Алексей Редозубов - Мозг напрокат. Как работает человеческое мышление и как создать душу для компьютера

ПРЕДИСЛОВИЕ

 Много ли мы знаем о мозге и мышлении? Мышление, познание, память, речь — явления, которые присутствуют во всем, чем занимается человек. Казалось бы, что может быть доступнее для наблюдения? Множество наук занимаются изучением деталей работы «великого механизма», который мы называем мозгом. Философия анализирует процессы мышления с мировоззренческих позиций, ставит вопросы познания человеком окружающего мира и самого себя.

 Филология пытается перекинуть мостик к мышлению от языка. Здесь рассуждения строятся на том, что язык есть отражение мыслительных процессов. Получается, что, изучая закономерности языка, мы изучаем и процессы мышления.

 Кибернетика рассматривает когнитивные процессы в связи с задачами моделирования «мыслительных» операций, создания устройств искусственного интеллекта.

 Психология изучает эмоциональные и поведенческие реакции человека, находит закономерности их проявлений в увязке с окружающей средой.

 Нейрофизиология изучает функционирование и морфологию мозга и других нейронных образований.

 Биохимия и нейропсихология рассматривают механизмы работы мозга с точки зрения взаимодействия нейронов.

 Впечатляющее многообразие подходов! Однако если речь заходит о том, что такое человеческое сознание и какие явления составляют суть процесса мышления, то довольно быстро выясняется, что в целом мы не знаем почти ничего. За множеством частных знаний общая картина — теряется. Вот уж воистину за деревьями не видно леса!

 Многие рассуждения о мозге и его деятельности напоминают древнюю индийскую притчу о трех мудрецах.

 Три слепых мудреца хотели узнать, что такое слон. Им привели слона. Один из них протянул руку и коснулся ноги слона.

 — Я знаю, что это такое,— сказал он.— Слон — это колонна!

 Другой коснулся слоновьего бока и возразил:

 — Нет, вы ошибаетесь, мудрейший! Я могу сказать вам, что это. Слон — это стена!

 — Вы все не знаете, что говорите! — воскликнул третий мудрец, державший слона за хвост.— Слон — это змея!..

 Написать эту книгу заставило желание показать общую картину того, что же есть наше мышление и как устроен человеческий мозг. Не привести отдельные факты, выхваченные из разных наук, а именно дать целостную концепцию, в которой все известные знания о мышлении увязаны воедино.

 Наверно, многим знакомо ощущение правильного ответа. Бывает, что множество фактов до поры до времени не хочет складываться в стройную картину. То есть картину нарисовать можно, и даже все находит в ней свое место, но остается ощущение негармоничности и некоей натянутости. И вдруг проявляется новая картина, и все встает на свои места! И сразу ясно, что это — оно, правильное решение. И возникает ощущение красоты и понимание того, что найденное объяснение — самое лаконичное из всех возможных...

 Я постараюсь нарисовать картину, в которой, не вводя излишне много новых терминов, не прибегая к помощи «параллельных миров», «других измерений», «философских формул» и оставаясь в ладах с принципом Оккама, покажу, как функционирует мозг человека, и, может быть, эта картина вызовет у вас то самое ощущение.

 «Бритва (лезвие) Оккама» — методологический принцип, получивший название по имени английского монаха-францисканца, философа-номиналиста Уильяма Оккама (1285—1349). В упрощенном виде он гласит: «Не следует множить сущее без необходимости» (либо: «Не следует привлекать новые сущности без самой крайней на то необходимости»).

 В современной науке под бритвой Оккама обычно понимают более общий принцип, утверждающий, что если существует несколько логически непротиворечивых определений или объяснений какого-либо явления, то следует считать верным самое простое из них.

 Содержание принципа можно упрощенно свести к следующему: не надо вводить новые законы, чтобы объяснить какое-либо новое явление, если это явление можно объяснить старыми законами. Сейчас этот принцип — мощное орудие научной критической мысли. Забавно, что сам Оккам сформулировал свой принцип как подтверждение существования Божия. Им-то, по его мнению, точно можно все объяснить, не вводя ничего нового.

