Читать книгу "Мозг. Инструкция пользователя - Марко Магрини"

Наука о мозге тоже не избежала ошибок. Веками люди верили, что мозг реагирует на информацию, поступающую от органов чувств. Теперь же исследователи уверены, что мозг не реагирует, а именно предсказывает. И именно поэтому он всегда активен, в нем безостановочно происходят миллионы химических реакций в секунду. Наш мозг предполагает появление чувств и ощущений, визуальных, слуховых, обонятельных, и всякий раз сравнивает их с прошлым опытом, причем совершенно незаметно для нас. До тех пор, пока не происходит нечто неожиданное, привлекающее внимание. Это похоже на езду на машине по знакомому маршруту, когда все действия совершаются автоматически, пока что-то не выбьет водителя из колеи: красный сигнал светофора в неожиданном месте.

Даже когда мы полны внимания, например, слушая лектора, который рассказывает что-то увлекательное, наш мозг автоматически анализирует звуки, слоги и слова, стараясь предсказать последующие звуки, слоги и слова и даже идеи. Это похоже на просмотр старого фильма, когда мы знаем, какая сцена сейчас последует, или на просмотр фильма, ранее не виденного, но конец которого легко угадать.

Предвидение тесно связано с системой вознаграждения [см. стр. 159], одним из главный неврологических механизмов, влияющих на поведение путем активации циркуляции дофамина [см. стр. 41]. В начале ХХ века Иван Павлов открыл и описал условные рефлексы: он производил один и тот же звук всякий раз, когда кормил собаку, и в результате этот звук стал вызывать непроизвольное выделение слюны у животного. Павлов не знал, что такое поведение обязано своим возникновением притоку дофамина (он был открыт гораздо позже, в 1958 году); однако его эксперименты заложили основу для будущего исследования когнитивных функций.

Эксперименты с обезьянами показали, что, освоив механизм получения еды (например, путем нажатия клавиши несколько раз), приматы получают впрыск дофамина, который создает в мозгу ощущение удовольствия. Позднее, однако, уровень дофамина не возрастает ни при появлении пищи, ни при нажатии клавиши. То есть уровень дофамина повышается лишь единожды – когда примат, гордый, обнаруживает способ наполнить желудок и готовится нажать клавишу. В этой ситуации действует тот же самый упреждающий механизм; то есть система вознаграждения действует еще до того, как будет получен окончательный результат, вопреки общепринятой логике.

Получается, что главным движителем любой мотивации является нейрональное предвидение, проекция мозга в будущее. Дофамин разливается в мозгу, для того чтобы побудить нас действовать, а не наградить постфактум.

Интересный факт: когда биологи начали поощрять обезьян не каждый раз, а через раз, с вероятностью 50 %, уровень дофамина не снизился, он, наоборот, удвоился. То есть, если обезьяной двигал интерес при получении результата, система вознаграждения увеличивала ощущение удовольствия и благополучия, спровоцированное притоком дофамина. Возможно, именно это несоответствие делает столь соблазнительными рулетку или всевозможные лотереи, иногда доводя людей до полной зависимости [см. стр. 212].

С другой точки зрения можно предположить, что мозг так помешан на будущем, потому что это единственный способ хоть как-то повлиять на непредсказуемость и неопределенность жизни; и эта его особенность заложена эволюцией. Огромный объем информации, из внешних и внутренних источников [см. стр. 115], обрабатываемый мозгом в единицу времени, просто не может быть ясным и однозначным, и это определяет постоянный поиск ответа на вопрос, что будет. Точность предвидения ближайшего будущего, таким образом, требует огромного объема обобщений и вычислений.

Байесовский вывод, названный так в честь священника и математика XVIII века Томаса Байеса, основан на теореме математической статистики, определяющей вероятность события в зависимости от вероятности поступления информации о нем (вероятность А при условии В равна вероятности В при условии А, помноженной на вероятность А и поделенной на вероятность В). Методы математической статистики, основанные на байесовском выводе, нашли применение в инженерных науках, медицине и философии. Вычислительная неврология, исследующая функционирование мозга с точки зрения обработки баз данных, рассматривает мозг как байесовское устройство, производящее постоянно информацию об окружающем мире и корректирующее эту информацию на основе непосредственного чувственного восприятия. Эти исследования оказывают весьма важное влияние на развитие искусственного интеллекта [см. стр. 261].

Однако способность мозга к предвидению может быть также ключом к тайнам человеческого интеллекта. Джефф Хокинс, создатель карманных компьютеров 90-х годов Palm Pilot, основал стартап по созданию искусственного интеллекта, основанный на неврологических механизмах. В своей книге «On intelligence» Хокинс определяет интеллект как «способность мозга предвидеть будущее при помощи аналогий, найденных в прошлом». Он в какой-то степени преуменьшает значение этой удивительной способности мозга. «Новые исследования, – пишет Лиза Фельдман Барретт, психолог из Северовосточного университета, – предполагают, что мысли, эмоции, ощущения, воспоминания, решения, классификация, воображение и многие другие явления, исторически считавшиеся самостоятельными ментальными процессами, есть не что иное, как единый механизм предвидения».

Предвидение, мозговая функция, выполняемая совершенно незаметно для носителя мозга, нуждается для правильной работы еще в одном, совершенно необходимом механизме. Для того чтобы сопоставить будущее с прошлым, надо это прошлое помнить, то есть иметь память.

4.2. Память

Мы – те, кого помнит наш мозг. Без памяти мы не могли бы говорить, передвигаться в пространстве, иметь социальные связи и даже быть теми, кто мы есть. Мы лишились бы личности, ведь без наших предков, вписанных в историю человечества, мы никто. Не будь памяти – не существовали бы цивилизации и социальные группы, которые мы знаем; без запоминания языка невозможно сохранить культуру, как в устных преданиях древности, так и в современных книгах и мультимедийных хранилищах.

Наша память, «установленная» в мозге, полностью «совместима с современной системой церебральной машины» [см. стр. 23]. Речь идет, конечно, о типично биологическом и человеческом «оборудовании». В течение долгих лет эволюции память развивалась прежде всего как реакция на страх, чтобы напоминать живому существу об опасности. Позвоночные получили пространственную память, которая улучшила их ориентацию и была полезна и жертвам, и хищникам.

У млекопитающих память обогатилась социальной компонентой, улучшившей отношения между детьми и родителями и повысившей выживаемость. Приматы развили память, связанную с мелкой ручной моторикой, человек добавил себе субъективную память, которая различает все оттенки личности и позволяет жить в обществе [см. стр. 166].

Центрального хранилища информации в голове не существует – данные распределены в сложной и запутанной синаптической сети, о которой мы еще очень мало знаем. Каждый фрагмент воспоминания (слово, вид, чувство) закодирован в области, которая его же и создала (височная или затылочная доля, лимбическая система) и активизируется каждый раз, когда приходит на ум.