Jūs esat sācis lasīt rakstu. Šis nav process, ko parasti uzskata par pārāk laikietilpīgu, bet tikai padomājiet: jūsu smadzenēm izdodas izmantot ārkārtīgi sarežģītus mehānismus simbolu un teksta atšifrēšanas vienkāršā jautājumā, kas nav pieejami visspēcīgākajai mūsdienu skaitļošanas tehnoloģijai, iztērējot minimālu enerģijas daudzumu. Mūsu pašu "oglekļa dators" patērē tikai 20 vati, bet ķīniešu superauto Tianhe-2, kas ir visātrākais rakstīšanas laikā, ir ne mazāks par 17,6 miljoniem vatu (17,6 MW). Skaitļi, protams, ir iespaidīgi, bet vai principā ir iespējams šos procesus salīdzināt. Vai tie pēc būtības ir līdzīgi? Kāpēc smadzenēm ērts (piemēram, modeļa atpazīšana) ir sarežģīts datoram un otrādi?
Atgriezīsimies pie nosaukuma. No burtu kopas (koki, ievērojot mūsu metaforu) visas frāzes nozīme tika iegūta bez grūtībām un ar pagaidu aizķeršanos - mežu. Ja ņemam vērā kultūras kontekstu (teicienu zināšanas), tad varam secināt, ka diezgan ātri vizuāls stimuls dažāda garuma gaismas viļņu veidā mūsu smadzenēm pārvērtās par veselu meža parku.
Teksta lasīšana un izpratne no neirofizioloģiskā viedokļa ir process, kas nav triviāls. Sāksim ar atsevišķu rakstzīmju atpazīšanu: burti ir saprotami, pat ja tie ir rakstīti gotikas stilā. Kad nevajadzīgam cirtas tiek sakrautas uz pazīstamā grafiskā rāmja, nav lielas neskaidrības, un milzīgs skaits zīmēšanas metožu aizēno pašas kontūras kanoniskuma robežas, kas, cita starpā, tiek uztvertas, pateicoties kontekstam un cerībām. Ārsta rokraksts, kas no kaligrāfijas pārtapis par abstraktu mākslu, būs saprotams kolēģiem.
Un atpazīšanas traucējumus bez traucējumiem jutekļu orgānu līmenī sauc par "agnosias", tie tiks apskatīti turpmāk.
Nedaudz parunāsim par neiroanatomiju. Mūsu sajūtām un kustībām, kas kopā veido neiropsihisko organizāciju, ir sarežģīta hierarhiska struktūra ne tikai centrālajā nervu sistēmā, tas ir, smadzenēs un muguras smadzenēs, bet arī pēdējā, garozas līmenī. Smadzeņu garozs ir sadalīts priekšējā un aizmugurējā daļā. Pirmie (frontālie) ir atbildīgi par uzvedības, individuālo darbību un motorisko darbību programmas sastādīšanu, un pēdējos var saukt par uztveres un gnozes ierosinātājiem. Mēģināsim izdomāt, kā izskatās šīs "aģentūras" karte.
Ir zināms, ka informāciju par apkārtējo pasauli mēs saņemam no piecām maņām: redzes, dzirdes, pieskāriena, ožas, garšas un struktūras, kas nodrošina tās pārraidi no katras no tām, sauc par “analizatoriem”. Viņu ir arī pieci. Signāli no tiem, izņemot ožas sajūtu (šī sajūta nedaudz atdalās un tai ir tieša saikne ar senākajām mūsu smadzeņu daļām), tiek novirzīti uz komutācijas šūnu kopām diencephalonā (I? Talama vai geniculātie ķermeņi) un tikai pēc tam garozā. Šeit rodas tēls, tas ir, notiek faktiskā apzināšanās.
Primārā, piemēram, ar prožektoru ekrānā, tiek parādīts kaut kas no pamata kodola, atkārtojot tā organizāciju. Piemēram, tajā ir šūnas, kas saņēma informāciju par pieskārienu labajai rokai, un blakus tām - tās, kas reaģē uz pieskārienu labajam apakšdelmam. Primārajā garozā līdzīgi (un tādās pašās proporcijās) pastāv arī līdzīgi “sensori”. Šī struktūra ir atbildīga par atsevišķām vienkāršām sajūtām: gluda virsma, apaļas aprises, sarkana krāsa, kaut kas neregulāras formas kustas pa kreisi, un labajā pusē bija dzirdama periodiski skaļa un augstfrekvences skaņa … Šeit nav pasaules attēla - apkārtējais Visums, šķiet, ir vienota elementāra haoss. sensācijas.
