Свідомість: що це, як її досліджує наука і що ми знаємо про мозок
Оновлено: 4 дні тому
Автор: Український психологічний ХАБ · Опубліковано: 26 липня 2023 · Редакційна політика
Свідомість — одне з центральних понять психології та нейронаук, але за звичним словом стоїть складна наукова проблема. Ми безпосередньо знаємо, що означає бачити колір, чути музику, відчувати біль, згадувати подію або помічати власну думку. Значно складніше пояснити, як мозкова активність пов’язана з появою цього суб’єктивного досвіду і чому одні процеси переживаються свідомо, а інші відбуваються без такого переживання. Історично модерну постановку цієї проблеми значною мірою сформував Рене Декарт, який зробив безпосередньо усвідомлюване мислення центральною ознакою ментального та загострив питання про співвідношення психіки й тіла.
Сучасна наука досліджує свідомість експериментально: зіставляє суб’єктивні звіти з поведінкою, електричною активністю мозку, нейровізуалізацією, сном, анестезією та клінічними станами. Водночас єдиної загальноприйнятої теорії, яка пояснювала б усі аспекти свідомості, сьогодні немає.
Свідомість: коротке визначення
У найширшому науковому сенсі свідомість пов’язана з наявністю суб’єктивного досвіду — тим, що для людини або іншої істоти щось переживається. Коли ми бачимо червоне яблуко, відчуваємо холод, чуємо голос, переживаємо страх або помічаємо внутрішню думку, ці події мають для нас певний переживаний зміст. Класичну постановку суб’єктивного характеру досвіду запропонував Томас Нагель, запитавши, «як це» — бути іншою свідомою істотою.
Дослідники часто розрізняють принаймні два питання. Перше стосується стану або рівня свідомості: чи є суб’єкт у стані, за якого свідомий досвід узагалі можливий. Друге стосується змісту свідомості: що саме зараз переживається — звук, образ, біль, думка, спогад або відчуття власного тіла.
Таке розрізнення особливо важливе у дослідженнях сну, анестезії та розладів свідомості. Людина може мати дуже низьку поведінкову реактивність, але питання про наявність досвіду потребує окремої перевірки. І навпаки, складна обробка інформації сама по собі ще не доводить, що ця інформація стала змістом свідомого переживання.
Свідомість не дорівнює всій психічній діяльності
Мозок безперервно виконує величезну кількість операцій, які не стають предметом усвідомленого досвіду. Він регулює положення тіла, обробляє сенсорні сигнали, автоматично розпізнає знайомі патерни, запускає звичні дії, підтримує фізіологічні процеси й готує реакції ще до того, як людина зможе про них розповісти.
Тому визначення свідомості як «здатності обробляти інформацію» надто широке. Інформаційна обробка відбувається і поза свідомим доступом. Саме цю різницю корисно тримати в голові, коли читаємо популярні твердження про «приховані 90% мозку», «підсвідомі рішення» або повний контроль свідомості над поведінкою.
Докладніше про те, що в побутовій мові називають підсвідомістю, дивіться в матеріалі «Підсвідомість: що це насправді і як працюють неусвідомлювані процеси». Історичне фройдівське поняття несвідомого та його відмінність від сучасних неусвідомлюваних процесів розібрано окремо в статті «Несвідоме в психології: Фройд, сучасна наука і міфи про підсвідомість».
Свідомість, увага, мислення, усвідомлення і самосвідомість
Ці слова пов’язані, але описують різні аспекти психічної роботи. Ширше поняття «психіка» охоплює як усвідомлювані, так і неусвідомлювані психічні процеси.
Увага — це механізми відбору й пріоритизації інформації. Вона часто підсилює те, що потрапляє у свідомий досвід, але дослідження показують, що увагу і свідоме сприйняття можна частково розвести експериментально. Людина може спрямовувати ресурси обробки на стимул без повного усвідомлення його змісту, а деякі свідомі переживання виникають без навмисної концентрації уваги.
Мислення — ширша сукупність когнітивних операцій: міркування, планування, розв’язання задач, формування суджень. Частина мисленнєвих процесів доступна свідомому звіту, частина — ні. Отже, мислення і свідомість перетинаються, але не є синонімами.
Усвідомлення зазвичай описує процес, у якому певний зміст стає поміченим або доступним для переживання і звіту. У різних наукових традиціях англійське awareness перекладають по-різному, тому точний зміст терміна залежить від контексту.
Самосвідомість — здатність робити об’єктом усвідомлення самого себе: власне тіло, думки, почуття, риси, дії, біографічну безперервність або соціальну ідентичність. Вона є важливим різновидом свідомого досвіду, але свідомість не обмежується самосвідомістю. Можна свідомо бачити світло або відчувати біль, не розмірковуючи в цей момент про власну особистість.
