]
Джон Вебстер, профессор животноводства в Бристоле, утверждает:
Люди предполагали, что интеллект связан со способностью страдать и что поскольку у животных мозг меньше, они страдают меньше, чем люди. Это жалкая логика, чувствующие животные способны испытывать удовольствие и мотивированы искать его, вам нужно только посмотреть, как коровы и ягнята ищут и наслаждаются удовольствием, когда лежат, подняв головы к солнцу в прекрасный английский летний день. Прямо как люди. [88]
Однако нет согласия, где следует провести границу между организмами, которые могут чувствовать боль, и теми, которые не могут. Джастин Лейбер , профессор философии Оксфордского университета, пишет, что:
Монтень в этом отношении экуменичен, утверждая, что у пауков и муравьев есть сознание, и даже описывая наши обязанности по отношению к деревьям и растениям. Сингер и Кларк сходятся во мнении, что губки не имеют сознания. Сингер помещает различие где-то между креветкой и устрицей. Он, с довольно большим удобством для того, кто громит суровые обвинения в адрес других, скользит мимо случая насекомых, пауков и бактерий, они шагают по Монтеню, по-видимому и довольно удобно, не чувствуя боли. Бесстрашный Мидгли , с другой стороны, кажется, готов рассуждать о субъективном опыте ленточных червей... Нагель ... кажется, проводит черту между камбалами и осами, хотя совсем недавно он говорит о внутренней жизни тараканов. [89]
Есть также некоторые, кто полностью отвергает этот аргумент, утверждая, что, хотя страдающие животные испытывают муки, страдающее растение также борется за то, чтобы остаться в живых (хотя и менее заметным образом). На самом деле, ни один живой организм не «хочет» умирать ради пропитания другого организма. В статье, написанной для The New York Times , Кэрол Кэсук Юн утверждает, что:
Когда растение ранено, его тело немедленно переходит в режим защиты. Оно выделяет букет летучих химических веществ, которые в некоторых случаях, как было показано, побуждают соседние растения упреждающе активизировать собственную химическую защиту, а в других случаях заманивают хищников или зверей, которые могут нанести вред растениям. Внутри растения задействуются системы восстановления и устанавливаются защитные механизмы, молекулярные детали которых ученые все еще разрабатывают, но которые включают сигнальные молекулы, курсирующие по телу, чтобы сплотить клеточные войска, даже задействовать сам геном, который начинает штамповать защитные белки... Но если вы задумаетесь, почему мы ожидаем, что какой-либо организм ляжет и умрет ради нашего обеда? Организмы эволюционировали, чтобы делать все возможное, чтобы избежать уничтожения. Как долго могла бы существовать любая родословная, если бы ее членам было фактически все равно, убьете ли вы их? [90]
Когнитивное смещение у животных — это модель отклонения в суждениях, при которой выводы о других животных и ситуациях могут быть сделаны нелогичным образом. [91] Индивиды создают свою собственную «субъективную социальную реальность» из своего восприятия входных данных. [92] Это относится к вопросу « Стакан наполовину пуст или наполовину полон? », используемому как показатель оптимизма или пессимизма. Когнитивное смещение было показано у широкого спектра видов, включая крыс, собак, макак-резусов, овец, цыплят, скворцов и медоносных пчел. [93] [94] [95]
Нейробиолог Джозеф Леду выступает за избегание терминов, полученных из субъективного опыта человека, при обсуждении функций мозга у животных. [96] Например, обычная практика называть мозговые контуры , которые обнаруживают и реагируют на угрозы, «контурами страха» подразумевает, что эти контуры отвечают за чувство страха. Леду утверждает, что павловское обусловливание страха следует переименовать в павловское обусловливание угрозы, чтобы избежать предположения, что «страх» приобретается у крыс или людей. [97] Ключом к его теоретическому изменению является понятие функций выживания, опосредованных контурами выживания, цель которых — поддерживать жизнь организмов, а не создавать эмоции. Например, защитные контуры выживания существуют для обнаружения и реагирования на угрозы. Хотя все организмы могут это делать, только организмы, которые могут осознавать деятельность своего собственного мозга, могут чувствовать страх. Страх — это осознанный опыт, и он происходит так же, как и любой другой вид осознанного опыта: через корковые контуры, которые позволяют обращать внимание на определенные формы мозговой активности. Леду утверждает, что единственные различия между эмоциональным и неэмоциональным состоянием сознания заключаются в лежащих в основе нейронных компонентах, которые способствуют этому состоянию. [98] [99]
