Счетчик сознания

Чем сон отличается от комы? Первый суть физиологическое ресурсно-возобновляемое состояние, в то время как второе ближе к патологической фрустрации.

Трудно поверить, но сон есть даже у дрозофилы, о чем было известно со времен Т.Моргана, разработавшего хромосомную теорию наследственности, за что он был удостоен Нобелевской премии в области физиологии и медицины.

Теория хороша тем, что ограничивает сферу поисков хромосомами, не позволяя впустую тратить время и средства, которых всегда не хватает.

Предистория

Известно, что Морган перебрался из Нью-Йорка в Пасадену, пригород Лос-Анджелеса, где занял кафедру в Калифорнийском технологическом институте. Спустя многие десятилетия в этом же институте доктор Джулио Тонони открыл у дрозофилы гены сна, нарушение которых приводит не только к сокращению сна, но также и к продолжительности жизни мушек.

Подобная связь биологически вроде бы понятна. Поскольку в бодрствующем состоянии организм и его клетки как бы быстрее расходуют отпущенный им ограниченный ресурс (нечто подобное происходит при таком заболевании, как прогерия, когда ребенок проживает год за десять, и в 13-15 лет умирает глубоким стариком).

Тонони мечтает создать «счетчик сознания», с помощью которого врачи могли бы определять уровень бодрствования, как они делают это в отношении артериального давления и температуры. Остается только каким-то образом оцифровать функциональное состояние миллионов, если не миллиардов нервных клеток и триллионов их контактов.

Нечто промежуточное между сном и комой доктор видит в эпилепсии, на пике приступов которой люди теряют сознание, потом восстанавливающееся, и память об эпизоде. В духе цифрового подхода Тонони определяет сознание в терминах информационной теории Клода Шеннона. Согласно которому сигнал отличается от шума меньшей степенью неопределенности (одно дело — множество машин на мостовой, представляющих шум, и совсем другое — одна из них, несущаяся прямо на вас).

В этом смысле Тонони приравнивает сознание к совокупности множества пикселей, интегрированная информация которых создает картину. В этом смысле сон похож на энергосберегающее выключение дисплея, который может «ожить» после случайного толчка, и тогда человек видит сны.

Эксперимент

В качестве рабочей модели Тонони и его коллега Кристоф Кох пытаются проверить теоретические посылы на небольшом круглом червячке с красивым названием Canorabditis elegance, у которого всего тысяча клеток, из них 302 нейрона.

Если у дрозофилы есть сон, то у червячка, полагают ученые, должно быть сознание, которое необходимо оцифровать, чтобы переходить к более сложным организмам, не говоря уже о человеке. Количественный подход очень важен для фармакологов, разрабатывающих новые безвредные и нетоксичные обезболивающие, а также анестезиологов, каждый день вынужденных с помощью лекарственных средств отключать сознание хирургических пациентов, нуждающихся в операции.