Машина мышления. Заставь себя думать - Курпатов Андрей Владимирович
Вот схема эксперимента, в котором они мучили кошку, а именно — её зрительную кору (рис. 25).
Рис. 25. Схема классического эксперимента
Д. Хьюбела и Т. Визеля (справа на вертикальной диаграмме изображены предъявляемые животному стимулы, слева — интенсивность реакции нейронов зрительной коры, в которые был установлен воспринимающий нейронные разряды электрод).
Исследователи установили в зрительную кору кошки электроды, которые должны были фиксировать активность соответствующих нейронов. Закрепили голову кошки перед экраном и начали демонстрировать ей стимульный материал.
Экспериментальному животному сначала показывали самые разные статичные объекты, потом объекты в движении, но клетки, в которых были установлены электроды, молчали как мёртвые.
Исследователи были в отчаянии. И буквально случай — неаккуратное смещение экспонируемого объекта в угол поля зрения — дал вдруг резкий разряд: до того молчавший, проинтрубированный электродом нейрон сработал!
Хьюбел с Визелем предположили, что зафиксировали реакцию не на объект, а на то, как он выглядел в этот момент для животного, а именно — как наклонённая линия.
То есть попавшийся (во время установки) их электроду нейрон, как оказалось, реагировал строго на вид линии определённого наклона.
Последующие исследования доказали, что не он один, а все нейроны зрительной коры (точнее, небольшие кортикальные колонки) отвечают за подобные — совершенно незначительные, примитивные, казалось бы, по отдельности — элементы.
Это может казаться странным, неправдоподобным и, конечно, является контринтуитивным… Но вспомните своё впечатление, когда вы смотрите на гравюру или на знаменитые импрессионистские «Кувшинки» Клода Моне.
Разве перед вашими глазами не изображения соответствующих объектов? Да, вы видите и то, что изображено на гравюре, и кувшинки на водной глади пруда. Но приблизьтесь — перед вами на самом деле вовсе не объекты, а палочки, линии, отдельные мазки краски.
Если смотреть вблизи, картины, которые вам с привычного расстояния кажутся такими цельными и понятными, буквально рассыпаются на множество отдельных очень простых, примитивных форм.
Так и целостное изображение, формируемое нейронами вашей зрительной коры, обязано множеству кортикальных колонок, которые, синхронизируясь друг с другом, создают «картину», которую, как нам кажется, мы «видим глазом».
Но сама эта «картина», созданная вашим мозгом, своего рода «обман зрения»: вы не видите того, что вы видите, вы видите то, что создала ваша зрительная кора, а работает она как гравёр или экспрессионист, создавая изображение из элементов, каждый из которых кажется для этого совершенно неподходящим.
Да, это и в самом деле нечто весьма странное, причудливое…
Но это вовсе не конец — в ассоциативных зонах коры, где на самом деле и формируется итоговый, видимый вами образ, он дополняется множеством отдельных цветовых эффектов, игрой теней в пространственном объёме, тактильностью и т. д.
Всё это здесь смешивается и перемешивается, создавая тот образ целостного объекта, который вы, как вам кажется, и воспринимаете, а на самом деле — создаёте нейронными разрядами, происходящими одновременно в разных, зачастую весьма анатомически удалённых друг от друга отделах коры головного мозга.
Элементарное изображение воспринимаемой нами «картинки» — это наисложнейшая функция, производная огромной, неустанной работы, расчётной деятельности сотен миллионов нейронов.
И эти нейроны вовсе не тем заняты, что «рисуют» вам «мир». Нет, они просто конкурируют друг с другом за то, что вы ощутите, «прославите» при той или иной комбинации «палочек» и «чёрточек».
Муравьям, скажу вам, точно легче — у них нейронов меньше, да ещё они и подслеповаты.