Феноменальний досвід і доступ до інформації
У науці про свідомість часто розрізняють сам факт переживання і можливість використовувати певний зміст для звіту, міркування, планування чи контролю поведінки. Це розрізнення лежить у центрі тривалих дискусій про феноменальну свідомість і свідомий доступ.
Феноменальний аспект стосується того, як досвід відчувається з першої особи: яким є біль, колір, смак або емоційний стан для того, хто його переживає. Аспект доступу стосується того, чи може інформація бути використана іншими когнітивними системами — наприклад, для вербальної відповіді, рішення або довільної дії.
Різні теорії по-різному відповідають на питання, чи це два рівні одного механізму, чи принципово різні характеристики. Саме тому наукове визначення свідомості не зводять до здатності сказати «я це бачу»: мовний звіт є важливим методом дослідження, але не тотожний самому досвіду. Саме це розрізнення між функціональним доступом і феноменальним досвідом стало центральним у працях Девіда Чалмерса, який сформулював «важку проблему свідомості».
Як наука досліджує свідомість
Свідомість не можна виміряти одним приладом або одним тестом. Дослідники комбінують кілька типів даних.
Суб’єктивні звіти
Учасника запитують, що він бачив, чув або відчував, наскільки впевнено розпізнав стимул чи наскільки ясним був досвід. Це прямий шлях до інформації про переживання, але сам звіт потребує уваги, пам’яті, прийняття рішення та моторної відповіді. Тому мозкова активність, пов’язана зі звітом, не обов’язково є активністю, яка створила сам свідомий зміст.
Поведінкові завдання
Дослідники використовують вимушений вибір, маскування стимулів, бінокулярне суперництво та інші парадигми, в яких фізичний сигнал можна утримувати відносно сталим, а суб’єктивне сприйняття змінюється. Це допомагає відокремлювати властивості стимулу від того, що саме стало змістом досвіду.
ЕЕГ, МЕГ, фМРТ та внутрішньочерепні записи
Електроенцефалографія й магнітоенцефалографія дають високу часову роздільну здатність, функціональна МРТ — детальнішу просторову картину змін кровотоку, а внутрішньочерепні записи у клінічних умовах дозволяють вимірювати активність безпосередньо в окремих ділянках мозку. Жоден із цих методів сам по собі не є «детектором свідомості». Значення має збіг кількох незалежних показників.
Парадигми без прямого звіту
Щоб зменшити вплив мовної відповіді, робочої пам’яті та прийняття рішення, розробляють так звані парадигми без прямого звіту (no-report paradigms) — завдання, у яких стан сприйняття оцінюють за непрямими поведінковими або фізіологічними маркерами. Вони стали важливим інструментом у суперечці про те, які мозкові сигнали справді пов’язані зі свідомим переживанням, а які — з необхідністю про нього повідомити.
Де в мозку «міститься» свідомість
Сучасні дані не підтримують просту картину одного центру свідомості. Для нормального свідомого стану важлива взаємодія систем, що підтримують неспання та загальний рівень активації, із таламокортикальними та корковими мережами, пов’язаними зі змістом досвіду.
Стовбур мозку та пов’язані з ним системи відіграють фундаментальну роль у підтриманні стану активації. Таламус бере участь у широкій координації коркової активності. Кора головного мозку містить розподілені системи, в яких сенсорна, когнітивна та інтегративна обробка пов’язана з конкретними змістами досвіду.
Водночас точна роль передніх і задніх коркових ділянок залишається предметом активної дискусії. Частина теорій надає центральне значення широкому обміну інформацією між фронтальними, тім’яними та сенсорними системами, інші підкреслюють задні сенсорні області або локальну рекурентну обробку. Дані нейровізуалізації важливо тлумачити як нейронні кореляти та механістичні підказки, а не як фотографію окремого місця, де «живе» свідомість.
Основні сучасні теорії свідомості
Огляд у Nature Reviews Neuroscience виділяє кілька впливових сімейств теорій. Вони пропонують різні механізми й роблять різні експериментальні передбачення. Жодна з них сьогодні не має статусу завершеного загальноприйнятого пояснення.
Теорія глобального нейронного робочого простору
Global Neuronal Workspace Theory, GNWT, пов’язує свідомий доступ із широким поширенням інформації між віддаленими мозковими системами. За цією логікою багато процесів спочатку можуть залишатися локальними і неусвідомлюваними. Коли певне представлення достатньо підсилюється і стає глобально доступним, його можуть використовувати пам’ять, мовлення, прийняття рішень та контроль поведінки.
Одним із ключових передбачень цієї традиції була характерна пізня «глобальна активація» або ignition, особливо із залученням передніх ділянок мозку.
