ДАТА ПУБЛИКАЦИИ
17.11.2025
АВТОР: МОСКВИН С.Л.
СОЗНАНИЕ
Роль электрической синхронизации в формировании сознания живых систем
УДК: 159.9:612.82

Критерии сознания: сознание как измеримая биоэлектрическая активность и её проявления в живых системах

Москвин С.Л.
Директор автономной некоммерческой организации дополнительного образования «Инноватор», Москва, Россия

Аннотация. В работе предложен операциональный подход к сознанию, отвечающий не на вопрос о субъективном опыте, а на практический вопрос: у каких систем есть сознание и как его измерить. Сознание определяется как измеримая биоэлектрическая активность живой системы — в первую очередь мембранный потенциал клеток, — синхронизация которой позволяет системе чувствовать, реагировать на внешние раздражители и целенаправленно перемещаться (например, в сторону пищи или прочь от опасных условий). Такое определение операционально: его признак измерим и не зависит от субстрата, что позволяет применять его единообразно от одиночной клетки до мозга и строить непрерывную шкалу — от минимального сознания одноклеточных до сложного сознания человека. Предложенный критерий сопоставлен с established-мерами интеграции нервной активности (интегрированная информация Φ и клинический индекс пертурбационной сложности PCI) и опирается на них как на инструменты измерения. Наблюдаемыми признаками сознания выступают чувствование, ответ на стимулы и направленное движение. Отдельно и честно указано, что операциональное определение сознательно выносит за скобки «трудную проблему» субъективного опыта. Сформулированы операциональный критерий и условие фальсификации.
Ключевые слова: сознание, критерии сознания, биоэлектрическая активность, мембранный потенциал, синхронизация, интегрированная информация, PCI, базальная когниция, хемотаксис.

Criteria of Consciousness: Consciousness as Measurable Bioelectric Activity and Its Manifestations in Living Systems

Moskvin S.L.
Director of the Autonomous Non-Profit Organization of Additional Education “Innovator”, Moscow, Russia

Abstract. This paper proposes an operational approach to consciousness that addresses not the question of subjective experience but the practical one: which systems have consciousness and how to measure it. Consciousness is defined as the measurable bioelectric activity of a living system — primarily the membrane potential of cells — whose synchronization enables the system to sense, respond to external stimuli, and move purposefully (for example, toward food or away from dangerous conditions). This definition is operational: its marker is measurable and substrate-independent, which allows it to be applied uniformly from a single cell to a brain and to build a continuous scale — from the minimal consciousness of unicellular organisms to the complex consciousness of humans. The proposed criterion is compared with established measures of neural integration (integrated information Φ and the clinical Perturbational Complexity Index PCI) and relies on them as measurement tools. The observable signs of consciousness are sensing, responding to stimuli, and directed movement. It is separately and honestly noted that the operational definition deliberately brackets the “hard problem” of subjective experience. An operational criterion and a falsification condition are formulated.
Keywords: consciousness, criteria of consciousness, bioelectric activity, membrane potential, synchronization, integrated information, PCI, basal cognition, chemotaxis.

