О работах Майкла Левина и его ксеноботах: клетки без единого нейрона способны к самоорганизации, восстановлению и «выбору» — и о том, что это значит для идеи тела как разумного партнёра психики, а не просто исполнителя.
«Интеллект — это не орган, а способ организации материи.» Майкл Левин
В 2020-х годах несколько научных коллективов по всему миру поставили под сомнение само представление о том, что любые признаки разумного или адаптивного поведения возможны лишь у существ с развитой нервной системой.
Один из лидеров этого направления - профессор биологии Майкл Левин из Университета Тафтса. Его исследования показали: даже клетки, в которых нет ни одного нейрона, способны к самоорганизации, восстановлению и выбору стратегии поведения, если их изолировать от привычной среды организма. Такие проявления он назвал зачатками информационной обработки или прото-когнитивностью на клеточном уровне.
Один из самых удивительных экспериментов Левина связан с так называемыми ксеноботами. Учёные взяли эмбриональные клетки лягушки, которые обычно становятся кожей, и сформировали из них небольшие шарики.
В чашке Петри эти клетки не остались разрозненными: напротив, они объединились, начали передвигаться, некоторые собирали вокруг себя микрочастицы, другие заживляли собственные повреждения, а часть научилась даже «размножаться», то есть создавать новых ксеноботов из свободных клеток.
Всё это неосознанное, но целенаправленное поведение возникло благодаря спонтанной самоорганизации и коммуникации между клетками в необычной среде, напоминая автоматизм с элементами адаптации.
Левин и его коллеги обнаружили похожие явления и в других опытах. Например, пересадив эмбрионам лягушки зачатки глаз на спину, учёные полагали, что развитие приведёт к уродствам. Однако глаза в итоге «переезжали» к голове, а лягушки вырастали с нормальным зрением. Клетки в этом случае не просто следовали генетическим программам, а корректировали ошибки, будто знали, где им положено находиться. Это доказывает, что организм хранит не только пошаговые инструкции, но и некий образ цели, к которой стремится, морфологический план.
Другой эксперимент: на эмбрионов воздействовали тератогенами, помещали рядом со здоровыми. Повреждённые особи начинали развиваться нормально. Исследования показали: здоровые эмбрионы посылали сигналы, включая электрические импульсы кальция и АТФ, и, таким образом, стимулировали восстановление соседей. Это явление показывает: жизнь с самого начала "социальна", а взаимопомощь и обмен ресурсами существуют уже на тканевом уровне.
Всё это становится возможным благодаря скрытым коммуникационным возможностям клеток. Уже до активации генов они обмениваются электрическими сигналами: разностями потенциалов на мембранах, которые образуют своеобразную карту будущего организма.
Эти биоэлектрические паттерны формируют шаблоны, к которым стремится морфогенез, процесс, когда из отдельных клеток возникает организованное тело с определённым строением.
В экспериментах Левина изменение этих сигналов приводило к феноменальным результатам: у головастиков появлялись две головы, хвосты восстанавливались только при особых паттернах напряжения, а воздействие на ионные помпы могло либо остановить рост опухоли, либо, наоборот, ускорить регенерацию.
Таким образом, биоэлектричество не просто фон, а универсальный язык тела, который сплачивает клетки в единую систему, примерно так же, как нервная система объединяет нейроны в мозг.
Для Левина слово «интеллект» не привязано к мозгу. Если система умеет ставить цель, выбирать между альтернативами и корректировать ошибки, она проявляет когнитивность, пусть и в элементарной форме.
Клеточные коллективы решают задачи морфогенеза не вслепую: они «замеряют» границы, реагируют на контекст, сохраняют память формы. Так рождается идея "базальной когниции", способности к адаптивному поведению без нейронов.
Появляется новая (а по сути древняя) тенденция рассматривать интеллект не как свойство мозга, а как форму коллективной организации. Майкл Левин и Ричард Уотсон (2023) показывают, что любая форма жизни является сообществом элементарных агентов, способных действовать согласованно, чтобы поддерживать целостность системы.
Нейроны в мозге, клетки в теле, органы внутри организма, все они проявляют признаки коллективного интеллекта, когда решают задачи в своей «среде» - морфогенетическом или физиологическом пространстве. Как нейронная сеть организуется через связи между элементами, так и ткани получают информацию через электрические и химические взаимодействия, запоминая форму тела и восстанавливая её после повреждений.
По сути, эволюция и развитие представляют собой один и тот же процесс: самоорганизацию множества компонентов в единую структуру, способную решать задачи, превосходящие возможности каждой части по отдельности.
Безусловно, такие взгляды сразу же подверглись критике.
Расширяя понятие когниции до любого взаимодействия с окружающей средой, мы рискуем обесценить сам термин. Термостат тоже поддерживает температуру, но никто не считает его мыслящим.