Теорія інтегрованої інформації
Integrated Information Theory, IIT, починає з властивостей самого переживання і намагається формально описати, які фізичні системи здатні мати інтегрований досвід. Центральна інтуїція полягає в тому, що свідомий стан одночасно дуже диференційований і єдиний: він містить багато можливих відмінностей, але переживається як цілісність.
IIT пов’язує свідомість із причинною структурою системи та ступенем інтеграції інформації. Теорія має математичний апарат і породила значну кількість емпіричних робіт, але її сильні твердження та способи перевірки залишаються предметом гострих дискусій.
Теорії вищого порядку
Higher-order theories виходять із того, що психічний стан стає свідомим, коли система певним чином представляє або «помічає» наявність цього стану на вищому рівні. Наприклад, одне нейронне представлення може кодувати зоровий стимул, а інше — відображати, що цей стан зараз має місце для суб’єкта.
Різні версії теорій вищого порядку суттєво відрізняються між собою, тому їх коректніше розглядати як сімейство моделей, а не одну єдину формулу.
Рекурентна обробка
Recurrent Processing Theory підкреслює повторні, зворотні обміни сигналами всередині сенсорних систем і між рівнями обробки. На відміну від суто прямого проходження сигналу від нижчих до вищих рівнів, рекурентна активність створює цикли взаємного уточнення представлень.
У сильних версіях цього підходу локальної рекурентної обробки може бути достатньо для феноменального досвіду, тоді як ширша глобальна доступність потрібна вже для звіту, міркування або довільного контролю.
Що показало пряме порівняння IIT і GNWT у 2025 році
У 2025 році консорціум COGITATE опублікував у Nature велике заздалегідь сплановане дослідження у форматі змагальної співпраці (adversarial collaboration) — пряме тестування конкуруючих передбачень IIT і GNWT. У дослідженні взяли участь 256 людей, а дані збирали за допомогою функціональної МРТ, магнітоенцефалографії та внутрішньочерепних записів.
Результат виявився важливим саме тому, що не дав простого переможця. Частина передбачень обох теорій отримала підтримку, але кілька їхніх ключових тверджень були поставлені під сумнів. Для IIT дослідники не знайшли очікуваної стійкої синхронізації в задній корі протягом усього свідомого сприйняття. Для GNWT не підтвердили деякі очікування щодо характерної «глобальної активації», зокрема при завершенні стимулу, а представлення окремих характеристик досвіду у префронтальній корі виявилося обмеженішим, ніж передбачала сильна версія моделі.
Це хороший приклад того, як сьогодні розвивається наука про свідомість: теорії поступово переводять із рівня концептуальних пояснень у рівень точних передбачень, які можна спростувати або уточнити.
Свідомість під час сну
Сон показує, чому неспання і свідомість не можна вважати одним і тим самим. Під час частини сну людина майже не реагує на зовнішній світ, однак може бачити сновидіння — тобто мати багатий суб’єктивний досвід, який частково від’єднаний від поточного сенсорного середовища.
Дослідження сну порівнюють моменти зі сновидіннями і без згадуваного досвіду, вивчають активність різних ділянок мозку та намагаються визначити, які нейронні патерни краще передбачають сам факт переживання. Сон також дозволяє дослідникам спостерігати природні переходи між різними рівнями реактивності й різними формами досвіду.
Історично ідея безперервного «потоку свідомості» стала однією з найвідоміших концепцій Вільяма Джеймса. Сучасна нейронаука використовує інші методи та теоретичні моделі, але питання про безперервність і мінливість досвіду, яке формулював Джеймс, залишається впізнаваною частиною історії проблеми.
Анестезія і контрольоване згасання реактивності
Загальна анестезія є особливо цінною моделлю, бо дозволяє контрольовано змінювати стан мозку і поведінкову реактивність. Дослідники порівнюють нейронну активність до введення анестетика, під час втрати відповідей, під час підтримання анестезії та після відновлення.
Сучасні огляди показують, що різні анестетики впливають на мозок різними шляхами, але часто змінюють великомасштабну взаємодію мереж, таламокортикальну комунікацію та складність нейронної динаміки. Саме тому анестезіологічні дані стали важливою перевіркою для теорій, які пов’язують свідомість із глобальною доступністю, інтеграцією або складністю мозкової активності.
Водночас відсутність поведінкової відповіді під анестезією і повна відсутність будь-якого досвіду — різні твердження. Це одна з причин, чому дослідники поєднують поведінкові ознаки з фізіологічними показниками.
Розлади свідомості
У клінічній неврології свідомість оцінюють у людей із тяжкими ушкодженнями мозку. Серед основних категорій описують кому, синдром неспання без ознак усвідомлення, мінімально свідомий стан і подальші стани відновлення. Діагностика спирається на стандартизоване повторне поведінкове обстеження, а в спеціалізованих центрах її можуть доповнювати ЕЕГ та функціональною нейровізуалізацією.
