Насколько умны животные?

Версия для печати

… Так что мы решили насчет осьминога? Пусть строение его мозга, история эволюции и среда обитания отличаются от моих, но свидетельства о сходстве нашего интеллекта и когнитивных функций заставляют меня перестраховаться. Поэтому в ближайшее время я жареных осьминогов есть не стану. Так я не доставлю страданий другой форме сознания — может быть, даже куда более совершенной.

На фото вверху: Креветки (здесь: Palaemon elegans или стройный палемон) реагируют на болевые стимулы еще несколько минут после воздействия — как и нам им не дает покоя больное место. Можно ли считать это признаком сознания, или это просто бессознательный рефлекс? (Фото: Roberto Pillon, scubafoto)

Повсюду непростые решения

Представим ситуацию. Сидите вы как-то с друзьями в ресторане, вас потянуло на приключения, и вы решаете попробовать жареного осьминога. Выглядит блюдо привлекательно, изысканно и аппетитно — начинаете есть. Разговор тут же заходит об этичном питании: о пути, который продукты проходят от фермы до потребителя, об условиях труда рыбаков в развивающихся странах и так далее. Слово за слово: всплывает тема страданий животных. Кто-то из друзей вспоминает, что в теле осьминога полмиллиарда нейронов — не сильно меньше, чем у вашей любимой кошки. Теперь, внимание, вопрос: вы перестанете после этого есть? И нужно ли? Вред от выбросов углекислого газа можно измерить, но как количественно выразить страдания, которые мы причиняем животным? Да и откуда нам вообще знать, что животные страдают?

В тему: Собаки и их лучшие друзья

Ответственность велика

Понимать, есть ли у животных сознание, очень важно. Благодаря интенсивному животноводству в мире ежегодно производится около миллиарда тонн продуктов животного происхождения. На животных (в том числе на приматах) проводятся миллионы экспериментов. И все бы ничего, будь мы уверены, что, кроме людей, ни один другой вид живых существ не имеет сознания — а значит, не способен испытывать страдания. А вот если все животные, которые приносят пользу человеку, обладали бы развитым сознанием и подобно людям испытывали неприятные эмоции, это повлекло бы за собой серьезные этические последствия.

Интуиция ненадежна

Как нам найти ответ на этот вопрос с помощью науки? Людей об ощущениях можно просто спросить, и уже одна только способность ответить убедительно доказывает наличие у нас сознания. За исключением лабораторных человекообразных обезьян, у других животных способность к речи не наблюдается.

Нужно что-то еще. Можно попытаться обнаружить у животных поведение, которое у людей обусловлено именно наличием сознания. Подход хороший, но действовать нужно аккуратно: легко прийти к выводу, что испытуемые животные обладают более развитым или, наоборот, менее развитым сознанием, чем есть на самом деле.

Возьмем, к примеру, боль. Если я случайно дотронусь до горячей кастрюли во время готовки, то рефлекторно отдерну руку и, может быть, даже вскрикну еще до того, как почувствую боль. Практически все виды живых существ стремятся защититься от неприятных раздражителей, так что рефлекс никоим образом не подразумевает страданий. Я к тому же еще пару минут буду потирать обожженную руку — болит же до сих пор! Сколько других животных ведут себя похожим образом? Довольно много: так делает даже обычная креветка!

Если нанести на антенку креветки вредное вещество (например, кислоту), она будет потирать ее в течение пяти минут — значительно дольше, чем вторую антенку или антенку под анестетиком. Значит ли это, что креветка действительно чувствует боль и таким образом демонстрирует сознание? Это одно из возможных объяснений, но не единственное. Возможно, это бессознательный рефлекс на непрерывное поступление сенсорной информации с антенны: креветка инстинктивно пытается очистить антенку от нанесенного вещества.

Многие виды животных имеют сходные с нашими нейронные механизмы переживания боли и демонстрируют адаптивное поведение к вредной среде (например, быстро учатся избегать источник неприятных ощущений). На удивление, много живых существ готовы даже «заплатить» за обезболивающее. Например, если рыбке данио-рерио ввести вредное вещество, она поплывет в опасную для себя среду, куда добавили анальгетик.

