Машина мышления. Заставь себя думать - Курпатов Андрей Владимирович

Но теперь мы знаем, что наше тело и мозг можно представить в качестве роботов, состоящих из роботов, состоящих из роботов — и так далее, до субнейронного уровня, где на благо системы трудятся двигательные белки и другие нанороботы.

А потому можем предположить, что это чутьё не более чем артефакт бедного воображения: люди просто не представляют себе роботов, устроенных на много порядков проще»29.

Именно по этой причине я и посчитал нужным, рассказывая о машине мышления, обратиться к нейронам.

Ведь это те самые роботы, из которых состоят другие роботы — мини-колонки, макроколонки, гиперколонки. А там, дальше, и сложные функциональные ассоциативные нейронные комплексы…

Но достаточно ли этого, чтобы согласиться с Деннетом и расписаться в том, что мы с вами — лишь роботы, сделанные из роботов, сделанных из роботов?

Покамест нет. Поэтому не будем торопиться и продолжим изучать нашу машину мышления, поднимаясь на ещё более высокие уровни организации мозга.

Конструктор Neuro-LEGO

Таким образом, машина может сгенерировать сообщение, а сообщение может сгенерировать машину. Норберт Винер

Когда мы только появляемся на свет, наш мозг, по существу, всего лишь заготовка к самому себе — эдакое полено папы Карло. Он будет учиться — познавать мир, в котором ему угораздило родиться, и под него адаптироваться.

Помню, когда меня в детстве отдали на хореографию, преподаватель постоянно повторял: «Я не леплю из вас танцовщиков. Я скульптор, который лишь отсекает лишнее, чтобы вы обрели правильную форму».

Эта метафора и в самом деле очень подходит к процессу, который происходит в детском мозге. Мозг младенца содержит огромный избыток нейронов. По некоторым данным, их в детском мозге в два раза больше, чем у взрослого человека.

Нашим не востребованным жизнью нейронам предстоит попросту погибнуть. Они будут удалены — стамеской или резцом обстоятельств, в которых мы родились.

Сложись наша судьба иначе, нам потребовались другие мозги, потому как миры, в которых чьим-то человеческим мозгам приходится жить, сильно отличаются друг от друга.

Родись мы в королевской семье британской короны, в трущобах Бомбея, в юрте оленевода за полярным кругом, в племени масаи, в Северной Корее, Японии или Иране — нам нужны были бы разные мозги.

Поскольку же наши гены не знают, куда их нелёгкая занесёт, мозг человека не только содержит избыточное количество нейронов, но и в целом изначально невероятно пластичен.

МЛАДЕНЧЕСКИЙ МОЗГ

Первые пять лет наш мозг в буквальном смысле переживает бум синаптического роста: молоденькие нейроны мозга хаотично связываются друг с другом мириадами связей — сцепляются, словно лианы в самых густых джунглях.

Впрочем, у такой «разносторонности» младенческого мозга есть и свои издержки. С одной стороны, он очень быстро, можно сказать на лету, учится — например, языку.

С другой стороны, как показывают исследования, проведённые под руководством профессора Коллеж де Франс знаменитого Станисласа Деана, мозг младенца обрабатывает информацию гораздо медленнее, чем мозг взрослого человека.

Так, например, в его экспериментах на существенные изменения в стимульном материале префронтальная кора младенца реагировала целую секунду, что втрое, а то и вчетверо дольше, чем у взрослого человека30.

Понятно, что медлительность — это не самое подходящее качество, если вы хотите выжить в дикой природе. Поэтому в параллели с многочисленным образованием синапсов запускается и обратный процесс — синаптический прунинг.

Pruning по-русски — это процедура обрезки растений, частичное удаление их ветвей или побегов с какой-то целью. Синаптический прунинг — это прореживание связей между нейронами.