Šo vienkāršo detaļu salocīšanai un sarežģītākas uztveres veidošanai tiek izmantoti garozas sekundārie lauki, kas atrodas blakus primārajiem un atšķirībā no tiem nav sadalīti ķermeņa zonās un tiem nav skaidras robežas. Viņi rezumē: sarkanais un apaļais kļuva par tomātu, un pārtraukta skaņa kļuva par mikroviļņu kaitinošo čīkstēšanu.
Reklāmas video:
Bet šos attēlus vēl nevar saukt par atpazīstamību vārda tiešā nozīmē. Sensāciju, tieši gnozes, galīgā integrācija, ideju veidošanās par telpu, laiku, dažādiem kontekstiem un objekta vietu tajās ir trešā garozas funkcija, kas smadzeņu aizmugurējām daļām galvenokārt atrodas puslodes parietālo, temporālo un pakauša daivu savienojuma reģionā. Veidotie attēli atbilst jau pieejamai informācijai par pasauli, cerībām, valodu kompetenci. Ievietojot saņemtos signālus kadrā no atmiņas, prognozēm, zināšanām, mēs iegūstam pilnīgu attēlu vai geštaltu. Šeit liela loma ir aktīvai būvniecības pabeigšanai. Jā, jā, mēs esam neobjektīvi neirofizioloģiskā līmenī. Pastāv pat tā saucamā kohortas hipotēze, saskaņā ar kuru stimulu kopums tiek analizēts tik dziļi un pilnībā, cik nepieciešams,lai aktivizētu gaidīto informāciju, un nekas vairāk.
Tomēr kā ir ar to, ka smadzeņu veidotais geštalts dažreiz izrādās būtiski atšķirīgs ar līdzīgiem ieejas datu fiziskajiem parametriem? Kāpēc viena skaņu kopa ir mūzika, bet otra - kakofonija, kaut arī viļņu frekvences raksturlielumos tās ir ļoti tuvas? Kā to nosaka fizioloģiskā līmenī? Bet ir smadzeņu bojājumi, kuros zūd auss mūzikai šī vārda gnostiskajā izpratnē: tik nabadzīgam līdzcilvēkam melodija pārvēršas trokšņu kopumā, dažreiz ārkārtīgi nepatīkamā, un tas, neskatoties uz to, ka netiek zaudēta pati spēja uztvert skaņas! Kā smadzenes, saņemot elektriskos signālus no šūnām, kas vienkārši uztver akustiskās vibrācijas, spēj ātri atšķirt ar runu nesaistītu troksni no runas,nēsāt informāciju simboliskā formā? Kāpēc Madeleine kūku garša varēja izraisīt visu aizmirsto bērnības sajūtu gammu M. Prousta romānu cikla "Pazaudētā laika meklējumos" galvenajā varonē? Varētu šķist, ka deserta molekulas vienkārši stimulēja garšas un ožas receptorus, bet smadzenēs kopumā ļoti lielā mērogā tika atveidots sen aizmirsts raksts, miljoniem satrauktu neironu gaismas zīmējums, kurš šajā konfigurācijā kādreiz sadedzināja un tagad atdeva bērnības saldo aromātu. …kas šajā konfigurācijā savulaik dega un tagad atdeva bērnības saldo aromātu.kas šajā konfigurācijā savulaik dega un tagad atdeva bērnības saldo aromātu.
Nav skaidri nodalītas zonas, kas atbild par geštalt parādīšanos smadzenēs. Pieeju, kas nozīmē šādu zonu klātbūtni, sauc par “lokalizāciju”, un tā kļūst mazāk populāra. Viņam iebilst holistiskā teorija, saskaņā ar kuru augstākās funkcijas ir sadalītas smadzenēs, bet tas arī nonāk pagātnē. Mūsdienu zinātne mēģina "saskaņot" šos viedokļus.