Философ Кэрри Фигдор называет это панкогнитивизмом, тенденцией видеть разум во всём. С этой точки зрения «интеллект» клеток не протомышление, а метафора для сложной самоорганизации.
Сам Левин отвечает иначе: граница между механикой и разумом не чёткая линия, а континуум. Мозг лишь один из способов реализации процессов, которые начались задолго до появления нейронов. В этом смысле он не «антропоморфизирует» клетки, а «биологизирует» интеллект, возвращая его к телесным истокам.
Клетки действуют не как солдаты, а как участники гибкой демократии. В каждом органе - локальные решения, в организме - согласование на уровне целого.
А при чем тут психологи?
Эта модель удивительно перекликается с представлениями о психике: множество внутренних голосов, частей личности, субличностей, каждая со своей логикой. Психотерапия работает не с «повреждённой машиной», а с экосистемой смыслов и реакций.
Тело в этом контексте не просто подчинённый мозгу исполнитель, а партнёр в принятии решений, носитель памяти, чувств и интуиции.
Новые исследования подтверждают древний опыт: тело само стремится к целостности, если ему не мешать.
Однако за вдохновением не стоит забывать о масштабе неизвестного. Большинство экспериментов Левина - это фундаментальные исследования, не готовые к клинике.
Ксеноботы не мыслят в человеческом смысле, не обладают сознанием и не делают выборов, осмысленных для нас. Их «поведение» является результатом самоорганизации клеток, пусть и удивительно сложный.
Да, изменение мембранного потенциала может перезапустить развитие органа или остановить рост опухоли, но пока это делается на лягушках и червях. До того, чтобы направленно вырастить утраченный орган у человека, десятилетия.
Учёные и сами подчёркивают: говорить, что «клетки думают», - метафора, полезная для расширения горизонта, но не буквальное утверждение.
В природе есть формы адаптивного поведения, которые координируются без посредства нервной ткани — через электричество, химические воздействия непосредственно.
Эти открытия напоминают: тело не объект, а живой партнёр психики. Оно содержит собственные уровни памяти, коммуникации и обучения.
Когда терапевт помогает клиенту возвращать чувствительность, он может думать и о том, что восстанавливает нарушенную синхронизацию в «электрическом теле».
Новая парадигма даёт язык, на котором можно говорить о телесном разуме без мистики. Она утверждает, что мысль и материя - не противоположности, а разные формы одной динамики.
Для любопытных: Интеллект без мозга: факты, границы и дискуссии
Исследования Майкла Левина и его коллег за последние годы превратились в одну из центральных тем современной биологии. Их эксперименты с ксеноботами — живыми конструкциями из клеток лягушки — показали, что даже ткани, лишённые нервной системы, способны координировать действия, реагировать на стимулы и самовосстанавливаться. Это породило вопрос: где заканчивается биомеханика и начинается некая "разумность"?
В работах Левина особое место занимает понятие базальной когниции — способности живых систем обрабатывать информацию и принимать решения без мозга. Его лаборатория показала, что биоэлектрические сигналы — разности потенциалов между клетками — формируют нечто вроде «карты тела», по которой организуется развитие. Когда у эмбрионов лягушки экспериментально изменяли электрический рисунок тканей, будущие органы смещались, но впоследствии находили правильное место. Это наблюдение (Adams et al., 2007; Vandenberg et al., 2012) дало повод говорить о «целеустремлённости» клеточного коллектива — как будто ткани исправляют ошибки, руководствуясь внутренним образом формы.
Позже исследования подтвердили, что клеточные ансамбли способны взаимодействовать между собой. В работе Tung et al. (2024) эмбрионы Xenopus, повреждённые тератогенами, развивались лучше, если рядом находились здоровые — между ними происходил обмен кальциевыми и АТФ-сигналами, поддерживавшими нормальный морфогенез. Такое коллективное поведение, не требующее нейронов, как организующих процессы клеток, заставило учёных задуматься о глубинных механизмах самоорганизации жизни.
Создание ксеноботов стало следующим шагом. Из эмбриональных клеток кожи лягушки, лишённых нейронов, получались автономно движущиеся структуры, которые могли собирать частицы, менять направление и самовосстанавливаться (Kriegman et al., 2020; Pai et al., 2025). Их транскриптомный профиль (показывает, какие гены сейчас «работают» (активны) в клетке, то есть с каких участков ДНК считается информация и идут процессы синтеза РНК) отличался от обычных эмбрионов: сотни генов активировались только в этих «свободных» клетках. Более того, наблюдалась реакция на вибрацию — косвенный признак сенсорной координации. Левин интерпретирует это как проявление элементарной "разумности": клетки, освобождённые от организменного контекста, ищут новые способы взаимодействовать и поддерживать структуру.