Особливо важливим є феномен cognitive motor dissociation — ситуація, коли людина не демонструє видимої відповіді на команду, але нейровізуалізація або ЕЕГ виявляє мозкову активність, сумісну з виконанням інструкції.
У багатоцентровому дослідженні, опублікованому в New England Journal of Medicine у 2024 році, такі сигнали виявили у 60 із 241 учасника, які поведінково не показували виконання команд. Це була спеціально відібрана група пацієнтів у шести експертних центрах, тому число 25% не можна механічно переносити на всіх людей без поведінкової реакції. Результат демонструє інше: поведінка може недооцінювати збережені когнітивні можливості, а оцінювання свідомості в клініці потребує максимально обережних висновків.
Раптова втрата свідомості, нова виражена сплутаність, неможливість розбудити людину або різка зміна реактивності — медична ситуація, що потребує невідкладної оцінки, а не психологічної самодіагностики.
Чому свідомість залишається відкритою науковою проблемою
Навіть коли ми знаходимо стабільний нейронний корелят певного переживання, залишається питання про механізм. Кореляція показує, що певний патерн активності регулярно супроводжує свідомий стан. Механістичне пояснення має додатково показати, які компоненти необхідні, які достатні, як вони взаємодіють і які точні передбачення випливають із моделі.
Друга складність — доступ до явища від першої особи. Наука вимірює поведінку й мозкові процеси з третьої особи, тоді як сам досвід за визначенням переживається суб’єктом. Це не робить свідомість недоступною для науки, але вимагає особливої методології: поєднання звітів, непрямих маркерів, причинних втручань і порівняння теорій.
Третя складність — багаторівневість. Питання «що робить людину притомною?», «чому саме цей зоровий стимул усвідомлюється?» і «чому нейронний процес узагалі має суб’єктивний аспект?» пов’язані, але не тотожні. Різні теорії можуть пояснювати різні рівні проблеми.
Що сучасна наука вже дозволяє сказати впевнено
Свідомість пов’язана із суб’єктивним досвідом, а не з усією інформаційною обробкою мозку.
Свідомий стан і конкретний зміст свідомості — різні рівні аналізу.
Увага, мислення, самосвідомість і свідомість частково перетинаються, але не є взаємозамінними поняттями.
Одного «центру свідомості» в мозку не виявлено; дослідження вказують на взаємодію систем збудження, таламуса і розподілених коркових мереж.
Сон, анестезія та розлади свідомості показують, що зовнішня реактивність не є ідеальним еквівалентом суб’єктивного досвіду.
Кілька впливових теорій мають емпіричну підтримку окремих передбачень, але жодна не пояснила весь масив даних.
Прямі міжтеоретичні тести стають одним із головних шляхів прогресу галузі.
Поширені запитання
Що таке свідомість простими словами?
Свідомість — це наявність переживаного досвіду: коли для вас щось «є» — колір, звук, біль, думка, емоція, спогад або відчуття власного тіла. У науці також вивчають рівень свідомості та те, який конкретний зміст у певний момент стає частиною досвіду.
Чи свідомість — це те саме, що мислення?
Ні. Мислення охоплює міркування, планування, оцінювання та інші когнітивні операції. Частина цих процесів стає доступною свідомому переживанню, а частина відбувається без прямого усвідомлення. Свідомість також включає сенсорні й емоційні переживання, які не зводяться до міркування.
Чи є у мозку центр свідомості?
Дані не вказують на одну окрему ділянку, яка сама створює всі види свідомого досвіду. Нормальний свідомий стан залежить від взаємодії систем збудження, таламуса та розподілених коркових мереж. Точний внесок різних мереж у конкретні аспекти свідомості продовжують досліджувати.
Чи може свідомість існувати під час сну?
Так. Сновидіння показують, що під час сну може існувати суб’єктивний досвід навіть тоді, коли людина майже не взаємодіє із зовнішнім середовищем. Водночас різні фази й епізоди сну відрізняються за імовірністю та характером переживань.
Чим свідомість відрізняється від самосвідомості?
Свідомість — ширше поняття. Самосвідомість стосується досвіду й знання про самого себе. Людина може свідомо бачити предмет, чути звук або відчувати біль без того, щоб у цей момент аналізувати себе як особистість.
Чи може наука виміряти свідомість?
Наука не має одного універсального «вимірювача свідомості». Дослідники поєднують суб’єктивні звіти, поведінку, ЕЕГ, МЕГ, фМРТ, внутрішньочерепні записи та клінічні спостереження. Найсильніші висновки виникають тоді, коли різні методи узгоджуються між собою.