Du er begyndt at læse artiklen. Dette er ikke en proces, der generelt betragtes som for besværlig, men tænk bare: din hjerne formår at bruge ekstremt komplekse mekanismer i det enkle spørgsmål om at dechiffrere symboler og tekst, utilgængelig for den mest magtfulde moderne computerteknologi, hvor du bruger en minimal mængde energi. Vores egen "kulstofcomputer" bruger kun 20 watt, mens den kinesiske superbil Tianhe-2, den hurtigste i skrivende stund, ikke er mindre end 17,6 millioner watt (17,6 MW). Tallene er selvfølgelig imponerende, men er det principielt muligt at sammenligne disse processer. Er de ens karakter? Hvorfor er noget, der er let for hjernen (for eksempel mønstergenkendelse), vanskeligt for en computer og vice versa?
Lad os gå tilbage til titlen. Fra et sæt bogstaver (træer, der holder sig til vores metafor), blev betydningen af udtrykket i sin helhed ekstraheret uden besvær og midlertidig hitch - skoven. Hvis vi tager højde for den kulturelle kontekst (kendskab til ordsprog), kan vi konkludere, at snarere hurtigt en visuel stimulans i form af lysbølger i forskellige længder for vores hjerne blev til en hel skovpark.
At læse og forstå tekst fra et neurofysiologisk synspunkt er en ikke-triviel proces. Lad os starte med at genkende individuelle tegn: bogstaverne er forståelige, selvom de er skrevet i gotisk stil. Når unødvendige krøller er stablet op på en velkendt grafisk ramme, er der ingen stor forvirring, og et stort antal tegningsmetoder slører grænserne for kanonikken i selve konturen, der opfattes blandt andet takket være kontekst og forventninger. Lægens håndskrift, der har udviklet sig fra kalligrafi til abstrakt kunst, vil være forståelig for hans kolleger.
Og genkendelsesforstyrrelser uden forstyrrelser på niveauet af sanseorganerne kaldes "agnosier", de vil blive diskuteret nedenfor.
Lad os tale lidt om neuroanatomi. Vores fornemmelser og bevægelser, der tilsammen danner grundlaget for den neuropsykiatriske organisation, har en kompleks hierarkisk struktur ikke kun inden for det centrale nervesystem, det vil sige hjernen og rygmarven, men også på det sidste, kortikale niveau. Hjernebarken er opdelt i anterior og posterior sektioner. De førstnævnte (frontale) er ansvarlige for at udarbejde et program for adfærd, individuelle handlinger og motoriske handlinger, og sidstnævnte kan kaldes agenter for opfattelse og gnose. Lad os prøve at finde ud af, hvordan kortet for dette "agentur" ser ud.
Det vides, at vi modtager information om verden omkring os fra fem sanser: syn, hørelse, berøring, lugt, smag og de strukturer, der sikrer dens transmission fra hver af dem kaldes "analysatorer". Der er også fem af dem. Signaler fra dem, med undtagelse af lugtfornemmelsen (denne følelse skiller sig lidt fra hinanden og har direkte forbindelser med de ældste dele af vores hjerne), rettes mod klyngerne af switchceller i diencephalon (I? Thalamus eller genikulære kroppe) og først derefter ind i cortex. Det er her billedet opstår, det vil sige den faktiske bevidsthed finder sted.
I det primære, som et søgelys på skærmen, vises noget fra den underliggende kerne med en gentagelse af dens organisation. For eksempel indeholder det celler, der modtog oplysninger om at røre ved højre hånd og ved siden af dem - dem, der reagerer på at berøre den højre underarm. I den primære cortex eksisterer lignende “sensorer” også (og i samme proportioner). Denne struktur er ansvarlig for individuelle enkle sensationer: en glat overflade, runde konturer, rød farve, noget af en uregelmæssig form bevæger sig til venstre, og en intermitterende høj og højfrekvent lyd blev hørt til højre … Billedet af verden er fraværende her - det omkringliggende univers ser ud til at være et kaos af samlet elementær fornemmelser.