Ключевым объяснительным принципом стала идея биоэлектрических сетей. По Левину (2023), электрические паттерны служат своеобразным языком коммуникации между клетками и могут хранить информацию о целевой форме тела. Изменяя этот «код», можно вызвать развитие дополнительных конечностей или глаз. Так биология получает новый уровень управления — не генетический и не биохимический, а информационный.
Ричард Уотсон и Майкл Левин (2023) предложили рассматривать эволюцию и развитие как два проявления одного явления — коллективного интеллекта. Эволюция, по их модели, обучает биологические системы так же, как нейронная сеть: множество взаимодействующих агентов (клеток, организмов) через обратную связь создают структуры, решающие задачи адаптации. Развитие же повторяет этот процесс на другой временной шкале, когда клетки внутри организма договариваются о будущей форме. Интеллект, таким образом, становится свойством не мозга, а организации жизни в целом.
Однако эта интерпретация встречает и серьёзную критику. Философы Фабрегас-Техеда и Симс (2025) предупреждают, что перенос терминов «память» или «обучение» на ненейрональные системы чреват методологической путаницей. Сходство поведения не означает идентичности процессов. Эволюционные механизмы могут производить сложные формы без вовлечения когнитивных принципов. Они призывают различать объяснение на уровне феномена и на уровне механизма: клетки действительно самоорганизуются, но это не доказывает, что они «думают».
Карри Фигдор (2024) идёт ещё дальше, называя подобные трактовки панкогнитивизмом — стремлением приписать когнитивность любой сложной системе. По её мнению, без строгих критериев различия между регуляцией и мышлением термин «когниция» теряет смысл. Многие биологи соглашаются, что поведение ксеноботов можно объяснить физико-химическими свойствами ресничек и адгезии клеток (Mallatt et al., 2023), не прибегая к понятию интеллекта.
Тем не менее, даже критики признают эмпирическую значимость работ Левина. Факты устойчивы: биоэлектрические поля действительно координируют развитие; изменение потенциалов влияет на морфологию; клеточные коллективы способны к пластичности и восстановлению. Вопрос лишь в том, как эти явления интерпретировать. Левин предлагает рассматривать их через призму информационной интеграции, подобной принципу минимизации неопределённости (Friston, 2010): система стремится к устойчивому состоянию, «исправляя» ошибки. Скептики считают, что такие аналогии метафоричны и могут вводить в заблуждение, если принимать их буквально.
Дискуссия выходит за рамки биологии. Она касается философии сознания и пределов объяснения. Если интеллект можно понимать как способность системы снижать энтропию и сохранять форму, тогда когнитивность становится универсальным свойством живого. Если же мы сохраняем строгие критерии — субъективность, намерение, рефлексию — тогда большинство клеточных процессов к ней не относятся. Наука сегодня ищет баланс между этими крайностями.
Практическое значение работ Левина уже заметно в регенеративной медицине. Концепция морфоцевтиков — препаратов, воздействующих на электрические схемы тканей, — обещает новые подходы к восстановлению органов и подавлению опухолевого роста (Pio-Lopez & Levin, 2023). Но сам учёный подчёркивает: от proof-of-concept до клинических применений ещё долгий путь. Эксперименты показывают потенциал управления формой, но не дают оснований утверждать наличие «разума» у ткани.
В конечном счёте, исследования Левина демонстрируют, насколько тонка граница между автоматизмом и целенаправленностью. Биоэлектрические поля, самоорганизация эмбрионов, пластичность клеточных коллективов — всё это указывает, что жизнь содержит внутренние механизмы согласования, выходящие за рамки простых химических реакций. Но называть их интеллектом — пока лишь метафора, помогающая строить новые модели и ставить более точные вопросы.
Так постепенно формируется новая научная парадигма, в которой разум перестаёт быть исключительной привилегией мозга и рассматривается как многоуровневая способность материи к саморегуляции и смыслообразованию. Эти данные не опровергают классическую нейробиологию, но дополняют её, показывая, что истоки когнитивности уходят гораздо глубже — туда, где ещё нет нейронов, но уже есть взаимодействие, память и выбор.
Литература
Исследования Майкла Левина и соавторов
Adams, D. S., Masi, A., & Levin, M. (2007). H+ pump-dependent changes in membrane voltage are an early mechanism necessary and sufficient to induce Xenopus tail regeneration. Development, 134(7), 1323–1335.
Durant, F., Lobo, D., Hammelman, J., & Levin, M. (2016). Physiological controls of large-scale patterning in planarian regeneration: a molecular and computational perspective. iScience, 3, 232–243.
Durant, F., Morokuma, J., Fields, C., & Levin, M. (2017). Long-term, stochastic bioelectric memories regulate pattern regeneration in planaria. Development, 144(3), 389–402.