Savā grāmatā "Refrakcija" Lotto runā par to, kāpēc mēs neuztveram realitāti tādu, kāda tā ir, un kā tas var novest pie radošuma attīstības un palīdz no jauna ieskatīties darbā, mīlestībā, rotaļās, attiecībās ar radiniekiem un citām svarīgām lietām mūsu dzīves notikumi.
Piemēram, citrona attēls ir gan izskats (sekundārais redzes garozs), gan garša (ar tā garozas teritoriju), gan pieskāriens, kā arī vārds, tas ir, skaņa, izruna, lietošanas konteksti, atmiņas par to, kā to darīja māte. limonāde … "Apakšnodaļas", kuru neironiem jābūt iesaistītiem šāda parasta attēla veidošanā, var uzskaitīt bezgalīgi.
Zinātniskā ziņā neironu ansamblis veido neironu tīkla aktivitātes dinamisko modeli. Kāpēc dinamisks? Tā kā tas neveidojas vienreiz un uz visiem laikiem, tas mainās, iegūstot pieredzi, daži savienojumi vājina, citi nostiprinās un, protams, parādās jauni. Atmiņas centrā ir šī modeļa atkārtojamība, tas ir, visu, vai drīzāk, vairuma ansambļa dalībnieku spēja aktivizēties. Attiecīgi dinamika, par kuru mēs runājām, ir nepieciešams nosacījums, lai mācītos šī vārda plašākā nozīmē, mācoties kā adaptāciju.
Tiklīdz bija satraukti noteikta neironu komplekta ansambļi, tika stiprināti viņu savienojumi no šādas kopīgas aktivitātes, un nedaudz palielinājās varbūtība, ka sekojošais viena ierosināšana aktivizēs noteiktu procentuālo daļu citu šīs grupas dalībnieku, saņemot no viņa elektrisko atbalstu. Jo vairāk bija kopīgas sauļošanās, jo, pēc Hēba noteikuma, jo spēcīgāks bija šis geštalts ("šūnas, kas kopā deg, stiepjas kopā"). Problēma ir tā, ka viens neirons var ienākt neskaitāmos ansambļos, kas turklāt katru sekundi aizvieto smadzenēs otru. To precīza atkārtošanās ir ārkārtīgi maz ticama, tāpēc visas dzīves pieredzes apjoms statistiski nosaka mūsu uztveri un izpratni par pasauli.
Paskaties uz savu tuvinieku sejām. Kas ir nepieciešams, lai tos nejauktu nevienu? No pirmā acu uzmetiena jautājums ir dīvains. Šeit ir mana māte, es viņu atpazīstu, galu galā pat ja viņa maina matu krāsu, frizūru, zaudē svaru vai pieņemas svarā, pilnībā atjauno savu drēbju skapi, krāso seju Helovīnam. Visticamāk, tas jūs pārāk nepārsteidz, bet ticiet man: no informācijas sistēmu viedokļa aprakstītā situācija nav pat triviāla. Teiksim, ka jūsu draugam nav tādu pamanāmu sejas īpašību kā neglīta rēta, lūpu plaisa vai ūsas Salvadora Dalī stilā, nekas neliecina smadzenes uzreiz un precīzi ievietot redzēto mapē Petya Bublikov. Kā algoritmēt cilvēka tūlītēju atpazīšanu, ja smadzenes mēs uzskatām par lielu datoru?
Agnosijas problēma ir lieliski atklāta slavenā neirologa un medicīnas popularizētāja Olivera Sahsa darbā "Cilvēks, kurš Mistook savu sievu cepurei" Galvenajam varonim, talantīgam mūziķim, profesoram, pēc viņa radinieku novērojumiem, sākās “redzes problēmas”. Patiesībā profesoram nebija acu slimību, un absolūti fantastiska parasto, ikdienas priekšmetu un tuvu cilvēku seju nepazīšana bija redzes agnosijas rezultāts.