В младенческом мозге разные его зоны ещё не очень в курсе, чем именно им придётся заниматься в будущем, потому они, как те пионеры, всегда и ко всему готовы. Как следствие, младенцы могут слышать звуки зрительной корой или, например, ощущать вкус на кончиках пальцев.

Но реальная жизнь какие-то из этих связей востребует — то есть их адекватность и необходимость подтверждается — а какие-то нет. Именно они и прунятся, так сказать…

Связи, равно как и нервные клетки, которые не были задействованы мозгом в той или иной деятельности или не получили подпитки раздражителями извне, — отмирают.

Те же нейроны и нейронные связи, что были востребованы нашей жизнью и вовлечены в решение актуальных для ребёнка задач напротив, становятся плотнее, ветвистее и протягиваются на большие расстояния внутри мозга.

Если какие-то лишние связи с возрастом всё-таки сохранятся, то человек может стать синестетом^[12].

Активно процесс строительства человеческого мозга идёт не только в раннем детстве, но и в относительном зрелом возрасте — до 25, а некоторые даже считают, что и до 30–35 лет. Но что же там такое строится?

Раньше нейрофизиологи воспринимали мозг как несколько отдельных зон или областей, каждая из которых отвечает, как казалось, за какую-то свою конкретную функцию — зрение, слух, внимание, речь, мышление и т. д.

Всему пытались найти в мозге место. Но оказалось, что всё куда сложнее.

Соответствующие зоны в мозге и правда есть, и со своей собственной внутренней организацией. Но любой психический процесс вовлекает в свою работу и множество других областей мозга, которые вроде бы специализируются на чём-то другом.

Впрочем, это на самом деле вполне логично.

Когда я смотрю на пейзаж за моим окном (зрительная область коры), я вижу его элементы — море, деревья, беседку. То есть этот процесс поддерживают и центры речи, которые знают соответствующие слова, и они для него — не пустой звук, они сами по себе производят множество ассоциаций.

А ещё я вспоминаю, каким было прошлое лето, как я ходил пару раз к морю, соседей по дороге к нему и летнюю таверну на берегу.

То есть одновременно включаются и сложные пространственные образы, и области, отвечающие за социальные отношения, и, простите, вкус средиземноморской трески в кляре…

Этот список можно продолжать и продолжать. А по итогу окажется, что в этом, казалось бы, таком простом акте — смотрения в окно — задействован чуть ли не весь мозг.

Интенсивность его вовлечённости, может быть, и не абсолютна, но, как бы там ни было, число потревоженных данным пейзажем нейронных структур и в самом деле колоссально.

Нейронам, кортикальным колонкам, множеству их групп и подкорковым образованиям приходится связываться друг с другом в сложнейшие ансамбли, создавать новые и новые функциональные системы.

Возможно, вы знаете, что самым длинным нейроном в организме человека считается клетка, расположенная в стволе мозга и тянущая свой аксон аж до большого пальца ноги. Длина этого аксона у взрослого человека в среднем порядка 90 сантиметров.

Но и в головном мозге, как вы, наверное, догадываетесь, они наматывают те ещё круги!

То есть когда мы говорим, что нейронные связи прорастают в различные области коры и подкорки, мы буквально говорим о том, что нейроны протягивают свои отростки на целые сантиметры в длину, может быть, даже на десятки сантиметров.

И то, что это не самая простая задача, я думаю, понятно.

В процессе развития мозга в нём одновременно строятся миллионы и миллионы дорог. В результате получается такая сеть, как если бы мы собрали все дороги мира, включая железнодорожные, судоходные и воздушные пути, в каком-то очень ограниченном пространстве и наложили бы их друг на друга (рис. 27).

Рис. 27.  Кар та анатомической связности различных отделов мозга (слева), карта функциональной связности (справа)31.

Поэтому главный принцип организации мозга, как мы теперь знаем, — сетевой. Причём строятся в нашем мозге как множественные системные связи, так и региональные сетевые структуры.