Levin, M. (2023). The cognitive glue enabling evolutionary scaling from physiology to mind. Animal Cognition, 26(5), 955–969.
McMillen, P., & Levin, M. (2024). Synthetic Morphology & Collective Intelligence: A unifying concept for integrating cognition and biology. Nature Communications, 15(1), 15535.
Pai, V. P., Pio-Lopez, L. L., Sperry, M. M., Erikson, P., & Levin, M. (2025). Basal Xenobot transcriptomics reveals changes and novel ancient systems. PLOS Computational Biology, 21(2), e1012149.
Pio-Lopez, L. L., & Levin, M. (2023). Morphoceuticals: bioelectric drugs for regenerative medicine. Advanced Healthcare Materials, 12(4), e2301183.
Seifert, G., Cervera, J., & Levin, M. (2024). From reinforcement learning to agency: frameworks for understanding basal cognition. BioSystems, 231, 105107.
Tung, A., Erikson, P., & Levin, M. (2024). Machine Learning for Hypothesis Generation in Biology and Medicine: Exploring the latent space of developmental bioelectricity. Digital Discovery, 3(4), 192–210.
Watson, R., & Levin, M. (2023). The evolution of form and function as collective intelligence. Progress in Biophysics & Molecular Biology, 184, 1–18.
Manicka, S., Fields, C., & Levin, M. (2023). Integration of information in bioelectric developmental networks. iScience, 26(12), 108398.
Cervera, J., & Levin, M. (2023). Modeling bioelectrical networks: From pattern memories to morphogenetic computation. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 11, 1087650.
Gumuskaya, B., Kriegman, S., Blackiston, D. J., & Levin, M. (2023). Anthrobots: living robots built from human cells. Science Robotics, 8(74), eadk7194.
Kriegman, S., Blackiston, D., Levin, M., & Bongard, J. (2020). A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(4), 1853–1859.
Критические и уточняющие работы
Fábregas-Tejeda, A. (2025). On the prospects of basal cognition research becoming fully evolutionary: Promising avenues and cautionary notes. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 380(1825), 20240165.
Figdor, C. (2024). What’s cognitive about basal cognition? Synthese, 203(1), 67–89.
Smith, M. (2025). An evaluation of the xenobotic cognitive project. BioSystems, 240, 123987.
Barfuss, W., et al. (2025). Collective cooperative intelligence: separating cooperation from cognition. Proceedings of the National Academy of Sciences, 122(3), e2323795121.
Vallesi, A. (2025). Credibility revolution: pursuing a balanced and sustainable science. Frontiers in Psychology, 16, 1581160.
Funk, R. H. W. (2023). The significance of bioelectricity on all levels of biological organization. Progress in Biophysics & Molecular Biology, 181, 123–146.
Coghlan, S., & Leins, K. (2023). “Living Robots”: Ethical Questions About Xenobots and Synthetic Life. American Journal of Bioethics, 23(7), 12–24.
Lyon, P., & Cheng, S. (2023). Clarifying the scope of basal cognition. Frontiers in Psychology, 14, 103625.
Mallatt, J., Feinberg, T., & Lambert, R. (2023). The evolutionary origins of consciousness and cognitive complexity. Biological Theory, 18(2), 112–127.
Исторический и методологический контекст
Levin, M. (2019). Computational boundary of a self: lessons from developmental biology. BioSystems, 188, 104063.
Fields, C., & Levin, M. (2020). Scale-free biology: Integrating evolutionary and developmental processes across scales. Progress in Biophysics & Molecular Biology, 162, 88–111.
Vandenberg, L. N., Adams, D. S., & Levin, M. (2012). Normalized shape and pattern by bioelectric signaling. Developmental Dynamics, 241(6), 1023–1034.
Pinet, K., & McLaughlin, K. A. (2019). Bioelectric signaling: Reprogramming cells and tissues beyond genetics. Developmental Biology, 451(1), 1–15.
Scerri, E. (2012). Top-down causation and reductionism in science. Foundations of Chemistry, 14(3), 209–218.
Watson, R. A., Mills, R., & Levin, M. (2024). Learning and evolution as processes of collective intelligence. Adaptive Behavior, 32(4), 301–324.
Дополнительное чтение
Tononi, G. (2008). Consciousness as integrated information: a provisional manifesto. Biological Bulletin, 215(3), 216–242.
Lyon, P. (2022). Basal cognition 2.0: Expanding the framework. Philosophical Psychology, 35(5), 833–855.
Clark, A. (2013). Whatever next? Predictive brains, situated agents, and the future of cognitive science. Behavioral and Brain Sciences, 36(3), 181–204.
Friston, K. (2010). The free-energy principle: a unified brain theory? Nature Reviews Neuroscience, 11(2), 127–138.
