Нейроученый Дмитрий Филимонов живет на три страны: Финляндия, Эстония и Россия, пишет картины маслом и изучает человеческое сознание. Новый герой постоянной рубрики Т&Р рассказывает о том, почему ему не по душе комфортная жизнь, в чем сложности работы нашего сознания и какую музыку можно сыграть на нейрооргане.

Дмитрий Филимонов

Где учился: Тартуский университет, Эстония; PhD в университете Турку (Финляндия)
Что изучает: исследование сознания методами нейровизуализации
Особые приметы: играет на нейрооргане, рисует маслом, любит путешествовать на север и пишет свою книгу

От программирования к нейронауке

После школы кидал жребий между журфаком и философским факультетом, физикой, живописью, медициной и психологией. Выбрал психологию. Тогда мне это казалось чем-то производным от вышеперечисленных вещей. Изнутри дисциплина предстала в виде множества непохожих течений: от психофизиологии и строгой экспериментальной психологии до спорного психоанализа или совсем уж ненаучных штук. На первом курсе я впервые узнал о нейронауке, что, быть может, и мне посчастливится исследовать человеческий мозг и что это самое глубокое и восхитительное в жизни.

Магистратуру закончил в Тартуском Университете. Тема диплома была связана с нейрокоррелятами или функциональными системами ментального вращения: необходимо было выяснить, что в мозге отвечает за так называемое mental imagery. Процесс, когда мы с закрытыми глазами представляем фигуру и вращаем ее или двигаем точку по воображаемому полю. Идея была в том, чтобы понять, какие зоны мозга работают именно над этой функцией, а какие нет. В итоге мы выяснили, что первичная зрительная кора связана с визуальностью, видимостью образа и с точностью выполнения задачи, тогда как дорсолатеральная префронтальная — наоборот. Хороший дипломный проект. Но в жизни с мозгом все гораздо сложнее: в процессах участвует еще и сознание, и одним экспериментом ничего никогда не решается.

Дальше была долгая пауза в науке, о чем вспоминаю со скорбью и сожалением. Пришлось временно заняться житейскими делами. За пару лет я выучил программирование и поработал в разных компаниях и областях: от кибербезопасности до интернета вещей. Я выучил java, а первая работа была на javascript. Выбирать не приходилось, было тяжело устроиться и без образования и без опыта работы — такой circulus vitiosus. Но мир IT многому научил и показал.

Если бы я продолжил заниматься программированием, моя жизнь была бы более комфортной. Но программирование в бизнес-сфере — чаще просто способ заработать. Тогда уж лучше ваять подобное на себя. Тратить жизнь исключительно на обогащение — скучно, а для программирования a-la computer science у меня все-таки мало опыта. Да и мозг интереснее, мне кажется.

Через три года я наконец нашел место мечты, где можно изучать любимую тему (тогда я уже знал, что хочу изучать именно сознание).

Так и написал главному: здравствуйте, профессор, вот я, у меня ничего нет, но мне очень интересно

В доказательство серьезности намерений — вот готовый план (идея, тема, литобзор, пять предполагаемых экспериментов). Думал, не ответит или откажет, а он прислал исправления. Мы некоторое время переписывались, затем подал заявку и меня пригласили.

Был лишь один болезненный нюанс: у них не было финансирования на первое время. За PhD в Финляндии ты ничего не платишь, если удалось поступить, но многие докторанты около года живут на свои средства, потом находят грант или стипендию с первой-второй статьи. Пришлось параллельно работать на полную ставку, затем на 75%. Можно было сразу пойти на оплачиваемую позицию, как делает подавляющее большинство: есть вакансии в лабораториях, тебе дается готовая тема, есть проект — работай спокойно. Но ведь это не так интересно, верно?

О проблемах сознания

Сейчас я состою в Consciousness Research Group. Это научная группа из сотрудников нашей лаборатории, объединенная общим интересом — сознанием. Сознание, сон, научное исследование гипноза, а также лабораторные семинары, коллаборация, совместные исследования, дружеская поддержка и атмосфера тонкого ума. С официальной точки зрения — это одно из исследовательских подразделений факультета.

Я занимаюсь исследованием сознания методами нейровизуализации. Для начала неплохо бы определить предмет, то есть ответить, что это такое.

Когда я смотрю на стол, в моей голове нет никакого стола — там есть нейронные импульсы, но я вижу не их; вместо этого я воспринимаю некий образ

Что я могу сказать о видимом столе? В отличие от стола в комнате, у него нет ни веса, ни протяженности, ни других свойств материального объекта. Означает ли это, что образ стола (или звук, или боль, или любой другой чувственный феноменальный опыт) нематериален? Невозможно точно ответить на этот вопрос, и личная позиция, которую занимает ученый, зависит от его философских вкусов и текущих веяний культуры.

Во многом проблема сознания — наследница старой психофизической проблемы. Если очень грубо и кратко обрисовать урезанный философский ландшафт, будет что-то наподобие такой картины: в 1975 году Томас Нагель определяет сознание данного существа как «каково быть этим существом?» и приводит пример с летучей мышью: даже если мы узнаем все материальные факты о ее мозге, мы никогда не сможем понять, каково быть ей, а если бы и смогли в нее превратиться, то вряд ли расскажем. Колин Макгинн в кантианском духе говорит о пределах познания нашего вида: по аналогии с гориллой, которая никогда не постигнет квантовую физику, человек здесь смотрит на свой предел.