Нейронаука — это научное изучение нервной системы . [100] Это очень активная междисциплинарная наука, которая сотрудничает со многими другими областями. Сфера деятельности нейронауки в последнее время расширилась и теперь включает молекулярные , клеточные , эволюционные , структурные , функциональные , эволюционные , вычислительные и медицинские аспекты нервной системы. Теоретические исследования нейронных сетей дополняются методами визуализации сенсорных и двигательных задач в мозге . Согласно статье 2008 года, нейронаучные объяснения психологических явлений в настоящее время имеют «соблазнительное очарование» и «похоже, вызывают больший общественный интерес», чем объяснения, которые не содержат нейронаучной информации. [101] Они обнаружили, что субъекты, которые не были экспертами в области нейронауки, «считали, что объяснения с логически нерелевантной нейронаучной информацией были более удовлетворительными, чем объяснения без нее. [101]
Нейронные корреляты сознания составляют минимальный набор нейронных событий и механизмов, достаточных для определенного сознательного восприятия . [102] Нейробиологи используют эмпирические подходы для обнаружения нейронных коррелятов субъективных явлений. [103] Набор должен быть минимальным , потому что, если мозг достаточен для того, чтобы породить любой данный сознательный опыт, вопрос заключается в том, какие из его компонентов необходимы для его создания.
Визуальное чувство и представление были рассмотрены в 1998 году Фрэнсисом Криком и Кристофом Кохом . Они пришли к выводу, что сенсорная нейронаука может быть использована в качестве подхода снизу вверх для изучения сознания, и предложили эксперименты для проверки различных гипотез в этом исследовательском направлении. [104]
Особенностью, отличающей людей от большинства животных, является то, что мы не рождаемся с обширным репертуаром поведенческих программ, которые позволили бы нам выживать самостоятельно (« физиологическая преждевременность »). Чтобы компенсировать это, у нас есть непревзойденная способность к обучению, т. е. осознанному приобретению таких программ путем подражания или исследования. После осознанного приобретения и достаточной практики эти программы могут стать автоматизированными до такой степени, что их выполнение будет происходить за пределами нашего сознания. Возьмем, к примеру, невероятные навыки мелкой моторики, проявляемые при исполнении фортепианной сонаты Бетховена, или сенсомоторную координацию, необходимую для езды на мотоцикле по извилистой горной дороге. Такое сложное поведение возможно только потому, что достаточное количество задействованных подпрограмм может выполняться с минимальным или даже приостановленным сознательным контролем. Фактически, сознательная система может фактически вмешиваться в эти автоматизированные программы. [105]
Растущая способность нейробиологов манипулировать нейронами с использованием методов молекулярной биологии в сочетании с оптическими инструментами зависит от одновременной разработки соответствующих поведенческих анализов и модельных организмов, поддающихся крупномасштабному геномному анализу и манипуляции. [106] Сочетание такого тонкого нейронного анализа у животных с еще более чувствительными психофизическими и мозговыми методами визуализации у людей, дополненное разработкой надежной теоретической прогностической структуры, как можно надеяться, приведет к рациональному пониманию сознания.
Неокортекс является частью мозга млекопитающих. Он состоит из серого вещества , или тел нейронных клеток, и немиелинизированных волокон, окружающих более глубокое белое вещество ( миелинизированные аксоны ) в головном мозге . Неокортекс гладкий у грызунов и других мелких млекопитающих, тогда как у приматов и других крупных млекопитающих он имеет глубокие бороздки и морщины. Эти складки значительно увеличивают площадь поверхности неокортекса, не занимая слишком много объема. Кроме того, нейроны в пределах одной морщины имеют больше возможностей для связей, в то время как нейроны в разных морщинах имеют меньше возможностей для связей, что приводит к компартментализации коры. Неокортекс делится на лобную , теменную , затылочную и височную доли, которые выполняют различные функции. Например, затылочная доля содержит первичную зрительную кору , а височная доля содержит первичную слуховую кору . Дальнейшие подразделения или области неокортекса отвечают за более конкретные когнитивные процессы. Неокортекс — это новейшая часть коры головного мозга , которая эволюционировала (отсюда и приставка «нео»); другие части коры головного мозга — это палеокортекс и архикортекс , вместе известные как аллокортекс . У людей 90% коры головного мозга — это неокортекс.