Starp citu, šādi izolēti traucējumi nav izplatīti neirologa praksē un noteikti nav tik izteikti. Parasti šie traucējumi traucē atpazīt "trokšņainus", vairākkārt izsvītrotus attēlus īpašos testos, bet sievu neviens neņem par garderobes priekšmetu. Turklāt patoloģiskais process smadzenēs, kā likums, nav tik selektīvs, un destruktīvais efekts attiecas uz dažādām augstākām garīgām funkcijām, tāpēc pacienta agnosija tiek sajaukta ar daudziem citiem traucējumiem, un tas kļūst par neiespējamu uzdevumu atdalīt vienu no otra.
Tāpēc profesora lieta ir aizraujoša, un viņa izturēšanās ar augstu intelekta un kultūras līmeni rada patiesu apjukumu. Viņš rūpīgi pārbauda cimdu un kautrīgi mēģina definēt šo drēbju skapja priekšmetu kā "sarullētu virsmu ar piecām kabatām". Jā, pēc šāda apraksta viņu ir grūti atpazīt, bet diemžēl profesoram ir tikai vizuālas abstrakcijas. Viņš paņem kāju kurpītim - acīmredzot, pievēršot uzmanību kontūrām un loģiski domājot pārējo, viņš fotogrāfijā neatzīst pats savu seju un brāli, bet Einšteina tēlam problēmas nebija, jo ļauns, nošauts ar mēli, kļuva praktiski par mēmu. Visbeidzot, viņš nepareizi iecēla sievu cepures meklējumos, un varoņa ekscentriku saraksts ar to nebeidzas.
Saha grāmata var šķist rāpojoša vai, tieši pretēji, smieklīga, taču joprojām paliek ārkārtīgi interesants jautājums, kāda galu galā ir profesora pasaule? Kā viņš izskatās? Un vai šajā kontekstā vārds “izskatās” ir laba lieta? Fakts ir tāds, ka varoņa vizuālā telpa, kas sadalījās atsevišķos fragmentos, kas pārstāja apvienoties jēgpilnos attēlos un pārvērtās par abstrakciju kopu, bija piesātināta ar mūziku.
Ja cilvēks katru dienu stāvēja aiz konveijera lentes, tad nāca mājās, guļus uz dīvāna, skatījās televizoru un visu savu dzīvi darīja, tas ir, “staigāja pa iezīmētām līnijām” un nekompensēja šo smadzeņu “nepietiekamo izmantošanu”, tad vecumdienās viņš nejutīsies tikai grūtības ar atmiņu un citas intelektuālas problēmas, bet, visticamāk, fiziskas problēmas.
Likās, ka varonis dzīvo Pikaso zīmētajā pasaulē, kur starp lauztām līnijām, formām un krāsas plankumiem nav iespējas aptvert notiekošā būtību un mijiedarboties ar šīm abstrakcijām.
Aprakstītā problēma satur daudz dziļākus slāņus nekā "banālās" grūtības ar "attēla" atpazīšanu un veidošanu. Tas ir tieši saistīts ar tādiem jautājumiem kā subjektīvās realitātes fenomens, kas rodas no dažādu signālu kopuma, pieredzes pārdzīvojuma un atmiņas kā tās daļējas vai pilnīgas reproducēšanas iespējas. Kāds ir mērķis šādām izziņas konstrukcijām, kas pārsniedz nepieciešamo "uztvert un reaģēt"? Kāda ir mūsu garīgās dzīves evolūcijas nozīme, ja tā kā uzvedības reakcija ir lieka, jo tā nenodrošina mūsu izdzīvošanu? Un cik pareizi ir smadzeņu salīdzinājums ar datoru, ņemot vērā visu teikto?
Kā mēs jau teicām, ir lietas, kas smadzenēm ir viegli, bet mašīnai - ar lielām grūtībām: tūlītēja attēlu apstrāde, geštalt uztvere, ātra spriešana, piemēram, "atjautība" un vēl daudz vairāk, kam nepieciešama vairāk banāla ikdienas iedvesma nekā stingras loģiskas konstrukcijas.
