Книга: Счастливый клевер человечества: Всеобщая история открытий, технологий, конкуренции и богатства

Нейронная сеть, возможности мозга и работа человеческого сознания

Нейронная сеть, возможности мозга и работа человеческого сознания

Скажу прямо, мы до сих пор не знаем, как скопление нейронов в человеческом мозге порождает сознание. Знаем лишь, что сознание и творческое мышление тесно связаны. Более того, в наше время не существует отдельной науки, которая изучала бы исключительно сознание, несмотря на то что многие отрасли знаний касаются этого вопроса. Целостной концепции нет. Одни ученые изучают деятельность нейронов, другие пытаются проанализировать функции различных мозговых отделов, и мало кто пытается совместить несколько уровней изучения мозга в надежде приблизиться к решению этой невероятно сложной задачи. Сложнейшие переплетения нейронных связей крайне трудно даже визуализировать, не говоря уже о том, чтобы воссоздать структуру из 100 млрд нервных клеток, которые обрабатывают информацию и передают ее по тоненьким волокнам общей длиной 165 000 км через 150 трлн синапсов. Тем не менее нейробиологи не оставляют попыток подсчитать, сколько необходимо нервных клеток для хранения одного образа. Счет идет на порядки: несколько тысяч или сотни миллионов.

Доподлинно известно, что в процессе естественного отбора размер человеческого мозга существенно увеличился. Так, 3 млн лет назад у австралопитека объем мозга составлял примерно 450 куб. cм, что сопоставимо с размерами мозга шимпанзе. Таким возрастом ученые датируют останки гоминидов, найденных на севере современного Чада. Около 2 млн лет назад на Земле одновременно существовало уже несколько видов гоминидов. У Homo erectus 1,6 млн лет назад мозг составлял уже в среднем 930 куб. cм. Этот вид употреблял мясную пищу, был гибким и подвижным, со скелетом, напоминавшим скелет современного человека. Около 800 000 лет назад в арсенале древнего человека появляются огонь и первые каменные орудия труда. Наши предшественники оставили после себя крайне мало свидетельств изобретательности. Самые древние из них имеют возраст примерно 3,4 млн лет, т. е. вся первая половина истории человека, по всей видимости, не характеризовалась какими-то изобретениями, которые могли дойти до наших дней, и лишь потом в какой-то момент наши предки стали раскалывать камни, создавая режущие орудия труда. Но последующие 1,6 млн лет были периодом творческого затишья, на протяжении которого многофункциональные ручные рубила изготавливались одним и тем же способом (Прингл, 2013, с. 54). Лишь 70 000 лет назад объем мозга у Homo sapiens достиг порядка 1300 куб. cм. По мнению ряда ученых, увеличение объема мозга приводит к тому, что все большее число нейронов задействуется для фиксации одного воспоминания, что улучшает память и возможности ассоциативного мышления.

С течением времени в человеческом мозге произошли и другие изменения. Специалист по физической антропологии из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) Катерина Семендефери проводила сравнение префронтальной коры мозга у современных людей и шимпанзе и обнаружила, что расстояния между нейронами по горизонтали увеличились примерно на 50 %, дав больше пространства аксонам и дендритам. Это, по ее мнению, позволило создавать более сложные связи в мозге и существенно повысить уровень взаимодействия между нейронами (Прингл, 2013, с. 58).

Все эти изменения неизвестно как, но привели к тому, что наше сознание стало контролировать процесс сбора информации о внешней среде и внутреннем состоянии организма, занялось обработкой собранных данных, смогло создавать новую информацию и выдавать адекватную реакцию. Сознание – наш координирующий центр.

Популярный американский психолог, чьи цитаты часто можно встретить в последнее время в работах по психологии, Михай Чиксентмихайи в своей книге «Поток» (Чиксентмихайи, 2016) использует «феноменологическую модель сознания на основе теории информации». Феноменологической эта модель называется потому, что имеет дело непосредственно с феноменами сознания – событиями, которые мы осознаем и интерпретируем, а не с анатомическими структурами, нейрохимическими реакциями или бессознательными намерениями, которые обусловили эти события. Это принципы чистой теории информации, которые включают в себя знание о процессах переработки, хранения и считывания сенсорной информации, т. е. о работе внимания и памяти.

В рамках такой модели «осознавать» – значит, что мы можем управлять или направлять информационные потоки определенных осознаваемых нами событий (ощущений, чувств, мыслей, намерений).

Для лучшего понимания этой модели Чиксентмихайи приводит такой пример. Человек видит во сне, что его родственник попал в аварию, и сильно расстраивается. Несмотря на то что во сне человек в состоянии воспринимать информацию, испытывать чувства, думать и принимать решения, он не влияет на эти процессы. В сновидениях мы находимся в рамках одного-единственного сценария и не можем произвольно менять его. А вот действуя осознанно, мы можем управлять своими мыслями и информацией об окружающем мире, поступающей от органов чувств.

Но с точки зрения физики мы – весьма ограниченная биологическая машина. По оценкам ученых, человеческий мозг обрабатывает информацию со скоростью 126 бит в секунду. Скорость обычных компьютерных каналов составляет несколько сотен мегабит в секунду. То есть существующие компьютеры уже в миллионы раз быстрее, чем человеческое сознание. Тем не менее у нас есть свои преимущества перед компьютером. Приведу пример.

В ноябре 2003 г. в Нью-Йорке чемпион мира по шахматам Г. Каспаров сыграл четыре партии против программы Deep Fritz X3D, установленной в компьютере с четырьмя процессорами Intel Xeon. В результате был зафиксирован равный счет 2: 2 при одной победе, одном поражении и двух ничьих. Deep Fritz X3D работала со скоростью оценки порядка 3–4 млн позиций в секунду. Число рассчитываемых комбинаций в секунду – 200 млн против одной-двух у Каспарова. В проигранной партии Каспаров совершил грубейший «зевок» центральной пешки, а в выигранной применил редчайшую комбинацию, которая встречалась в практике игры последний раз 55 лет назад. Этот ход сразу же позволил ему выиграть пешку и «дожать» быстродействующий железный мозг.