Решение этой проблемы очень похоже на причину распространения пожаров и сообщений в Twitter. Некоторые сообщения циркулируют в локальном пространстве, так же как некоторые пожары ограничиваются небольшими участками леса. Но время от времени, в силу обстоятельств, изначально присущих объекту (содержание твита, интенсивность пожара), или внешних условий (времени суток в социальной сети, сырости почвы), огонь или твит могут охватить всю территорию. Они начинают активно распространяться, питая сами себя, становятся вирусными или неконтролируемыми.

Когда интенсивность нейронной реакции на стимул превышает определенный порог, примерно через 300 миллисекунд появляется вторая волна мозговой активности. Она не ограничивается отделами мозга, связанными с сенсорной природой стимула (зрительная кора для образов или слуховая кора для звуков) и распространяется по мозгу, как лесной пожар.

Если эта вторая мощная волна охватывает почти весь мозг, стимул становится осознанным. В противном случае этого не происходит. Мозговая активность оставляет отпечаток наподобие «цифровой подписи» сознания. Она позволяет определить, находится ли человек в сознании, проникнуть в его внутренний мир и узнать содержание его разума.

Волна мозговой активности, регистрируемая только при сознательных процессах, имеет такие характеристики:

(1) МОЩНАЯ. Состояние сильной активности распространяется по всему мозгу.

(2) СИНХРОНИЗИРОВАННАЯ И СОГЛАСОВАННАЯ. Мозг состоит из разных элементов, выполняющих конкретные функции. Когда стимул достигает сознания, все эти элементы синхронизируются.

(3) ОПОСРЕДОВАННАЯ. Как мозгу удается достичь мощной и согласованной активности между элементами, которые обычно функционируют независимо друг от друга? Что выполняет эту задачу? Для ответа снова прибегнем к аналогии с социальными сетями. Что делает информацию вирусной? В сети есть коммутаторы, или центры интернет-траффика, действующие как огромные распространители информации. К примеру, если Google дает конкретной информации приоритет в поиске, ее распространение резко возрастает.

В мозге есть как минимум три структуры, выполняющие эту роль:

(а) Лобная кора, которая осуществляет функции «диспетчерской вышки».

(б) Теменная кора, которая прокладывает динамично изменяющиеся маршруты между разными частями мозга. Она действует подобно железнодорожной стрелке, позволяющей поезду переходить с одного пути на другой.

(в) Таламус, который находится в центре мозга, связан со всеми отделами коры мозга и соединяет их друг с другом. При торможении таламуса движение информации в мозговой сети сильно нарушается, – как если бы однажды отключился Google, – и разные элементы коры мозга не могут синхронизировать свои функции, что приводит к исчезновению сознания.

(4) КОМПЛЕКСНАЯ. Лобная кора, теменная кора и таламус позволяют разным частям мозга действовать согласованно. Но насколько согласованной должна быть мозговая активность, чтобы функционировать эффективно? При полной дезорганизации обмен информациями между разными элементами становится невозможным. С другой стороны, при полной синхронности исчезают все иерархии и категории, поэтому функциональные модули и структуры, выполняющие специализированные функции, не могут сформироваться. В крайних состояниях абсолютной упорядоченности или хаотичности сознание исчезает.

Иными словами, синхронизация должна иметь промежуточный уровень сложности и упорядоченности. Это можно понять с помощью аналогии с музыкальной импровизацией: если она совершенно дезорганизована, получается какофония; если мелодия однородна и один инструмент похож на другой, все богатство музыки пропадает. Самое интересное происходит на промежуточном уровне между двумя этими состояниями, где согласованность между разными инструментами имеет определенную степень свободы. То же самое относится к сознанию.

В июле 2005 года женщина впала в кому после автомобильной аварии. После необходимых процедур, включая хирургическое вмешательство с целью уменьшить внутричерепное давление из-за многочисленных кровоизлияний, к ней много дней не возвращалось сознание. Иногда женщина непроизвольно открывала глаза. У нее сохранились циклы сна и бодрствования и некоторые рефлексы. Но она не подавала знаков, указывавших на осознанную реакцию. Все эти факторы соответствовали диагнозу вегетативного состояния[51]. Оставался ли шанс, что, вопреки всем клиническим признакам, у пациентки сохранилась богатая психическая жизнь, а ее субъективное внутреннее восприятие сходно с восприятием человека в полном сознании? Как узнать об этом? Как исследовать психическую жизнь разума, если человек не может передать свои мысли?

В общем и целом, психические состояния людей – счастье, желание, скука, усталость, ностальгия – выражаются в их жестах, словах или звуках, которые они издают. Речь позволяет более или менее осмысленно делиться нашими внутренними состояниями, будь то любовь, желание, боль, особые воспоминания или образы. Но если вы не можете выразить свое внутреннее состояние, например во время сна, то человек остается замкнутым в себе. Пациенты в вегетативном состоянии никак не выражают свои мысли и чувства, поэтому раньше было логично полагать, что они лишены сознания.

Но все изменилось. Свойства сознательной активности мозга, которые мы перечислили выше, позволяют объективно судить о том, обладает ли человек характерными признаками сознания. Они действуют как инструмент для расшифровки и интерпретации психического состояния людей, что особенно важно, когда других способов нет: например, для пациентов в вегетативном состоянии.

Примерно через семь месяцев после автомобильной аварии врачи провели исследование пациентки с использованием функциональной магниторезонансной томографии. Активность ее мозга при прослушивании различных фраз была сравнима с активностью мозга здорового человека. Самое интересное, что ее реакция оказывалась более ярко выраженной, если фраза была двусмысленной. По-видимому, мозг боролся с этой двойственностью, что указывало на активную работу мысли. Возможно, на самом деле женщина не находилась в вегетативном состоянии? Наблюдений за ее мозгом было недостаточно для однозначного ответа на такой важный вопрос. Во время глубокого сна или под анестезией, когда считается, что человек находится в бессознательном состоянии, мозг тоже особым образом реагирует на фразы и звуки. Можно ли точнее обнаружить характерные признаки активного сознания?

Когда здоровый бодрствующий человек представляет, что он играет в теннис, то сильнее всего активируется часть мозга, известная как дополнительная моторная зона (ДМО, SMA). Эта часть контролирует движение мышц[52]. С другой стороны, когда человек представляет, как он ходит по своему дому (все мы способны мысленно проследить маршрут на карте: линию железной дороги, расположение городских улиц, тропинки, адреса друзей, бабушек и так далее), то активируется система, включающая главным образом парагиппокамп и теменную кору.