Исследователи утверждали, что сознание у млекопитающих возникает в неокортексе, и поэтому в более широком смысле использовали это для утверждения, что сознание не может возникнуть у животных, у которых отсутствует неокортекс. Например, Роуз утверждал в 2002 году, что «рыбы имеют нервную систему, которая опосредует эффективные реакции побега и избегания на вредные стимулы, но эти реакции должны происходить без сопутствующего, подобного человеческому осознания боли, страдания или дистресса, которые зависят от отдельно развившегося неокортекса». [107] Недавно эта точка зрения была оспорена, и многие исследователи теперь считают, что сознание животных может возникать из гомологичных подкорковых сетей мозга. [1] Например, данные свидетельствуют о том, что паллиум в мозге птиц функционально эквивалентен коре головного мозга млекопитающих как основе сознания. [108] [109]
Внимание — это когнитивный процесс избирательной концентрации на одном аспекте окружающей среды при игнорировании других вещей. Внимание также называют распределением ресурсов обработки. [110] Внимание также имеет различия в культурах. Добровольное внимание развивается в определенных культурных и институциональных контекстах посредством вовлечения в культурную деятельность с более компетентными членами сообщества. [111]
Большинство экспериментов показывают, что одним из нейронных коррелятов внимания является усиленная активация. Если нейрон имеет определенную реакцию на стимул, когда животное не обращает внимания на стимул, то когда животное обращает внимание на стимул, реакция нейрона будет усилена, даже если физические характеристики стимула остаются прежними. Во многих случаях внимание вызывает изменения в ЭЭГ . Многие животные, включая людей, производят гамма-волны (40–60 Гц) при фокусировании внимания на определенном объекте или деятельности. [112]
Расширенное сознание — это автобиографическое самовосприятие животного. Считается, что оно возникает в мозге животных, которые обладают значительной способностью к памяти и мышлению. Оно не обязательно требует языка. Восприятие исторического и будущего «я» возникает из потока информации из непосредственного окружения и из нейронных структур, связанных с памятью. Эта концепция была популяризирована Антонио Дамасио и используется в биологической психологии . Говорят, что расширенное сознание возникает в структурах человеческого мозга, описываемых как пространства образов и диспозиционные пространства . Пространства образов подразумевают области, где обрабатываются сенсорные впечатления всех типов, включая сфокусированное осознание основного сознания . Диспозиционные пространства включают зоны конвергенции, которые представляют собой сети в мозге, где обрабатываются и вызываются воспоминания, и где знания объединяются с непосредственным опытом. [113] [114]
Метапознание определяется как « познание о познании» или «знание о знании». [115] Оно может принимать различные формы; оно включает в себя знание о том, когда и как использовать определенные стратегии для обучения или решения проблем. [115] Было высказано предположение, что метапознание у некоторых животных свидетельствует о когнитивном самосознании. [116] Обычно существует два компонента метапознания: знание о познании и регуляция познания. [117] Труды о метапознании можно проследить, по крайней мере, до De Anima и Parva Naturalia греческого философа Аристотеля . [118] Метакогнологи полагают, что способность осознанно думать о мышлении уникальна для разумных видов и действительно является одним из определений разумности. [ необходима цитата ] Существуют доказательства того, что резус-макаки и человекообразные обезьяны могут делать точные суждения о силе своих воспоминаний о фактах и контролировать собственную неопределенность, [119] в то время как попытки продемонстрировать метапознание у птиц оказались безрезультатными. [120] Исследование 2007 года предоставило некоторые доказательства метапознания у крыс , [121] [122] [123] но дальнейший анализ показал, что они могли следовать простым принципам оперантного обусловливания , [124] или поведенческой экономической модели. [125]