Такое поведение условно доказывает, что животные действительно страдают. Возможно, с этической точки зрения, стоит перестраховаться и согласиться с этим выводом. Но опять же, с точки зрения науки, нужно признавать наличие альтернативных объяснений. Всегда хорошо спросить себя: а вдруг получится обучить бессознательный искусственный интеллект реагировать на боль так же, как это делают животные? [1, 2]

На этом видео рак отбрасывает клешню, чтобы спастись из кастрюли с кипящей водой. Здесь очень легко поддаться эмоциям и предположить, что животное испытывает при этом сильный эмоциональный стресс. Возможно, так оно и есть. Но с научной точки зрения исходя только из этого поведения нельзя заключить, что рак при этом что-то осознает

У интуитивного представления о сознании есть и прямо противоположный недостаток. Что если животное обладает развитой формой сознания, но по его поведению этого не заметно? Предположим, мы разработали тест на наличие сознания, и некоторые виды живых существ его не прошли. Возможно, сознания у них нет. А может быть, это значит, что животному неинтересны предложенные стимулы, или у него нет мотивации плясать под нашу дудку и делать то, что от него хотят. К тому же наш шовинистический эксперимент мог не учитывать различия в чувственном восприятии у людей и других живых существ. Короче говоря, провал любого такого теста не демонстрирует отсутствие сознания или страданий по целому ряду других возможных причин.

Смотрим на животных в зеркало

Давайте вспомним примеры осмысленного поведения человека, которые можно наблюдать и у других видов. Наиболее известный из них — узнавание своего отражения в зеркале. Такая способность указывает не просто на наличие сознания, а на одно из высших его проявлений — самосознание. В рамках эксперимента это можно проверить следующим образом: помещаем на морду животного какую-нибудь метку таким образом, чтобы животному не было ее видно без помощи зеркала. Если животное осознает отражение как свое собственное, то попытается убрать с морды что-то непонятное.

Кто из животных проходит этот тест? В список входят человекообразные [1, 2, 3] и нечеловекообразные обезьяны, дельфины и еще, возможно, слоны. Но удивительнее всего было обнаружить эту способность у сорок.

На видео сорока проходит тест на узнавание себя в зеркале. Представители семейства врановых, и сороки в том числе, считаются самыми умными птицами: они блестяще справляются с решением задач, а также способны строить в голове так называемую «модель психического состояния»: ставить себя на место других особей. Наличие таких способностей убедительно свидетельствует, что по сравнению с другими этот вид птиц обладает более высоким уровнем сознания

Справедливо предположить, что по крайней мере вышеперечисленные животные сознанием обладают. Хотя снова следует подчеркнуть, что если животное не проходит тест, нельзя с определенностью сделать вывод, что у него отсутствует самосознание. Велика вероятность, что со временем список животных, способных узнавать себя в зеркале, будет постепенно расширяться.

В тему: Что животные и дети видят в зеркале?

Испытываем сомнения

Еще одно проявление развитого сознания у людей — это метакогнитивные способности: люди могут оценить объем и границы собственных знаний. Иногда мы уверены, что полностью запомнили то, что увидели, а иногда не совсем.

Проверить наличие такой особенности у животного можно, если дать ему запомнить что-нибудь сложное: например, последовательность из четырех картинок. Если вспомнить следующую картинку не получается, животное может нажать на кнопку и получить подсказку. Правда, награда (кусочек банана) будет уже не такая аппетитная, как за выполнение задания без подсказок (M&Ms). Человек попросил бы подсказку не во время теста, а на первом этапе, чтобы лучше запомнить последовательность и получить более ценную награду. Именно так и повели себя макаки-резусы. Человекообразные обезьяны тоже демонстрируют метакогнитивные способности. Есть даже свидетельства их наличия у крыс.

Могут ли метакогнитивные способности проявляться бессознательно? У человека — нет. У других видов — маловероятно, но возможно. Однако если брать в расчет результаты теста с зеркалом, то можно с уверенностью утверждать наличие сознания у приматов. А поскольку метакогнитивные способности наблюдаются у крыс, в теории обладать сознанием могут и многие другие млекопитающие.

Ищем анатомические свидетельства

Поскольку о животных, не прошедших описанные тесты, мало что можно сказать, было бы идеально найти какой-нибудь косвенный способ измерить уровень сознания у других видов. Мы неплохо представляем себе, какие участки мозга отвечают за сознание у человека. Чтобы сознание вообще функционировало, нам нужен таламус — передатчик информации от органов чувств, расположенный в самом центре мозге. Однако тесно связаны с сознанием и участки мозга, выполняющие наиболее общие функции: латеральная часть префронтальной коры и задняя теменная кора. Они начинают работать при выполнении нового или сложного задания.