Введение
Природа сознания остаётся одной из самых трудных проблем науки: нет ни общепринятого определения сознания, ни согласия о том, каким организмам оно присуще. Особенно остро это проявляется при попытке распространить понятие сознания за пределы человека и высших животных — например, на одноклеточные организмы, которые лишены мозга и нервной системы, но при этом воспринимают раздражители (свет, температуру, химические градиенты) и целенаправленно меняют поведение в ответ на них.
Настоящая работа смещает вопрос с механизма на критерий: не «как возникает сознание» (этот механизм в программе автора связывается с АТФ-зависимой синхронизацией ионных потоков [Москвин, 2026b]), а «как отличить систему, обладающую сознанием, от лишённой его, и как измерить сознание».
Для этого сознание определяется операционально: сознание есть измеримая биоэлектрическая активность живой системы — прежде всего мембранный потенциал клеток, — синхронизация которой позволяет системе чувствовать, реагировать на внешние раздражители и целенаправленно перемещаться, например к пище или прочь от опасных условий. Такое определение имеет два достоинства: его признак (биоэлектрическая активность) непосредственно измерим, а сам критерий не зависит от субстрата и применим ко всем живым системам — от одиночной клетки до мозга.
1. Измеримость: сознание как биоэлектрическая активность и её интеграция
Выбор биоэлектрической активности в качестве определяющего признака не произволен: устойчивый мембранный потенциал поддерживается всеми без исключения живыми клетками — от бактерий до нейронов человека — и обеспечивается работой ионных насосов. Одиночная клетка удерживает мембранный потенциал в диапазоне примерно от −60 до −90 милливольт; именно эта электрическая активность и её согласованность (синхронизация) связывают элементы живой системы в единое реагирующее целое [Levin, 2019; Zhang, Levin, 2025].
Важно, что степень такой согласованности уже умеют измерять в нейронауке. Теория интегрированной информации вводит количественную меру Φ (фи) — насколько система объединяет информацию в единое целое, не сводимое к сумме частей [Tononi et al., 2016]. На практике мера интеграции применяется клинически: индекс пертурбационной сложности (PCI), измеряемый по отклику мозга на магнитную стимуляцию, надёжно различает наличие и отсутствие сознания — бодрствование, сон, анестезию, вегетативные состояния [Casali et al., 2013]. Известно также, что при переходе ко сну распадается эффективная связность коры, то есть интеграция электрической активности падает [Massimini et al., 2005]. Эти инструменты подтверждают: биоэлектрическую активность и её интеграцию, а значит и сознание в предложенном определении, можно измерять количественно.
2. Наблюдаемые признаки и непрерывная шкала
Определение указывает и наблюдаемые проявления сознания — то, что видно извне и служит его признаками: способность системы чувствовать (регистрировать изменения среды), реагировать на раздражители и совершать направленное движение. Уже у бактерий это проявляется как хемотаксис — целенаправленное перемещение по химическому градиенту к источнику питания или прочь от вредных веществ [Adler, 1966]; способность к согласованному, «целостному» ответу на среду обнаруживается и у других безнейронных организмов и одиночных клеток, что составляет предмет исследований базальной когниции [Lyon, 2015].
Отсюда — ключевое преимущество подхода: он даёт непрерывную шкалу, а не разрыв «есть/нет». Спор о том, «обладает ли бактерия сознанием», во многом порождён бинарной постановкой. Если же сознание измеряется биоэлектрической активностью и степенью её синхронизации, вопрос переформулируется корректно: у одиночной клетки эта величина мала, но не равна нулю (клетка поддерживает мембранный потенциал и реагирует как целое); у многоклеточных с биоэлектрическим сопряжением клеток она выше; у организмов с нервной системой и мозгом — значительно выше. Сознание предстаёт как непрерывно нарастающая измеримая величина — от минимального сознания одноклеточных до сложного сознания человека, что согласуется с уровневыми моделями его возникновения [Feinberg, Mallatt, 2020].
3. Что определение делает и чего не делает: честное разграничение
Необходимо прямо очертить границы предложенного определения. Оно намеренно операциональное: сознание отождествляется с измеримой биоэлектрической активностью и её функциональными проявлениями (чувствование, реакция, направленное движение). Тем самым определение относится к тому, что в исследованиях называют функциональной стороной сознания — доступной наблюдению и измерению.
Оно не затрагивает вопрос о субъективном переживании — «каково это» быть системой, — который Д. Чалмерс назвал «трудной проблемой сознания» [Chalmers, 1995]. Предложенный критерий не утверждает и не отрицает наличия субъективного опыта у клетки или бактерии; он выносит этот вопрос за скобки как отдельный. Это ограничение важно указать честно: смешение измеримой стороны сознания с проблемой субъективного опыта — самая частая ошибка подобных гипотез, и именно на ней их справедливо критикуют. Ценность операционального определения в том, что оно строго очерчивает измеримую часть вопроса и не выдаёт её за решение всей проблемы.
4. Операциональный критерий и условие фальсификации
Операциональный критерий. Наличие и степень сознания системы определяются наличием и степенью активно поддерживаемой биоэлектрической активности и её синхронизации, наблюдаемым выражением которых служат чувствование, реакция на раздражители и направленное движение. Практически это означает измеримое соответствие: показатели сознания должны коррелировать с мерами интеграции электрической активности (Φ, PCI) и с параметрами биоэлектрической связности — от одиночных клеток до мозга; необратимая утрата биоэлектрической активности означает прекращение сознания (и жизни).

Условие фальсификации. Критерий будет опровергнут, если обнаружатся системы, демонстрирующие полноценные функциональные признаки сознания (целостное чувствование, реакция на стимулы, направленное поведение) при отсутствии биоэлектрической активности и её синхронизации, — либо, наоборот, устойчивая биоэлектрическая активность высокой интеграции при полном отсутствии этих признаков. Имеющиеся данные (падение PCI и распад корковой связности при потере сознания [Casali et al., 2013; Massimini et al., 2005]) пока свидетельствуют в пользу связи, а не против неё.

Заключение
В работе предложен операциональный критерий сознания: сознание определяется как измеримая биоэлектрическая активность живой системы (прежде всего мембранный потенциал), синхронизация которой позволяет системе чувствовать, реагировать на раздражители и целенаправленно двигаться. Такое определение измеримо и субстрат-независимо, даёт непрерывную шкалу от одиночной клетки до мозга вместо бинарного деления и опирается на established-инструменты измерения интеграции нервной активности — Φ и клинический индекс PCI [Tononi et al., 2016; Casali et al., 2013], указывая их общий физический носитель: биоэлектрическую активность [Levin, 2019; Zhang, Levin, 2025].
Границы работы обозначены честно: определение относится к измеримой, функциональной стороне сознания и сознательно выносит за скобки «трудную проблему» субъективного опыта [Chalmers, 1995]. Именно это разграничение делает подход научно корректным. Сформулированные операциональный критерий и условие фальсификации связывают сознание с измеримыми величинами и задают программу эмпирической проверки — в том числе распространения индексов интеграции на безнейронные и одноклеточные системы.