Зеркальные нейроны — это нейроны , которые активизируются как при действиях животного, так и при наблюдении за тем же действием, выполняемым другим. [126] [127] [128] Таким образом, нейрон «отражает» поведение другого, как будто сам наблюдатель действует. Такие нейроны были непосредственно обнаружены у приматов и других видов, включая птиц . Функция зеркальной системы является предметом множества спекуляций. Многие исследователи когнитивной нейронауки и когнитивной психологии считают, что эта система обеспечивает физиологический механизм для сопряжения восприятия и действия (см. общую теорию кодирования ). [128] Они утверждают, что зеркальные нейроны могут быть важны для понимания действий других людей и для обучения новым навыкам путем имитации. Некоторые исследователи также предполагают, что зеркальные системы могут имитировать наблюдаемые действия и, таким образом, способствовать развитию навыков теории разума , [129] [130], в то время как другие связывают зеркальные нейроны с языковыми способностями. [131] Нейробиологи, такие как Марко Якобони (UCLA), утверждают, что зеркальные нейронные системы в человеческом мозге помогают нам понимать действия и намерения других людей. В исследовании, опубликованном в марте 2005 года, Якобони и его коллеги сообщили, что зеркальные нейроны могут различать, планирует ли другой человек, который берет чашку чая, выпить из нее или убрать ее со стола. Кроме того, Якобони и ряд других исследователей утверждают, что зеркальные нейроны являются нейронной основой человеческой способности к эмоциям, таким как эмпатия . [128] [132] Вилаянур С. Рамачандран предположил, что зеркальные нейроны могут обеспечивать неврологическую основу самосознания. [133] [134]
Сознание, вероятно, является эволюционной адаптацией , поскольку оно соответствует критериям Джорджа Уильямса универсальности вида, сложности [135] и функциональности, и это черта , которая, по-видимому, увеличивает приспособленность . [136] Мнения разделились относительно того, где в биологической эволюции возникло сознание и имеет ли сознание ценность для выживания. Утверждалось, что сознание возникло (i) исключительно с первыми людьми , (ii) исключительно с первыми млекопитающими, (iii) независимо у млекопитающих и птиц или (iv) с первыми рептилиями. [137] Дональд Гриффин в своей книге «Разум животных» предполагает постепенную эволюцию сознания. [138] Каждый из этих сценариев поднимает вопрос о возможной ценности сознания для выживания.
В своей статье «Эволюция сознания» Джон Эклз утверждает, что особые анатомические и физические адаптации коры головного мозга млекопитающих привели к появлению сознания. [139] Напротив, другие утверждают, что рекурсивная схема, лежащая в основе сознания, гораздо более примитивна, изначально развившись у видов, существовавших до появления млекопитающих, поскольку она улучшает способность к взаимодействию как с социальной, так и с природной средой, обеспечивая энергосберегающую «нейтральную» передачу в ином случае энергозатратной выходной машине двигателя. [140] Однажды возникнув, эта рекурсивная схема вполне могла стать основой для последующего развития многих функций, которые сознание обеспечивает в высших организмах, как это было описано Бернардом Дж. Баарсом . [141] Ричард Докинз предположил, что люди развили сознание, чтобы сделать себя субъектами мысли. [142] Дэниел Повинелли предполагает, что крупные лазающие по деревьям обезьяны развили сознание, чтобы учитывать собственную массу при безопасном перемещении среди ветвей деревьев. [142] В соответствии с этой гипотезой Гордон Гэллап обнаружил, что шимпанзе и орангутаны , но не маленькие обезьяны или наземные гориллы , продемонстрировали самосознание в тестах с зеркалом. [142]
Понятие сознания может относиться к произвольному действию, осознанию или бодрствованию. Однако даже произвольное поведение включает в себя бессознательные механизмы. Многие когнитивные процессы происходят в когнитивном бессознательном, недоступном для сознательного осознания. Некоторые формы поведения являются осознанными, когда им обучают, но затем они становятся бессознательными, по-видимому, автоматическими. Обучение, особенно неявное обучение навыку, может происходить вне сознания. Например, многие люди знают, как повернуть направо, когда едут на велосипеде, но очень немногие могут точно объяснить, как они это делают. [142]
Нейронный дарвинизм — это крупномасштабная теория функционирования мозга, первоначально предложенная в 1978 году американским биологом Джеральдом Эдельманом . [143] Эдельман различает то, что он называет первичным и вторичным сознанием:
Первичное сознание можно определить как простое осознание, включающее восприятие и эмоции . Как таковое, оно приписывается большинству животных. Напротив, вторичное сознание зависит от таких особенностей, как саморефлексивное осознание, абстрактное мышление , воля и метапознание , и включает их . [58] [145]