 Эта книга — о деятельности человеческого мозга, а значит, о следующих вещах:

 - что такое память;

 - что такое мышление;

 - какой механизм реализует работу памяти и мышления;

 - что является сознанием;

 - что является «языком мозга»;

 - чем отличается речь от «языка мозга»;

 - как устроены мыслительные процессы и как воспроизвести их на компьютере;

 - что такое эмоции и каково их происхождение;

 - почему человек нелогичен и что такое добро и зло;

 - в чем природа человеческих способностей;

 - что такое красота, искусство, юмор;

 - почему мы все разные и почему «о вкусах не спорят»...

 И еще — о многом другом.

 Если интересно, читайте дальше.

 Кстати, притча о слепых мудрецах имеет продолжение: Однажды три старых мудрых слепых слона захотели узнать, что такое человек. Им привели человека, и один старый мудрый слепой слон потрогал его и сказал: «Люди — плоские и мокрые». Два других старых мудрых слепых слона тоже потрогали человека и с ним согласились...

 А теперь — важное примечание. В этой книге часто будут встречаться слова в кавычках. Воспринимайте такие слова в соответствии с контекстом, не привязывая их к жесткому определению или значению. Так как многие термины имеют вполне определенное и достаточно узкое понимание в ряде наук или научных теорий, то взятие такого термина в кавычки будет означать использование его более широкого, разговорного значения. Итак...

ЧАСТЬ 1. УСТРОЙСТВО МОЗГА

Первый взгляд на мозг

 Мозг человека — это 1,1—1,4 кг розовой массы нервных клеток (в основном нейронов, которые в действительности имеют серый цвет, и белых глиальных клеток — розовый же цвет мозгу придают кровеносные сосуды). Он напоминает большой мягкий грецкий орех, который втиснут в череп. Череп, хотя он и кажется одной большой твердой костью, на самом деле состоит из 23 отдельных костей, которые плотно соединены друг с другом, образуя зигзагообразные швы. У новорожденных кости черепа прилегают еще не так плотно, поэтому голова может расти. С возрастом кости срастаются, и восемь из них, расположенные в верхней части головы, образуют твердую черепную коробку, которая защищает находящийся внутри головной мозг.

Рисунок 1. Мозг человека

 У своего основания головной мозг переходит в толстый пучок нервных волокон, который проходит внутри всего позвоночника и называется спинным мозгом. Расположенные в теле нервные клетки, несущие ощущения боли, тепла, холода и т. д., связаны со спинным мозгом, который, в свою очередь, передает поступающую от них информацию в головной мозг. Головной и спинной мозг вместе называются центральной нервной системой.

 Головной мозг покрыт тремя оболочками. Непосредственно к черепу примыкает твердая оболочка, состоящая из соединительной ткани; затем идет паутинная оболочка, подобная плотной шапочке, надетой на мозг, и, наконец, сосудистая оболочка, точно повторяющая каждую бороздку на поверхности мозга. Пространство между паутинной и сосудистой оболочками заполнено прозрачной жидкостью, называемой спинномозговой жидкостью. Вся эта конструкция служит как надежный амортизатор (Курланд, и др., 2003).

Древний мозг и новый мозг

 Посмотрим внимательнее, как устроен мозг.

Рисунок 2. Строение мозга человека

Обозначения: 1. Борозда мозолистого тела. 2. Угловая борозда. 3. Угловая извилина. 4. Мозолистое тело. 5. Центральная борозда. 6. Парацентральная долька. 7. Предклинье. 8. Теменно-затылочная борозда. 9. Клин. 10. Шпорная борозда. 11. Шишковидное тело. 12. Пластинка четверохолмия. 13. Мозжечок. 14. Четвертый желудочек. 15. Межталамическое сращение. 16. Продолговатый мозг. 17. Варолиев мост. 18. Ножка мозга. 19. Гипофиз. 20. Третий желудочек. 21. Передняя (белая) спайка. 22. Прозрачная перегородка.

 Кора больших полушарий — это внешний слой мозга, покрывающий все другие его части подобно морщинистому шлему. Посередине ее проходит глубокая продольная борозда, разделяющая ее на две части. Эти две половины называют правым и левым полушариями головного мозга. Каждое полушарие далее разделено на «доли», которые представлены (если двигаться спереди назад) лобной, теменной, затылочной и височной. Хотя мозг работает как единое целое и разделение на доли было придумано анатомами для удобства описания различных частей мозга, все же в мозгу существует некоторое разделение труда, в общем совпадающее с разделением на доли.