У каких видов есть похожие участки? Как вы уже наверняка догадались, схожее строение мозга имеют наши человекообразные братья, следом идут остальные приматы. Многие умные млекопитающие, включая дельфинов и слонов, также обладают развитыми аналогами этих структур. Таким образом, можно предположить, что на основе некоторого коэффициента схожести этих участков мозга между человеком и другими видами можно построить шкалу сознания. Этот подход станет даже более перспективным, если будет учитывать отношение размера мозга к размеру тела и применяться только к млекопитающим.

Однако в нем можно усмотреть и своего рода шовинизм, поскольку он не учитывает тот факт, что сознание гипотетически может возникнуть в мозге, строение которого разительно отличается от шаблона позвоночных. Яркий пример — осьминог, о котором мы говорили в начале статьи. У осьминога нет ни таламуса, ни коры головного мозга, но это не значит, что его мозг ни на что не годен. Напротив, несмотря на то, что мозг осьминога обыкновенного совершенно не похож на наш, у этого моллюска хорошо развита нервная система (причем большинство нейронов находятся в конечностях). Более того, осьминог проявляет недюжинную сообразительность и легко приспосабливается к новым ситуациям. Осьминоги могут учиться, просто наблюдая за другими, и легко справляются с непростыми задачами.

Это видео рассказывает о признаках высокого уровня интеллекта у осьминогов. Если искать обладателей развитого сознания среди беспозвоночных, начинать нужно с этих

Если они такие умные, значит ли, что сознание у них тоже есть? Животные, прошедшие тест на узнавание себя в зеркале, также обычно считаются самыми умными животными после нас. Может быть, потому, что между сознанием и интеллектом существует некая тесная связь? Думаю, да, но при этом я вынужден признать и другую возможность. Поскольку предполагаемое сознание проявляется лишь ситуативно, может оказаться, что без достаточного уровня интеллекта такой тест просто невозможно пройти. Однако многие виды с менее развитым интеллектом все равно могут обладать самосознанием, но не в том виде, который можно было бы продемонстрировать в подобных экспериментах.

Есть у осьминога сознание или нет, существование такого умного «инопланетянина» должно научить нас быть осторожнее и не судить других по себе.

Хотя строение мозга у осьминогов полностью отличается от строения мозга у позвоночных, количество нейронов у них в теле сравнимо с количеством нейронов у млекопитающих того же размера. Высокий уровень интеллекта также проявляется в их любопытстве и любознательности. Вот этот представитель бентических осьминогов (вид Benthoctopus) заинтересовался оборудованием глубоководного исследовательского аппарата ALVIN. Так как сложное поведение обычно связано со сложной обработкой информации в мозге, считается, что осьминоги обладают более развитой формой сознания, чем способность испытывать базовые эмоции. (Источник: Национальное управление океанических и атмосферных исследований, flickr)

Изучаем теоретические доводы

Еще один косвенный способ исследовать сознание животных — сделать более общие предположения о том, как в человеческом мозге появляется сознание. Пожалуй, самая популярная теория сознания на сегодняшний день — это теория интегрированной информации (Integrated Information Theory, IIT): математический аппарат, навеянный достижениями в нейробиологии. Теория приравнивает сознание к информации комбинаторного вида. Теория также утверждает, что для появления сознания необходима сеть определенной формы: в некоторые структуры мозга она встроена, а вот в обычных компьютерах ее нет. Хотя в принципе не существует никаких препятствий для того, чтобы в будущем имитировать сознание с помощью правильно подобранных сетей, состоящих из кремниевых элементов. Теория позволяет (по крайней мере гипотетически) вычислять количество сознания, которым обладает некоторое существо.

В тему: Девять привычек домашних животных, которые ставят нас в тупик

Здесь мы сразу же сталкиваемся с трудностями, так как вычисления (кроме сознания наиболее простых существ) займут миллиарды лет. К тому же, все равно нужно будет в точности скопировать конфигурацию нейронов в мозге животного. Проблемы весьма существенные, но уже разрабатываются альтернативные методы, которые сделают вычисления приемлемыми с практической точки зрения, а при достаточном количестве анатомических знаний мы сможем неплохо прикидывать характеристики сети для любого мозга. Точных ответов мы не получим, но хорошей приблизительной оценки может хватить, чтобы продвинуться в понимании сознания животных любого отдельно взятого вида.