Теория Эдельмана фокусируется на двух организациях нервной системы : ствол мозга и лимбическая система с одной стороны и таламус и кора головного мозга с другой стороны. Ствол мозга и лимбическая система заботятся о важнейшем функционировании организма и выживании, в то время как таламокортикальная система получает сигналы от сенсорных рецепторов и посылает сигналы произвольным мышцам, таким как мышцы рук и ног. Теория утверждает, что связь этих двух систем в ходе эволюции помогла животным научиться адаптивному поведению . [144]
Другие ученые выступили против теории Эдельмана, предположив вместо этого, что первичное сознание могло возникнуть вместе с основными вегетативными системами мозга. То есть, эволюционное происхождение могло произойти от ощущений и первичных эмоций, возникающих из датчиков и рецепторов , как внутренних, так и поверхностных, сигнализирующих о том, что благополучие существа находится под угрозой, например, голод, жажда, голод, боль и экстремальное изменение температуры. Это основано на неврологических данных, показывающих, что таламус , гиппокамп , орбитофронтальная , островковая и средняя мозговые области являются ключом к осознанию жажды. [146] Эти ученые также указывают, что кора может быть не так важна для первичного сознания, как считали некоторые нейробиологи. [146] Доказательством этого является тот факт, что исследования показывают, что систематическое отключение частей коры у животных не удаляет сознание. Другое исследование показало, что дети, рожденные без коры, обладают сознанием. Вместо корковых механизмов эти ученые подчеркивают, что механизмы ствола мозга необходимы для сознания. [146] Тем не менее, эти ученые признают, что сознание более высокого порядка действительно включает в себя кору головного мозга и сложную связь между различными областями мозга.
В то время как животные с первичным сознанием обладают долговременной памятью, у них отсутствует явное повествование, и, в лучшем случае, они могут иметь дело только с непосредственной сценой в запоминаемом настоящем. Хотя у них все еще есть преимущество перед животными, не имеющими такой способности, эволюция привела к растущей сложности сознания, особенно у млекопитающих. Говорят, что животные с такой сложностью обладают вторичным сознанием. Вторичное сознание наблюдается у животных с семантическими способностями, такими как четыре высших примата . Оно присутствует в своей самой богатой форме у человеческого вида, который уникален тем, что обладает сложным языком, состоящим из синтаксиса и семантики. При рассмотрении того, как нейронные механизмы, лежащие в основе первичного сознания, возникли и поддерживались в ходе эволюции, предполагается, что в какой-то момент около расхождения рептилий в млекопитающих, а затем в птиц , эмбриологическое развитие большого количества новых взаимных связей позволило осуществить богатую повторную активность между более задними системами мозга, осуществляющими перцептивную категоризацию, и более фронтально расположенными системами, отвечающими за память о ценностях и категориях. [58] Способность животного связывать настоящую сложную сцену с собственной предыдущей историей обучения давала адаптивное эволюционное преимущество. В гораздо более поздние эволюционные эпохи появились дополнительные реентерабельные контуры, которые связывали семантическую и лингвистическую производительность с категориальными и концептуальными системами памяти . Это развитие способствовало появлению вторичного сознания. [147] [148]
Урсула Фосс из Боннского университета полагает, что теория протосознания [149] может служить адекватным объяснением самоузнавания, обнаруженного у птиц, поскольку они развивают вторичное сознание во время быстрого сна. [150] Она добавила, что многие виды птиц имеют очень сложные языковые системы. Дон Куикен из Альбертского университета считает такие исследования интересными, а также, если мы продолжим изучать сознание с помощью животных моделей (с разными типами сознания), мы сможем разделить различные формы рефлексивности, обнаруженные в современном мире. [151]
Для сторонников идеи вторичного сознания самоузнавание служит критическим компонентом и ключевой определяющей мерой. Что наиболее интересно, так это эволюционная привлекательность, которая возникает с концепцией самоузнавания. У нечеловеческих видов и у детей зеркальный тест (см. выше) использовался как индикатор самосознания .