Выводы
  1. Вопрос смещён с механизма сознания на его критерий: у каких систем оно есть и как его измерить.
  2. Сознание определяется операционально — как измеримая биоэлектрическая активность (мембранный потенциал) и её синхронизация, позволяющая системе чувствовать, реагировать и целенаправленно двигаться.
  3. Признак измерим и субстрат-независим; он даёт непрерывную шкалу от одноклеточных до человека и опирается на established-меры Φ и PCI.
  4. Определение честно ограничено функциональной стороной сознания и не решает «трудную проблему» субъективного опыта; даны операциональный критерий и условие фальсификации.

Цитируемая литература
Москвин, 2026b – Москвин С.Л. Синтез АТФ как ключевой фактор в зарождении сознания и жизни на Земле. Zenodo, 2026. DOI: 10.5281/zenodo.21761286
Adler, 1966 – Adler J. Chemotaxis in Bacteria // Science. 1966. Vol. 153, no. 3737. P. 708–716. DOI: 10.1126/science.153.3737.708
Casali et al., 2013 – Casali A.G., Gosseries O., Rosanova M. et al. A Theoretically Based Index of Consciousness Independent of Sensory Processing and Behavior // Science Translational Medicine. 2013. Vol. 5, no. 198. Art. 198ra105. DOI: 10.1126/scitranslmed.3006294
Chalmers, 1995 – Chalmers D.J. Facing Up to the Problem of Consciousness // Journal of Consciousness Studies. 1995. Vol. 2, no. 3. P. 200–219.
Feinberg, Mallatt, 2020 – Feinberg T.E., Mallatt J. Phenomenal Consciousness and Emergence: Eliminating the Explanatory Gap // Frontiers in Psychology. 2020. Vol. 11. Art. 1041. DOI: 10.3389/fpsyg.2020.01041
Levin, 2019 – Levin M. The Computational Boundary of a “Self”: Developmental Bioelectricity Drives Multicellularity and Scale-Free Cognition // Frontiers in Psychology. 2019. Vol. 10. Art. 2688. DOI: 10.3389/fpsyg.2019.02688
Lyon, 2015 – Lyon P. The cognitive cell: bacterial behavior reconsidered // Frontiers in Microbiology. 2015. Vol. 6. Art. 264. DOI: 10.3389/fmicb.2015.00264
Massimini et al., 2005 – Massimini M., Ferrarelli F., Huber R. et al. Breakdown of Cortical Effective Connectivity During Sleep // Science. 2005. Vol. 309, no. 5744. P. 2228–2232. DOI: 10.1126/science.1117256
Tononi et al., 2016 – Tononi G., Boly M., Massimini M., Koch C. Integrated Information Theory: From Consciousness to Its Physical Substrate // Nature Reviews Neuroscience. 2016. Vol. 17, no. 7. P. 450–461. DOI: 10.1038/nrn.2016.44
Zhang, Levin, 2025 – Zhang G., Levin M. Bioelectricity is a universal multifaceted signaling cue in living organisms // Molecular Biology of the Cell. 2025. Vol. 36, no. 2. Art. pe2. DOI: 10.1091/mbc.E23-08-0312
References
Adler J. (1966) Chemotaxis in Bacteria. Science, 153(3737), pp. 708–716.
Casali A.G., Gosseries O., Rosanova M. et al. (2013) A Theoretically Based Index of Consciousness Independent of Sensory Processing and Behavior. Science Translational Medicine, 5(198), art. 198ra105.
Chalmers D.J. (1995) Facing Up to the Problem of Consciousness. Journal of Consciousness Studies, 2(3), pp. 200–219.
Feinberg T.E., Mallatt J. (2020) Phenomenal Consciousness and Emergence: Eliminating the Explanatory Gap. Frontiers in Psychology, 11, art. 1041.
Levin M. (2019) The Computational Boundary of a “Self”. Frontiers in Psychology, 10, art. 2688.
Lyon P. (2015) The cognitive cell: bacterial behavior reconsidered. Frontiers in Microbiology, 6, art. 264.
Massimini M., Ferrarelli F., Huber R. et al. (2005) Breakdown of Cortical Effective Connectivity During Sleep. Science, 309(5744), pp. 2228–2232.
Moskvin S.L. (2026) ATP Synthesis as a Key Factor in the Emergence of Consciousness and Life on Earth. Zenodo. DOI: 10.5281/zenodo.21761286.
Tononi G., Boly M., Massimini M., Koch C. (2016) Integrated Information Theory: From Consciousness to Its Physical Substrate. Nature Reviews Neuroscience, 17(7), pp. 450–461.Zhang G., Levin M. (2025) Bioelectricity is a universal multifaceted signaling cue in living organisms. Molecular Biology of the Cell, 36(2), pe2.