Предположим на секунду, что нам и правда удалось получить достаточно детализированную конфигурацию нейронов какого-нибудь животного и рассчитать для нее теорию интегрированной информации. Тогда для этого конкретного вида можно вычислить коэффициент, который будет численно выражать его уровень сознания. В итоге можно будет построить непрерывную шкалу, на которой будут отложены коэффициенты сознания каждого вида. Человеку, скорее всего, достанется самое высокое значение, но даже животному с малым количеством нейронов на шкале будет соответствовать какой-никакой уровень сознания.

Теория спорная, у нее есть противники (в том числе и я; чтобы ознакомиться с критикой теории, переходите по ссылке). Однако согласно опытным исследованиям, по информационным слоям на снимках человеческого мозга можно различить разные состояния сознания: например, бодрствование или глубокий сон. Подобные исследования дали результаты и в экспериментах на крысах — а это косвенное свидетельство того, что уровень сознания действительно непрерывная величина, как утверждается в теории интегрированной информации.

Осторожность не повредит

Итак, на основании наблюдений можно предположить, что по крайней мере некоторые млекопитающие и особенно умные птицы обладают способностями, которые совершенно точно свидетельствуют о наличии сознания. Также появляется все больше работ, связывающих сознание с информационными слоями в мозгу, что в свою очередь позволяет верить, что у представителей царства животных уровни сознания образуют непрерывный спектр.

Некоторые ученые утверждают, что у сознания есть эволюционное преимущество, так как оно предоставляет основу для адаптивного поведения. Если это на самом деле так, оно не могло взять и появиться из воздуха (в наблюдаемой у человека форме) без предшествующих более простых форм.

Пока ничего нельзя сказать точно: на данном этапе информации о человеческом сознании недостаточно. Однако я считаю, что имеющиеся свидетельства уже позволяют принимать взвешенные этические решения. Политики также обращают все большее внимание на мысль о том, что субъективное переживание боли или страданий присуще не только позвоночным. В частности, с 1 января 2013 года вступила в силу директива Европейского союза по защите животных, используемых для научных исследований, в которую осьминогов тоже включили (2010/63/EU). А новый закон по защите животных в Швейцарии с 1 марта 2018 года запрещает заживо варить лобстеров и других ракообразных. Точнее, перед тем как положить в кастрюлю, животное следует ввести в состояние анабиоза.

Проведение научных экспериментов на животных — непростой вопрос с точки зрения этики. Лично я не провожу опыты на животных, но знаю, что во многом научный прогресс достигается именно благодаря им. Полученные таким образом наработки (например, в медицине) в долгосрочной перспективе могут принести пользу как людям, так и животным, что делает вопрос морали куда более сложным и запутанным.

А вот в случае промышленного животноводства все намного очевиднее. Для себя я решил его так: поскольку в своем рационе я спокойно могу обходиться без продуктов животного происхождения, и велика вероятность, что млекопитающие, а может, и почти все виды животных обладают сознанием и могут испытывать страдания, мне имеет смысл стать веганом. Я знаю нескольких именитых ученых в этой области, которые пришли к таким же выводам (например, Кристоф Кох, Никола Клейтон).

Так что мы решили насчет осьминога? Пусть строение его мозга, история эволюции и среда обитания отличаются от моих, но свидетельства о сходстве нашего интеллекта и когнитивных функций заставляют меня перестраховаться. Поэтому в ближайшее время я жареных осьминогов есть не стану. Так я не доставлю страданий другой форме сознания — может быть, даже куда более совершенной.

—

Автор: Дэниэл Бор. Оригинал: Capeia - How Widespread is Consciousness in Animals?

Переводили: Анна Махонина, Мария Елистратова.

Источник: Newочём

В тему:

• Понимают ли собаки человеческую речь?
• Собаки и обезьяны видят человека насквозь
• Исследователи выяснили, как собаки стали лучшими друзьями человека
• Как приручить хозяина
• Те, кто похож на людей: что питомцы думают о нас
• Пес два дня охранял на железнодорожных рельсах раненую собаку под Ужгородом (ВИДЕО)