Отсутствие неокортекса, по -видимому, не препятствует организму испытывать аффективные состояния. Сходящиеся доказательства указывают на то, что нечеловеческие животные имеют нейроанатомические, нейрохимические и нейрофизиологические субстраты сознательных состояний наряду со способностью демонстрировать преднамеренное поведение . Следовательно, совокупность доказательств указывает на то, что люди не являются уникальными в обладании неврологическими субстратами , которые генерируют сознание. Нечеловеческие животные, включая всех млекопитающих и птиц, и многие другие существа, включая осьминогов, также обладают этими неврологическими субстратами. [152]
В 2012 году группа нейробиологов, принявших участие в конференции «Сознание у людей и животных» в Кембриджском университете в Великобритании, подписала Кембриджскую декларацию о сознании (см. вставку справа). [1] [153]
В сопроводительном тексте они «недвусмысленно» утверждали: [1]
В 2024 году на конференции «Развивающаяся наука о сознании животных» в Нью-Йоркском университете [154] была принята Нью-Йоркская декларация о сознании животных . [155] В этой краткой декларации, подписанной рядом ученых, утверждается, что, помимо «сильной научной поддержки приписывания сознательного опыта другим млекопитающим и птицам», существуют дополнительные эмпирические доказательства, которые «указывают по крайней мере на реалистичную возможность сознательного опыта у всех позвоночных (включая рептилий, амфибий и рыб) и многих беспозвоночных (включая, как минимум, головоногих моллюсков, десятиногих ракообразных и насекомых)». [155] [156] В декларации далее утверждается, что «когда существует реалистичная возможность сознательного опыта у животного, безответственно игнорировать эту возможность при принятии решений, затрагивающих это животное». [155]
Распространенным образом является scala naturae , лестница природы, на которой животные разных видов занимают последовательно более высокие ступени, а люди, как правило, находятся на самом верху. [157] Более полезным подходом было признание того, что разные животные могут иметь разные виды когнитивных процессов, которые лучше понять с точки зрения способов, которыми они когнитивно адаптируются к своим различным экологическим нишам, чем путем постулирования какой-либо иерархии. [158] [159]
Собаки ранее были причислены к неосознающим себя животным. Традиционно самосознание оценивалось с помощью зеркального теста . Но собаки и многие другие животные не (так) визуально ориентированы. [160] [161] Исследование 2015 года утверждает, что «тест на самораспознавание по запаху» (STSR) дает существенные доказательства самосознания у собак и может сыграть решающую роль в демонстрации того, что эта способность не является специфической чертой только человекообразных обезьян, людей и некоторых других животных, но зависит от того, как исследователи пытаются ее проверить. По словам биолога Роберто Каццоллы Гатти (опубликовавшего исследование), «инновационный подход к проверке самосознания с помощью теста на запах подчеркивает необходимость сместить парадигму антропоцентрической идеи сознания на видоспецифическую перспективу». [84] [162] Это исследование было подтверждено другим исследованием. [163]
Исследования с содержащимися в неволе серыми попугаями , особенно работа Ирен Пепперберг с индивидуумом по имени Алекс , продемонстрировали, что они обладают способностью связывать простые человеческие слова со значениями и разумно применять абстрактные концепции формы, цвета, числа, нулевого смысла и т. д. По словам Пепперберг и других ученых, они выполняют множество когнитивных задач на уровне дельфинов, шимпанзе и даже человеческих малышей . [164] Еще одним известным африканским серым попугаем является Н'киси , о которой в 2004 году говорили, что ее словарный запас составляет более 950 слов, которые она использовала творчески. [165] Например, когда Джейн Гудолл посетила Н'киси в его доме в Нью-Йорке, он приветствовал ее словами «У вас есть шимпанзе?», потому что он видел ее фотографии с шимпанзе в Африке. [166]
В 2011 году исследование под руководством Далилы Бове из Университета Париж-Запад Нантер-ля-Дефанс показало, что серые попугаи способны координировать действия и сотрудничать друг с другом в определенной степени. Они могли решать такие задачи, как необходимость одновременного дергания за веревочки двух птиц, чтобы получить еду. В другом примере одна птица вставала на насест, чтобы выпустить поднос с едой, а другая вытаскивала поднос из испытательного аппарата. Затем обе кормились. Птицы наблюдали, ожидая, пока их партнеры выполнят необходимые действия, чтобы их поведение можно было синхронизировать. Попугаи, по-видимому, выражали индивидуальные предпочтения относительно того, с какой из других подопытных птиц они будут работать. [167]
