Машина мышления. Заставь себя думать - Андрей Владимирович Курпатов

соловей!

Можно ли сказать, что у этой женщины не сохранилось воспоминаний? Нет, они сохранились. Но все поисковые строки и гиперссылки перепутались, отдельные образы, детали её стареющего Neuro-LEGO в хаотичном порядке нагромождались друг на друга.

Не думаю, что «Соловей» Алябьева был колыбельной, которую пел ей отец…

Она не узнавала ни себя, ни времени, ни места, в котором находится, и видела в молодом человеке, который в разы младше её, своего любимого отца. И всё это причуды памяти…

Нам только кажется, что мы помним «всё как было».

Но это просто невозможно, потому что всё, что мы помним, мы помним всем своим мозгом, а ведь мозг незаметно, но постоянно меняется.

Поэтому всякое ваше воспоминание о себе в прошлом — это восприятие себя настоящего, перенесённого в прежние обстоятельства (вот почему я бы предложил с большой осторожностью читать любые автобиографии).

Впрочем, эти искажения, конечно, не так печальны, как те, что нам, возможно, ещё предстоят вследствие грядущих дистрофических заболеваний нашего мозга.

Хотя, с другой стороны, определённо не каждый из нас до этого доживёт.

Но что такое вообще — осознавать собственное воспоминание, где происходит этот интеллектуальный процесс?

Как раз для этого нам и нужна «рабочая память», относительно которой Патрисия Голдман-Ракич установила множество важных фактов4.

Прежде всего, известно, что информация о зрительных образах обрабатывается в теменных и височных долях не единым блоком, а по двум направлениям (рис. 5, сверху):

в височной доле мы выявляем сущность объекта — этот нейронный путь называют «Что?», он идёт сзади наперёд по нижней — вентральной — поверхности коры,

а информация о том, где находится объект, обрабатывается в теменной коре — этот путь называют «Где?», и он идёт тоже сзади наперёд, но уже по верхней — дорзальной — поверхности коры.

Рис. 5. Сверху дорзальный (верхний) и вентральный (нижний) пути обработки зрительного сигнала. Снизу проекции сформированного по вентральному пути образа в ассоциативные зоны коры.

Из этих зон мозга осуществляется проекция в разные зоны дорсолатеральной префронтальной коры головного мозга: то есть «Что?» и «Где?» имеют разные представительства в лобной доле (рис. 5, снизу).

Аналогичные проекции, как было показано Патрисией Голдман-Ракич, в префронтальной коре есть и у звукового сигнала, и у места его расположения (и очевидно, что этим дело не ограничивается).

То есть это общий принцип — сзади наперёд.

При этом указанные проекции являются двунаправленными — то есть как из соответствующих сенсорных и ассоциативных зон мозга — в префронтальную кору, так и обратно (та самая рекурсия).

Наконец, Голдман-Ракич показала, что эта рекурсивная связность является запрограммированной и врождённой — спасибо всё тем же подопытным обезьянам Йельского университета.

Теперь давайте посмотрим, что получится, если мы скомбинируем этот набор тезисов, любезно предоставленных нам Патрисией Голдман-Ракич:

• клетки нашего гиппокампа хранят «знание о знании» (своеобразная поисковая строка нашего мозга);

• пазлы, из которых будет складываться наше воспоминание, находятся в заднем мозге (ответ-выдача на поисковый запрос гиппокампа);

• далее данные этой выдачи проецируются в соответствующие зоны префронтальной коры, где воспоминание как-то пересобирается и нами осознаётся.

Но не кажется ли вам, что сама Патрисия шагнула куда дальше привычного нам понимания «рабочей памяти», раскрывая эти взаимоотношения «переднего» и «заднего мозга»?

В самом деле, есть ощущение, что в выводах Голдман-Ракич речь идёт уже не просто о памяти, а о работе подвижного интеллекта[29], в чём, кстати, легко убедиться, посмотрев на рис. 6.

Рис. 6. Пики активации в лобно-теменных областях, связанные: 1) с вниманием; 2) рабочей памятью; 3) извлечением эпизодической памяти; 4) сознательным восприятием5.

Эта сравнительная таблица была создана Хамидом Нагави и Ларсом Нибергом на основе 47 научных работ, в которых использовались фМРТ и ПЭТ.

Учёные фактически наложили друг на друга результаты множества научных исследований функции «внимания», той самой «рабочей памяти», процесса извлечения «эпизодической памяти», а также процесса «сознательного восприятия» (то есть осознания происходящего) — и получили общую схему локализации этих явлений в нашем мозге.

Но можно ведь пойти и ещё дальше — наложить эти «разные» процессы друг на друга и посмотреть, что получится.

Пробегитесь по схеме, попробуйте сделать это самостоятельно…

Практически полное совпадение! По крайней мере, не так-то просто найти отличия в локализации этих, как кажется, «разных» (если судить только по названию) функций мозга — это действительно единый интеллектуальный процесс.

Впрочем, мне это кажется вполне логичным: так, например, «внимание» и «сознательное восприятие» очевидно являются частями одного целого.

Понятно, что «рабочая память» немыслима без «эпизодической» (в конце концов, она отвечает за контекст — кто, что, когда, где, почему и т. д.).

Наконец, как тут обойтись без нашей с вами любимой «рабочей памяти»?

Остаётся добавить, что через пару лет, основываясь на публикации Нагави и Ниберга, нейробиологи Рекс Юнг и Ричард Хайер сформулировали в журнале Behavioral and Brain Sciences теорию, которая получила название Parieto-frontal integration theory (сокращённо — P-FIT)6, и с тех пор она считается «лучшей биологической основой» того самого «подвижного интеллекта»[30].

В своей работе Юнг и Хайер проанализировали 37 исследований (суммарно — 1557 испытуемых) и пришли к выводу, что наш с вами подвижный интеллект определяется как раз той самой теменно-фронтальной, как они пишут, интеграцией, о которой говорила ещё Патрисия Голдман-Ракич.

Что ж, нас можно поздравить: подвижный интеллект — это та самая «передне-задняя» рекурсивная петля, которая связывает области хранения информации с зонами её обработки в префронтальной коре.

ГЛОБАЛЬНОЕ РАБОЧЕЕ ПРОСТРАНСТВО

В 1988 году специалист по теоретической нейробиологии Института нейронаук в Сан-Диего (Калифорния) Бернард Бааре публикует книгу «Когнитивная теория сознания», в которой формулирует теорию глобального рабочего пространства — ГРП8.

Суть этой теоретической модели состоит в том, что огромное количество наших ощущений — зрительные, слуховые, тактильные и т. д. — обрабатываются в различных отделах коры, так называемых модулях.

Часть этих ощущений так и останутся локализованными и неосознанными, а другая часть попадёт в область глобального рабочего пространства, где уже будет нами осознаваться (рис. 7).

Глобальное рабочее пространство по Баарсу — это огромная нейронная сеть, в которой обрабатываются ощущения (восприятия), собранные из различных локальных областей мозга, в результате чего и возникает сознание.

Рис. 7. Общая схема глобального рабочего пространства по Б. Баарсу — множество ощущений (сверху) и пространство мозга, где часть из них нами осознаются.

В общем, ничего по большому счёту нового и оригинального в сравнении с логикой ассоциативных зон коры. Вспомнил же я о ГРП по двум причинам:

• во-первых, перед нами и в самом деле неплохая модель «рабочей памяти»,