Pati mākslīgā intelekta ideja balstās uz pieņēmumu, ka mūsu izziņas procesi (un daži pētnieki šo diapazonu paplašina līdz visām garīgajām reakcijām) tiek uzskatīti par aprēķiniem. Bet mēs nerunājam par aritmētiku, bet par formālām operācijām - par visu, ko principā var ieprogrammēt. Šodien ir kļuvis skaidrs, ka tā nav pilnīgi taisnība, un AI pētnieki ir spiesti pārdomāt datoru paradigmu. Pēc mūsdienu kognitīvo zinātnieku, piemēram, T. V. Černigovskajas un K. V. Anokhina domām, smadzeņu domāšanas arhitektūrai praktiski nav nekā kopīga ar elektronisko skaitļošanu. Datorzinātnes valoda ir ērta kā metafora, ja mēs runājam par datu apstrādi, glabāšanu, piekļuvi, lasīšanu utt., Bet pats datora algoritmu pamatā esošais princips ir pilnīgi atšķirīgs. Smadzeņu primārā signalizācijas sistēma,ar kuru sākas izziņas darbība - tēlains; simboliski, viņam jāiemācās, un tam viņam ir nepieciešama sociālā vide. Attēli mūsu galvā tiek ātri apstrādāti, kā - vēl nav skaidrs; Visas pārējās lietas ir vienādas, un datoram tas prasa vairāk laika, taču tas tos var analizēt aptuveni ar tādu pašu ātrumu kā smadzenes tikai tāpēc, ka tā procesors ir miljons reizes jaudīgāks.
Arvien vairāk tiek runāts par jaunas teorijas nepieciešamību. Piemēram, mēģina apziņu izskaidrot ar kvantu anomālijām, un pat tiek ierosināts pāriet uz kvantu kognitīvo zinātni, kas palīdzētu pārvarēt problēmu, kā apziņas neskaidras parādības samazināt fizioloģiskos procesos.
Qualia, latīņu valodas subjektīvās pieredzes termins visā tās daudzveidībā, nav fizisko signālu kopija vai pat fizisko signālu summa, kas nāk caur mūsu analizatoriem. Smadzenes to veido patstāvīgi, veidojot subjektīvus attēlus, kas katram cilvēkam ir unikāli. Divi mūsdienu neirozinātnes globālie jautājumi: "Kā rodas kvālija?" un "Kam tas paredzēts?" - līdz šim nav atbildēts. Objektīvi pētījumi šajā gadījumā ir ārkārtīgi sarežģīti, mēs varam spriest tikai par cita qualia un tikai tad caur mūsu pašu refrakcijas līdzekli.
“Ja esat iestrēdzis planšetdatorā / tālrunī - un tā katru dienu, negaidiet, ka jūsu smadzenes jums pateiksies. Ja cilvēks aizmieg ar sarežģītu jautājumu galvā un nezina, kā to atrisināt, nākamajā rītā viņam būs atbilde. Smadzenēm nepatīk tauki un gaļa.
Slavenais neirozinātnieks Džozefs Bogens, mēģinot definēt apziņu, atrada labu analoģiju. Pēc zinātnieka domām, tas "ir kā vējš: to nav iespējams redzēt un noķert, taču tā darbības rezultāti ir acīmredzami - koku saliekšana, viļņi vai pat cunami".
Apkopo. Mēs esam laimīgi īpašnieki kaut kam, kas mums vajadzīgs, bet ko mākslinieki un dzejnieki tik augstu vērtē un slavē, apzinātu pieredzi vai iekšējo pasauli, kas nav skaidrs, kāpēc. Tās saturs izraisa ievērojamu interesi, taču šīs parādības izcelsme ir daudz intriģējošāka. Pārsteidzoši neiroloģiski traucējumi, piemēram, agnosias, tikai tuvina atbildi uz jautājumu par to, kas ir iekšējā realitāte. Milzīgie sasniegumi mākslīgā intelekta un mašīnmācības rezultātā nav radījuši neko patiesi uztverošu. Plaisa starp vienkāršu cilvēka sensāciju un nejūtīgu neironu tīklu, kas pat spēj vadīt sentimentālu vai citu "pārāk cilvēcīgu" sarunu, šķiet nepārvarama. Vai mēs kādreiz spēsim izprast tās struktūru caur subjektīvās realitātes prizmu (un mums nav cita ceļa)? Tā vai citādi, izpratne par neirozinātnes problēmu un problēmu loku tikai pastiprina mūsu pašu uztveri un bagātina personīgo pieredzi, liek aizdomāties par vienkāršām lietām, izprast sevi un, iespējams, citus arī jaunā veidā.