Считалось, что самораспознавание свойственно только млекопитающим с большим мозгом и высокоразвитым социальным познанием, но отсутствует у животных без неокортекса . Однако в 2008 году было проведено исследование самораспознавания у врановых , чтобы определить способность к самораспознаванию у сороки. Млекопитающие и птицы унаследовали одни и те же компоненты мозга от своего последнего общего предка почти 300 миллионов лет назад и с тех пор независимо эволюционировали и сформировали существенно разные типы мозга. Результаты зеркального теста показали, что, хотя у сорок нет неокортекса, они способны понимать, что зеркальное изображение принадлежит их собственному телу. Результаты показывают, что сороки реагируют на зеркальный тест аналогично обезьянам, дельфинам, косаткам, свиньям и слонам. [67]
Исследование 2020 года показало, что вороны-падальщики демонстрируют нейронную реакцию, которая коррелирует с их восприятием стимула, что, по их мнению, является эмпирическим маркером (птичьего) сенсорного сознания — осознанного восприятия сенсорного ввода — у ворон, у которых нет коры головного мозга . Таким образом, исследование подтверждает теорию о том, что осознанное восприятие не требует коры головного мозга и что основные основы для него — и, возможно, для сознания человеческого типа — могли развиться до последнего общего предка >320 млн лет назад или независимо у птиц. [168] [108] Связанное исследование показало, что нейроархитектура паллиума птиц напоминает кору млекопитающих. [169]
Осьминоги очень умны, возможно, более, чем любой другой отряд беспозвоночных . Уровень их интеллекта и способности к обучению являются предметом споров, [170] [171] [172] [173] но исследования лабиринтов и решения задач показывают, что у них есть как краткосрочная , так и долгосрочная память . У осьминогов очень сложная нервная система , только часть которой локализована в их мозге . Две трети нейронов осьминога находятся в нервных тяжах их щупалец. Щупальца осьминога демонстрируют множество сложных рефлекторных действий, которые сохраняются даже при отсутствии входных данных от мозга. [174] В отличие от позвоночных, сложные двигательные навыки осьминогов не организованы в их мозге с использованием внутренней соматотопической карты их тела, вместо этого используется несоматотопическая система, уникальная для беспозвоночных с большим мозгом. [175] Некоторые осьминоги, такие как осьминог-имитатор , двигают своими щупальцами таким образом, что они имитируют форму и движения других морских существ .
В лабораторных исследованиях осьминогов можно легко научить различать разные формы и узоры. Сообщается, что они используют наблюдательное обучение , [176] хотя обоснованность этих результатов оспаривается. [170] [171] Также было замечено, что осьминоги играют : многократно выпускают бутылки или игрушки в круговое течение в своих аквариумах, а затем ловят их. [177] Осьминоги часто сбегают из своего аквариума и иногда проникают в другие. Они забирались на рыболовные суда и открывали трюмы, чтобы есть крабов. [172] По крайней мере четыре особи жилистого осьминога ( Amphioctopus marginatus ) были замечены за извлечением выброшенной кокосовой скорлупы, манипулированием ею, а затем сборкой ее для использования в качестве укрытия. [178] [179]
Шаманские и другие традиционные культуры и народные сказки говорят о животных духах и сознании животных. [180] [181] В Индии джайны считают, что все дживы (живые организмы, включая растения, животных и насекомых) обладают сознанием. Согласно джайнским писаниям , даже нигода (микроскопические существа) обладают высоким уровнем сознания и имеют способность принимать решения. [ необходима цитата ]
Некоторые авторы, внесшие вклад в соответствующие исследования сознания животных, включают:
отрицание любого дуализма между разумом и телом и последующее настаивание на том, что тело никогда не является просто физическим объектом, но всегда является воплощением сознания.
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на июль 2024 г. ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на июль 2024 г. ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на июль 2024 г. ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на июль 2024 г. ( ссылка )помнить, что собаки не так визуально ориентированы, как люди.