Как вы, конечно, понимаете, «рисунками» дело не ограничивается — ведь вы не только смотрели на иллюстрацию в книге, за что вроде как отвечает зрительная кора, но и читали, мысленно, про себя произносили — «шестнадцатиугольник»…
За это отвечают уже другие зоны мозга: речевые центры — в нижней левой лобной доле (зона Брока) и верхне-заднем участке левой височной доли (зона Вернике), теменная доля справа и слева — поскольку без пространственного восприятия тут было не обойтись. Думаете, это всё?..
Пытаясь объяснить, как работают такие взаимосвязи, объединяющие данные из множества отделов мозга, исследователи рисуют схемы, которые поражают своей сложностью.
Но несмотря на это, отражают фактическое положение дел не намного лучше, чем карты-рисунки Марко Поло отражали фактическую географию Азии (рис. 26).
Сюда же, впрочем, надо приплюсовать и огромную массу других элементов этой гигантской расчётной системы — например, подкорковые и моторные структуры, которые сопровождают каждое наше действие.
Вряд ли вы заметили, например, саккады (быстрые синхронные движения), которые сделали ваши глаза благодаря соответствующим глазодвигательным нервам.
Рис. 26. Всего лишь несколько схем из работы Дарио Дематтиеса (Университет Буэнос-Айреса) и группы его коллег, которые попытались с помощью вычислительного подхода создать модель вычленения людьми фонем и их классификации из акустических потоков речевых данных28.
Не думаю, что вы обратили внимание на нервно-психическое напряжение, которое в целом разлилось по вашему телу, когда вы смотрели на изображение, которое повергло вас пусть даже в лёгкое недоумение.
А ведь всё это элементы единого, целостного поведенческого акта, каждая деталь которого продиктована конкретными нейронными образованиями, расположенными в анатомически совершенно разных зонах мозга, но сложившихся в функциональный нервный комплекс в конкретный момент времени.
Убедиться в том, насколько это сложная и взаимосвязанная система, достаточно просто: засуньте руку в мешок с ёлочными игрушками и перебирайте их по одной.
Одного тактильного ощущения окажется достаточно, чтобы практически увидеть в своём воображении сияющие стеклянные шары, деревянную лошадку на качающемся основании, искрящуюся керамическую шишку, звёздочки из пенопласта, да и игрушечного Деда Мороза вы легко на ощупь отличите хоть от Снегурочки, хоть от зайчиков…
Разве это не удивительно?! На мой взгляд, это потрясающе! Вы получили всего лишь несколько тактильных ощущений, которые тут же воскресили в вашем мозге множество нейронных ансамблей из зрительных образов.
Возможно, вы вспомнили что-то о прошедших Новых годах, мелодии праздничных песен или ещё что-то в этом роде. Может быть, вам даже взгрустнулось, а может, и наоборот, у вас поднялось настроение.
Не удивлюсь, если вы «почувствовали» запах ёлки и мандаринов.
Множество «муравьёв» вашего мозга сбежалось на этот клич — небольшой тактильный контакт, — и, объединившись, они произвели целую феерию — сложнейший интеллектуальный объект!
Но кто это сделал — разве вы сами?
Нет, ваши нейроны — эти «роботы» — связались с друг другом по проторенным связям и произвели этот ошеломляющий эффект — показали вам картины из вашей жизни, целый мини-фильм.
В каком-то смысле они создали сейчас произведение искусства…
Но конечно, нам сложно так думать — это же «мы вспомнили», «мы подумали», «мы угадали», «нам показалось», «представилось», «взгрустнулось»…
На деле же это был просто биохимикофизический процесс, который случился сам по себе, потому что в нас, в нашем мозге по ассоциативным связям была сформирована соответствующая нейронная программа.
По этому поводу искромётно и одновременно беспристрастно шутит уже известный нам Дэниэл Деннет:
«Большинство людей чуют — именно чуют, иначе и не скажешь, — что ни один робот не сможет обладать сознанием в том смысле, в котором им обладает человек. <…>
