как связаны отделы мозга и как проходит сигнал, нейрохирург осведомлён, что можно «резать», а что нельзя, так как это может привести к серьёзным последствиям, вплоть до смерти личности человека. Правда в этом знании нет принципиальной новизны. Ещё со времён древнеримского врача Галена медики знали, что травмы головы могут лишить человека умственных способностей.
Современный нейрохирург принципиально меньше понимает, как работает мозг, чем, скажем, автомеханик понимает устройство машины, которую чинит. Если проводить сравнение, то нейрохирург знает, где в мозге находится «коробка передач», а где – «сцепление». Более того, он знает, как они связаны. Но он понятия не имеет, кто или что и, главное, зачем нажимает на сцепление и меняет передачи. То есть от него ускользает и механизм психической деятельности, и принципы, на которых он основан.
Для того чтобы хоть немного приблизиться к ответу на вопрос, что делает мозг и почему, предпринимаются самые смелые шаги. Например, создают карты мозга, пытаясь смоделировать его функционирование в целом. Так, словом «коннектом» обозначается полная карта-модель нервной системы, по которой исследователи надеются понять, как она, нервная система, работает. К несчастью, создание полного коннектома даже нервной системы кошки – пока научная фантастика. Он слишком сложен. Что уж говорить о коннектоме нервной системы человека.
Тем не менее многих такая затея очень вдохновляет. Например, американский нейробиолог С.Сеунг пишет: «Моя основная цель состоит в том, чтобы вообразить нейронауку будущего и поделиться своим воодушевлением по поводу того, что мы наверняка откроем. Как нам отыскать коннектомы, понять, что они означают, и разработать новые методы для того, чтобы их изменять?» [110]
Для нас представляется весьма удивительным то обстоятельство, что наука предпочла пойти по столь ресурсозатратному пути и, прежде чем понять или хотя бы предположить, по каким общим принципам работает мозг, старается описать его функционирование в целом. Можем ли мы представить себе физика, который бы заявил, что для понимания того, как, например, смешиваются два газа, нам нужно построить модель взаимодействия всех атомов каждого газа и посмотреть, что из этого выйдет. Если бы физика пошла по такому пути, то, пожалуй, человечество изобрело бы компьютеры раньше, чем машины. Ведь тогда без компьютеров не удалось бы сделать никакой термодинамический расчёт.
Нет никаких сомнений в том, что мозг значительно сложнее любого физического объекта. Однако это должно было стать ещё большим мотиватором для исследователей, чтобы сосредоточиться именно на поиске наиболее удачных гипотез об общих принципах функционирования мозга. И дело не только в том, что это ускорило бы сам процесс постижения его тайн. Ведь в итоге, даже если нам удастся создать полный коннектом мозга человека и посмотреть, как затейливо в нём загораются нейроны, это всё равно не избавит нас от необходимости обрести понимание, зачем мозг это делает.
Гипотеза об информационных принципах произвольного и непроизвольного внимания. К вопросу о теории не-систем и каузальных сред в каузальном дуализме [111]
Нервная система человека – это в первую очередь информационная система. «Однако представления об информации у нейрофизиологов, нейропсихологов и неврологов очень сильно отличаются от существующих представлений об информации в точных науках» [112]. Несмотря на потенциал синергии двух дисциплин, сегодня информационные технологии и нейрофизиология развиваются относительно независимо, пересекаясь в таких областях, как создание нейроинтерфейсов [113], построение коннектомов мозга [114] и некоторые другие. При этом исследователи отмечают, что проводимые работы носят пока прикладной характер и в науке о мозге существует значительный пробел в области фундаментальных принципов его функционирования.
Анализ публикаций показывает, что существующие работы по нейрофизиологии мозга – это в подавляющем большинстве узкоспециальные исследования. О фундаментальных информационных свойствах и принципах функционирования мозга «осмеливаются» писать преимущественно учёные, проводящие междисциплинарные исследования, в том числе представители философии сознания, среди которых, например, Д.И.Дубровский, Д.Чалмерс, Т.Нагель и др., а также отдельные нейрофизиологи, такие как Д.Эдельман, Ф.Крик, Дж. Тонони, К.В.Анохин и др. Но это, скорее, исключение, чем правило, так как нейрофизиологи по возможности избегают фундаментальных вопросов, которые обычно связаны с непопулярной «трудной проблемой сознания». В то же время применение информационных принципов в нейрофизиологии неизбежно, и в этом случае закономерен вопрос о соотношении сознания и информации.
Перечисленные авторы ставят вопрос о природе сознания и психики, опираясь на точку зрения, что эти явления природы неразрывно связаны с понятием информации и с тем, как она собирается, хранится, обрабатывается и генерируется в нервной системе животного или человека. Однако следует отметить, что в этой области до сих пор не наметилось значительного прогресса: информационный смысл функционирования психики до сих пор остаётся загадкой. Казалось бы, очевидно, что процессы в психике и информационные процессы в нейронных сетях мозга должны основываться на единых положениях, но такие обобщения – большая редкость.
Наиболее очевидные фундаментальные результаты в плане интеграции информационных технологий и нейрофизиологии сегодня достигнуты в работах по моделированию поведения отдельного нейрона, например в модели нейрона Ижикевича [115]. В информационном смысле нейрон представляет собой зону бифуркации сигналов, что делает его идеальным автоматом для классификации данных по принципу «если… то…» и для хранения информации. При этом добавим, что хранение информации в нейроне тоже осуществляется по принципу «если… то…».
Это можно продемонстрировать на примере. Скажем, можно ли запомнить цифру, не используя её изображение или произношение («что»), а с помощью формулы или какого-то правила («как»)? Или – что то же самое – по принципу «если… то…»? Безусловно. Для этого достаточно, например, иметь в виду, что цифра может быть корнем уравнения. Тогда мы легко запомним с помощью устройства классификатора «если… то…» цифру 2 с помощью любой формулы типа «корень уравнения 5 – х = 3». Или, точнее, как значение функции f(x) = x – 3 при х = 5 (входной сигнал). Именно таким образом («как», а не «что») запоминает информацию нейрон, который не может, как искусственные хранители информации, созданные человеком, хранить сами данные, но весьма эффективно хранит способ их воспроизведения. При этом данные из нейрона нельзя просто извлечь, как из искусственного накопителя, так как один нейрон в состоянии быть частью «хранилища» самых разных данных. Для их воспроизведения требуется сообщить нейрону или сети нейронов входные условия, и на выходе будет получена нужная информация.
В этом смысле можно провести параллель между тем, как запоминает и воспроизводит информацию нейрон или нейронная сеть, и как это делает человек. Человеку так же, как и нейрону, для того, чтобы что-то вспомнить, нужно снабдить себя входными данными – «навести на мысль» или «напомнить» о чём-то. Томас Нагель в