В 1994 году Дэвид Чалмерс формулирует знаменитую Трудную проблему: как такое сложное и материальное, как мозг, способно породить нечто нематериальное, как сознание? И для чего? Ведь судя по исследованиям, бессознательные процессы успешно справляются с обработкой информации и задачами высокой сложности. Такие радикальные, материалистически-ориентированные философы, как Дэниел Деннет, отрицают само существование субъективного феноменального опыта, приравнивая человека к машине, а сознание считают иллюзорным концептом.

Далее, с открытиями в области нейрохирургии мы приобретаем много контринтуитивных знаний о предмете. Оказалось, что единый и неделимый опыт сознания дробится, люди с различными травмами головы могут потерять видение цветов, части зрительного поля, понимание речи, движение, время и даже пространство. Подобное описывал Оливер Сакс в своих знаменитых книгах. Оказалось, что эти категории опыта связаны с определенными зонами мозга и их физиологией, то есть не весь мозг отвечает за все сознание, а определенные процессы и области связаны с определенными формами опыта. Какие? А вот это я и исследую.

Собственно, моя работа связана с поиском электрофизиологических коррелятов в слуховой модальности (или нескольких): когда и где вибрация в ухе, а затем нейронный сигнал превращается в звук, нечто, что я слышу. Самыми частыми инструментами для подобных исследований являются ФМРТ и ЭЭГ или МЭГ. Сейчас я использую ЭЭГ, так как важно определить, когда именно впервые стимул попадает в сознание.

Используя еле различимые стимулы, такие как тишайший звук или мелькающую картинку, мы можем получить ситуацию, где люди видят или слышат один и тот же стимул примерно в половине случаев. Тогда мы сравниваем условия, когда стимул осознается, а когда нет, «вычитая» бессознательную активность мозга из активности «с сознанием». Получившийся результат и будет нейрокоррелятом.

Идея разделения сознания на феноменальное и сознание доступа (phenomenal and access consciousness) изначально пришла к философу Неду Блоку, где первое означает описанный нами образ стола, или несводимое к материи квалиа, каково-быть-субъектом, красность красного и больность боли, звуки и цвета, а второе представляет собой момент, где этот опыт становится доступным для когнитивных механизмов, обрабатывается, обдумывается.

До сих пор речь шла про исследования отдельного содержания сознания, а есть еще уровень сознания, например, кома-сон-бодрствование, сознание в целом, что тоже изучается, но немного другим образом. Еще одна сложность: отсутствие единой теории сознания, которая удовлетворила бы большую часть научного сообщества.

А что кроме науки?

Скоро буду планировать новый эксперимент: идея к нему уже есть, нужно провести несколько пилотных тестов по калибровке стимульного материала. В данном случае, имеется ввиду сделать так, чтобы человек видел/слышал один и тот же стимул в 50% случаях. Слышал и видел — это синонимы к слову «осознавал».

Продолжаю писать книгу про Север и пытаюсь найти издателя. Надеюсь также на третью выставку картин, на этот раз в Финляндии, и понемногу готовлюсь. Сейчас пошел в художественную школу, чтобы улучшить навык: писать маслом я тоже начал сам и сейчас чувствую, что техники не хватает. Еще планирую горный поход в конце августа: мы ходим в горы с друзьями одним и тем же составом уже 8 лет; я обычно отвечаю за навигацию. Бывал зимой 2012 года на Камчатке в приблизительно -50, было холодно. Потом мы с командой попали туда осенью 2018-ого и тоже было не сказать, что курортно.

Одно из моих увлечений — игра на нейро-органе. Это не относится к науке, скорее, мой творческий экзерсис, музыкальный инструмент, преобразующий электроэнцефалограмму в органную мелодию. В основу принципа его работы легли две максимы: ни в коем случае не вмешиваться в композицию — лишь только электрофизиологическая активность мозга является полноправным и единственным сочинителем — и при этом умудриться сделать звучание вменяемым.

Внешне нейро-орган — это программа, написанная с нуля, к которой подключается электроэнцефалограф (медицинский прибор для исследования функционального состояния мозга) или загружается файл с данными, после чего играет звук. Музыка вряд ли прозвучит так, как мог бы сочинить ее человек. Энцефалограмме, видимо, мало дела до наших предпочтений, но инструмент совершенствуется по части звучания: в том виде, в котором я могу это сделать, не трогая композицию.

Идея эта возникла еще лет 10 назад: тогда в рамках проекта OpenEEG я купил комплектующие для самодельного ЭЭГ девайса на 4 канала. Первый орган работал на почти не функционирующем устройстве, записывал в основном лишь шум, преобразовывал звук напрямую, получая набор какофоний из набора синусоид. Нужны были время, опыт и оборудование. Сейчас все иначе. Зачем? В идеале, для озвучки театров, кино, творческих коллабораций, даже для нелюбимого мною саенс-арта. Затем же, зачем и флейта, только тут играет электроэцефалограмма. Используя принципы нейрообратной связи на органе, можно будет научиться буквально музицировать.

Ресурсы, которые рекомендует Дмитрий тем, кому интересны проблемы сознания: