Ученые обнаружили признаки сознания у ряда животных

Понятие сознания и способы его изучения у животных.

Сознание — это понятие, которое включает в себя способность осознавать себя и окружающий мир, мыслить, чувствовать, воспринимать информацию и принимать решения. Сознание является одной из самых сложных проблем философии и психологии, которая до сих пор не имеет однозначного решения.

Сознание животных — это сложный и дискуссионный вопрос, который активно изучается учёными.

Некоторые исследователи считают, что животные обладают определённым уровнем сознания, которое позволяет им воспринимать окружающий мир, испытывать эмоции и принимать решения на основе полученной информации. Однако другие учёные полагают, что сознание является исключительно человеческой характеристикой и не может быть приписано животным.

Способы изучения сознания животных.

1. Наблюдение за поведением: один из самых распространённых методов изучения сознания животных — это наблюдение за их поведением в различных ситуациях. Это позволяет исследователям понять, как животные реагируют на различные стимулы и как они принимают решения.

2. Эксперименты с обучением и памятью: эксперименты с обучением и памятью позволяют оценить когнитивные способности животных. Например, можно изучать, насколько быстро животное может научиться новому навыку или как долго оно может помнить информацию.

3. Электрофизиологические методы: электрофизиологические методы, такие как электроэнцефалография (ЭЭГ) и магнитоэнцефалография (МЭГ), позволяют исследовать активность мозга животных в реальном времени. Эти методы могут помочь понять, какие области мозга связаны с определёнными аспектами сознания.

4. Поведенческие тесты: такие как тест на зеркальное самовосприятие, могут дать представление о том, обладает ли животное самосознанием. Тест заключается в том, что животному наносят метку на тело, а затем предоставляют зеркало. Если животное реагирует на своё отражение так, будто это другое животное, это может свидетельствовать о наличии самосознания.

5. Анализ нейронных сетей: анализ нейронных сетей, связанных с восприятием, вниманием и другими когнитивными функциями, может дать представление о механизмах, лежащих в основе сознания у животных.

6. Изучение эмоций и чувств: изучение эмоций и чувств у животных может помочь понять, обладают ли они сознанием, аналогичным человеческому. Эмоции и чувства связаны с сознательным опытом, и их наличие у животных может указывать на наличие сознания.

7. Междисциплинарный подход: для изучения сознания животных необходим междисциплинарный подход, объединяющий знания из таких областей, как нейробиология, психология, этология и другие. Только такой подход позволит получить полное представление о сознании животных и его сходствах и различиях с человеческим сознанием.

Исследования показали, что некоторые животные могут демонстрировать сложное поведение, которое ранее считалось присущим только человеку. Например, они способны к эмпатии, планированию, решению сложных задач и даже использованию инструментов. Эти способности указывают на наличие у них определённого уровня самосознания и понимания окружающего мира.

Так какие же животные обладают сознанием?

Директор Института перспективных исследований мозга МГУ имени М. В. Ломоносова, нейрофизиолог Константин Анохин отметил, что млекопитающие, а также, возможно, все позвоночные, такие как птицы, земноводные, рептилии и рыбы, могут обладать сознанием. Помимо них, это касается некоторых моллюсков и членистоногих.

У животных, о которых упомянул ученый, есть три важных компонента, необходимых для обладания сознанием:

1. сложная нервная система;

2. функциональные системы, способные порождать новое поведение;

3. клетки должны обладать механизмами долгосрочной памяти.

Последние десять лет были захватывающим временем для науки о познании и поведении животных. Поразительные новые результаты намекнули на удивительно богатую внутреннюю жизнь у очень широкого круга других животных, включая многих беспозвоночных, что привело к возобновлению дискуссий о сознании животных. Можно привести всего десять ключевых примеров:

Ворон можно научить сообщать о том, что они видят. Ученый Андреас Нидер и его коллеги научили ворон сообщать о своем зрительном восприятии с помощью жестов головы. Воронам показывали либо яркую (красную) вспышку, либо тусклую (синюю), либо отсутствие вспышки. Вороны обычно точно сообщали, был ли им показана вспышка, хотя иногда они допускали ошибки, особенно когда вспышка была очень тусклой. Результаты показали, что мозговая деятельность птиц до сигнала влияла на восприятие света. Вороны лучше замечали вспышку, если сетевые нейроны были активны в этот момент. Нервные клетки не реагировали, когда птицы не воспринимали раздражитель. То есть при задумчивости ворон их нейроны работали согласно уровню концентрации пернатых, а не яркости сигнала. Птицы в течение нескольких секунд «помнили» о том, заметили они свет или нет — и это не зависело напрямую от реальной яркости луча.

Осьминоги избегают боли и ценят облегчение боли в тесте на предпочтение условного места. Тест «условного предпочтения места» был разработан для оценки боли у лабораторных крыс. В 2021 году эксперт по головоногим Робин Крук попробовала это на осьминогах. Во-первых, Крук позволила осьминогам выбирать между двумя камерами внутри аквариума. Затем некоторые осьминоги испытали на себе последствия инъекции уксусной кислоты, находясь в предпочитаемой ими камере. У этих осьминогов развилось стойкое отвращение к этой камере. Затем осьминоги, которым вводили кислоту, испытали действие местного анестетика (лидокаина) в камере, которую они изначально не любили. Эти осьминоги (но не контрольная группа) выработали устойчивое предпочтение камеры, в которой они испытывали воздействие лидокаина. Из этой закономерности мы могли бы сделать вывод, что у крысы или человека инъекция кислоты вызвала боль, которую облегчал лидокаин, поэтому такие же выводы можно сделать в отношении осьминога.

Каракатицы помнят детали конкретных прошлых событий, в том числе то, как они их пережили. Многие животные могут вспомнить прошлые события, включая то, что произошло, где и когда это произошло. Исследование 2020 года пошло дальше и показало, что каракатицы могут запоминать, как они восприняли какой-то предмет — например, видели ли они его или понюхали — эта способность известна как «исходная память». Исследователи подвергали каракатиц воздействию вида или запаха краба, рыбы или креветок. Они научили каракатиц указывать, видели ли они или нюхали каждое животное-жертву после трехчасовой задержки. После обучения каракатицы смогли выполнить ту же задачу с новыми животными-жертвами, такими как мидии или улитки.

Губаны-чистильщики, проходят тест на зеркальную метку. Вопросы самосознания у животных уже давно исследуются с помощью «теста зеркальной метки», который проверяет, попытается ли животное, увидев в зеркале метку на своем теле, удалить эту метку. В удивительной серии исследований, ученые показали, что губаны-чистильщики могут пройти четыре этапа теста. Во-первых, под воздействием зеркала рыбы реагируют агрессивно, как будто они верят, что видят конкурирующую рыбу. Во-вторых, агрессия угасает, и рыбы начинают вести себя перед зеркалом необычно, например, плавать вверх ногами. В-третьих, рыбы словно изучают себя в зеркале. Наконец, после того как экспериментаторы наносят на рыбу цветную метку, рыба, увидев метку в зеркале, пытается удалить ее, царапая доступную поверхность.

Подвязочные змеи проходят версию теста на зеркальную метку, основанную на запахе. Определение того, могут ли животные узнавать себя в зеркале, возможно, не является подходящим тестом самосознания для всех видов. Некоторые животные, например змеи, ориентируются в окружающей среде в первую очередь на запах или другие невизуальные сигналы. Исследование 2024 года проверяло самораспознавание змей, измеряя их реакцию на ватные диски, пропитанные различными запахами: (1) их собственный запах, (2) их собственный запах с «отметкой» другого запаха, (3) только запах «метки», (4) запах неизвестной змеи и (5) запах неизвестной змеи с «меткой». Подвязочные змеи исследовали свои собственные отмеченные запахи дольше, чем любой другой запах. Это говорит о том, что змеи распознают собственный запах и замечают, когда его запах изменился.

Рыбки данио проявляют признаки любопытства. Многие виды животных, в том числе хищники, черепахи и медоносные пчелы, демонстрируют признаки желания искать новую информацию. В 2023 году исследователи проверили эти признаки на рыбках данио. Они обнаружили, что рыбки данио проявляют устойчивый интерес к новым объектам, но их интерес угасает быстрее с увеличением количества новых объектов, которые они наблюдают. Поскольку рыбки данио исследуют новые объекты добровольно и без какого-либо дополнительного вознаграждения, кажется, что изучение новой информации для них действительно полезно.

Пчелы демонстрируют явное игровое поведение. Хотя большая часть существующих исследований сознания животных сосредоточена на боли, исследователи все чаще ищут признаки положительного опыта. В исследовании 2022 года ученые обнаружили, что шмели катают деревянные шарики в соответствии с пятью характеристиками игры. Во-первых, пчелы катали шарики, потому что считали это само по себе полезным, а не средством достижения цели. Во-вторых, поведение не выполняло очевидной функции. В-третьих, пчелы не репетировали поведение, которое они используют для других целей, таких как поиск пищи или спаривание. В-четвертых, пчелы катали шарики неоднократно, но каждый раз не совсем одинаково. Наконец, поведение пчел улучшилось, когда пчелы были расслаблены, что указывает на то, что это был приятный опыт, а не вызванный стрессом.

Раки проявляют состояния, подобные тревоге, которые изменяются под действием успокаивающих препаратов. В серии исследований, проведенных в период с 2014 по 2017 год, изучалось, как раки реагируют на стресс, и изучалась возможность того, что они могут быть полезной моделью тревоги. Исследователи поместили раков в лабиринт со светлыми и темными дорожками. У раков есть естественная склонность исследовать новую среду, но они предпочитают темноту свету. Когда исследователи увеличили стресс у раков, применяя электрический ток, раки стали значительно более невосприимчивы к ярким областям лабиринта. Бензодиазепины (класс психоактивных веществ со снотворным, седативным, анксиолитическим (уменьшение тревожности), миорелаксирующим и противосудорожным эффектами) используются у людей для облегчения тревоги, и раки, получавшие эти препараты, снова захотели исследовать яркие части лабиринта.

Крабы уравновешивают конкурирующие мотивы, чтобы принимать гибкие решения. Долгосрочная исследовательская программа Роберта Элвуда и его коллег изучила, как раки-отшельники и береговые крабы принимают решения перед лицом риска. Изучалось, как береговые крабы балансируют между отвращением к яркому свету и отвращением к поражению электрическим током. Крабы обычно заходят в укрытие, чтобы избежать яркого света, но могут предпочесть яркий свет укрытию, если в прошлом они испытали шок в этом укрытии - и их решение зависит от того, насколько сильным был шок и насколько ярким был свет. Другие животные, такие как крысы, игуаны и пчелы, также делают тонкие, зависящие от памяти компромиссы между конкурирующими приоритетами. Эти компромиссы предполагают, что у животных есть «общая валюта» для взвешивания самых разных потребностей, валюта, которая делает для них то же, что удовольствие и боль делают для нас.

Плодовые мухи спят активно и спокойно, а социальная изоляция нарушает их режим сна. Уже много лет известно, что плодовые мухи-дрозофилы обладают формой сна. Новое исследование обнаружило способы вызвать два разных вида сна: «тихий» сон, при котором значительно снижается мозговая активность, и «активный» сон, при котором мозговая активность сохраняется, несмотря на отсутствие внешнего поведения. Подобно тому, как медленный и быстрый сон выполняют разные функции у людей, исследователи предположили, что тихий и активный сон выполняют разные функции у плодовых мух. Спокойный сон замедляет обмен веществ и регулирует стресс, а активный сон поддерживает когнитивные функции. Между тем исследование 2021 года, показало, что сон плодовых мух нарушается из-за социальной изоляции; Мухи лучше всего спят в присутствии других мух.

Кроме того, ученые обнаружили сходства в нейронных структурах и функциях у различных видов животных, что также указывает на общие механизмы сознания.

А раз наличие сознания у животных научно признается и обосновывается, то возникает новая проблема – этические последствия обращения людей с представителями животного мира. Теперь ученые активно призывают к серьезному пересмотру и корректировке отношения к животным со стороны человека и учету их возможного опыта при принятии решений, которые касаются их благополучия и тем более жизни.

«Когда у животного есть реальная возможность осознанного опыта, игнорировать это при принятии решений, касающихся его благополучия, неответственно. Мы должны учитывать риски и использовать научные факты при принятии мер, связанных с этими рисками», — заявили ученые.

По их мнению, новые открытия в области сознания животных должны создать новую этику в понимании внутреннего мира животных и отношении со стороны людей к ним.