Мозг экономичный (СИ) - Страница 4

Подобным образом живые существа постоянно должны выживать и воспроизводиться, что часто мешает эволюции строить по-настоящему оптимальные системы; эволюция не может "приостановить" жизнедеятельность своих созданий, как не могут этого сделать люди-инженеры, и в результате получаются такие нелепые конструкции, когда новую технологию наваливают на старую. Средний мозг человека, например, существует буквально поверх более древнего заднего мозга, а передний мозг надстроен на вершине их обоих...[Гари Маркус. Несовершенный человек. Случайность эволюции мозга и ее последствия.]

Итак, мозг живого существа, в своей первооснове, аналоговая система обработки информации, состоящая из совокупности более или менее специализированных блоков. Не приходится сомневаться в том - а порукой тому многочисленные примеры ныне здравствующих простейших живых организмов (типа гидр), что первоначальные варианты нервной системы были очень просты, и вполне подобны нашей гипотетической системе фототаксиса - то есть, были предназначены для решения узко-конкретных задач обеспечения жизнедеятельности, не предполагающих сложной обработки данных о внешней и внутренней среде и замысловатых поведенческих реакций. "Продвинутые" варианты нервных систем (не только млекопитающих с большим мозгом) уже могут оперировать кодами и символами (в чём можно усмотреть сходство с цифровыми компьютерами), но эта деятельность для них мало того, что вторична - она реализуется аналоговыми механизмами, которые не никак нельзя назвать "цифродробилками" - они не используют как таковых чисел в своей работе.

О "многоедином мозге"

В 1970-ч годах Полом Мак-Лином предложена концепция "триединого мозга", которая затем была популяризована Карлом Саганом в его книге "Драконы Эдема". Концепция предполагает наличие в человеческом мозге трёх, так называемых "нейрошасси", названных как "мозг рептилий", "мозг млекопитающих", и "мозг человека" (неокортекс). Утверждалось, что все эти шасси морфологически отграничены, и отвечают за различный уровень поведения; от примитивного (мозг рептилий) - до высокорассудочного (неокортекс).

В настоящее время морфологическая часть этой концепции считается опровергнутой, так как уже у рыб головной мозг имеет все основные отделы, на которые подразделяется и мозг человека. Пусть и, разумеется, гораздо более примитивные, и нагруженные существенно иными функциями. Тем более это относится к рептилиям, у которых даже наблюдаются зачатки неокортекса. Тем не менее - главная мысль этой концепции вполне подтверждена - наиболее простые и "физиологичные" реакции обеспечивают наиболее глубокие и эволюционно-древние части мозга. И почему только три? их явно больше; а учитывая, что между ними нет чётких границ, можно полагать, что их бесконечно много, и все они пронизаны взаимовлиянием. Именно так - все сразу. Но гораздо важнее для нас сейчас отметить подразделение по функциям. За ту или иную деятельность как правило отвечают более-менее обособленные структуры и центры (зрение, обоняние, речь, и т.п.), но которые могут быть задействованы и в другой деятельности в рамках "авральных работ": например, если важная задача совсем нова для мозга.

У примитивнейших существ, лишённых - или почти лишённых нервной системы, регуляция жизнедеятельности осуществляется гуморально - то есть, посредством сигнальных химических веществ - гормонов и им близких субстанций. Не удивительно, что наидревнейшая структура мозга - гипоталамо-гипофизарная система, является одновременно важнейшей железой внутренней секреции. Она играет важную роль в поддержании гомеостаза, обеспечивает основополагающее регулирование жизненного цикла человека (рост, развитие, и.д.), а также базовые, "животные" эмоции - типа ярости, гнева, жажды удовлетворения базовых биологических потребностей. Это не "мозг рептилий", это гораздо глубже. Её принято относить к "древнему мозгу", но фактически, зачатки этой структуры появились ещё тогда, когда и мозга-то не было - у наших далёких червеобразных предков. Но более высокорасположенные, и более "интеллектуальные" структуры могут сильно модифицировать, или вообще блокировать импульсы, исходящие от неё. С другой стороны - тот эмоциональный фон, который задаёт эта система, существенно влияет и на характер высшей мыслительной деятельности! Например: весна. Хочется любви (упомянутая система задаёт настрой). И - неокортекс начинает сочинять стихи!

Но снова подчеркнём другое. А именно - тот факт, что структуры мозга, возникшие в самые разные эволюционные эпохи (не только вышерассмотренные), продолжают функционировать, и принимать участие в формировании поведения фактически параллельно.

Зачем?

Действительно, зачем нужно "держать", и соответственно - "кормить", к примеру, лимбическую систему, если "вычислительная мощь" неокортекса на порядок, если не на два, превосходит её возможности, и решение старых, информационно необременительных задач было бы для него "плёвым делом"?

Всё дело в вышеописанной специфической специализации различных структур, в какой-то степени обусловленной аналоговой сущностью мозга - ну и невозможностью иного развития, чем посредством мелких шагов наугад. Был бы мозг подобен фон Неймановскому компьютеру, управляемому толковым специалистом, последний так бы и сделал - переписал бы старые программы в новую память - и поехали! Но увы... Если появляется потребность (и возможность) обработки новой информации - или увеличенного объёма старой - то аналоговая система наращивает, как говорят компьютерщики, аппаратное обеспечение - если, конечно, не удаётся перепрофилировать что-то старое, и по каким-то причинам не очень нужное. Прежняя структура, если её задачи остаются актуальными, никуда не девается, и продолжает делать то же, что и раньше. Неплохой пример такого рода - мозжечок, играющий ключевую роль в координации наших движений. А если учесть, что старая система наверняка отточена и отшлифована многовековой эволюцией, то очевидно, что со старой работой она будет справляться лучше "новичка". С поддержанием гомеостаза и развитием организма в ходе онтогенеза гипоталамо-гипофизарная система справляется хорошо? Хорошо. Ну и пусть справляется и дальше. Неокортекс же появился для решения других задач, на эти новые задачи "заточен", и потребляет энергию соответственно этим задачам. И пожалуй, в данном случае специфическая "заточка" неокортекса, склонного к вольному ассоциированию, является более серьёзным препятствием для регуляции жизненно-важных процессов организма, чем потребление энергии. Достаточно жёсткая "логика" лимбической системы для "хозяйственной деятельности" гораздо предпочтительнее. То же самое относится и к другим системам организма, даже относительно "высоким" в эволюционном смысле. Ведь все эти изменения вносятся в работающую живую конструкцию, и все, решительно все эти изменения обязаны быть, как минимум, совместимыми с жизнью. И как правило - не ухудшать функционирования нужных организму, и уже работающих систем.

Вот пример, эволюционно сравнительно "свежий" - распознавание зрительных образов. Для современных компьютеров - хоть цифровых, хоть каких угодно, распознавание зрительных образов является на несколько порядков более сложной задачей, чем распознавание текста, введённого с клавиатуры. И дело не в том, что компьютеры наши плохи, а в том, что это действительно сложная информационная задача. Однако человек - даже совершенно грамотный - гораздо быстрее и легче распознает рисунок, особенно в виде схематичной пиктограммы, чем текстовую подпись и даже голосовое объявление. Не говоря уж о маленьких детях...