Til foldning af disse enkle detaljer og dannelse af en mere kompleks opfattelse bruges de sekundære felter i cortex, der støder op til de primære, og i modsætning til dem er de ikke opdelt i kroppens zoner og har ikke klare grænser. De opsummerer: den røde og runde blev en tomat, og den intermitterende lyd blev den irriterende knirk fra mikrobølgeovnen.
Salgsfremmende video:
Men disse billeder kan endnu ikke kaldes anerkendelse i ordets sande forstand. Den endelige integration af fornemmelser, direkte gnose, dannelse af ideer om rum, tid, forskellige sammenhænge og objektets sted i dem er funktionen af den tertiære cortex, som for de bageste dele af hjernen er hovedsageligt beliggende i området for krydset mellem parietal, temporal og occipital lobes i halvkuglerne. De dannede billeder svarer til den allerede tilgængelige information om verden, forventninger, sproglig kompetence. Placering af de modtagne signaler i en ramme fra hukommelse, prognoser, viden, vi får et komplet billede eller gestalt. Aktiv færdiggørelse af konstruktion spiller en stor rolle her. Ja, ja, vi er partiske på det neurofysiologiske niveau. Der er endda den såkaldte kohorthypotese, hvorefter sætet af stimuli analyseres så dybt og fuldt ud som nødvendigt,for at aktivere den forventede information og intet mere.
Hvad med den kendsgerning, at gestaltet, der er opbygget af hjernen undertiden viser sig at være grundlæggende forskelligt med lignende fysiske egenskaber ved inputdataene? Hvorfor er det ene sæt lyde - musik og det andet - kakofoni, selvom de er meget tæt på bølgefrekvensegenskaber? Hvordan bestemmes dette på det fysiologiske niveau? Men der er hjernelæsioner, hvor øret til musik i den gnostiske forstand af ordet forsvinder: for en så dårlig fyr bliver melodien til et sæt lyde, sommetider ekstremt ubehageligt, og det til trods for, at selve evnen til at opfatte lyde ikke går tabt! Hvordan hjernen, der modtager elektriske signaler fra celler, der blot optager akustiske vibrationer, hurtigt er i stand til at skelne ikke-tale støj fra tale,bærer information i symbolsk form? Hvorfor kunne smagen af Madeleine-kager fremkalde hele spektret af glemte barndoms sensationer i hovedpersonen i M. Prousts romancyklus "In Search of Lost Time"? Det ser ud til, at dessertmolekylerne simpelthen stimulerede smag og lugtende receptorer, men i hjernen, i meget stor skala, i sin helhed, blev et længe glemt mønster gengivet, en tegning af lysene fra millioner af ophidsede neuroner, som i denne konfiguration engang brændte og nu returnerede den søde aroma fra barndommen …som i denne konfiguration en gang brændte og nu returnerede barndommens søde duft.som i denne konfiguration en gang brændte og nu returnerede barndommens søde duft.
Der er ikke et klart afgrænset område, der er ansvarlig for forekomsten af gestalt i hjernen. Den tilgang, der indebærer tilstedeværelsen af sådanne zoner, kaldes "lokalisering", og den bliver mindre populær. Han er imod den holistiske teori, hvorefter de højere funktioner er fordelt over hele hjernen, men også dette er fortiden. Moderne videnskab forsøger at "forene" disse synspunkter.
I sin bog "Refraktion" taler Lotto om, hvorfor vi ikke opfatter virkeligheden som den er, og hvordan dette kan føre til udvikling af kreativitet og hjælper med at se et nyt blik på arbejde, kærlighed, leg, forhold til pårørende og andre vigtige begivenheder i vores liv.
For eksempel er billedet af en citron både udseende (sekundær visuel cortex) og smag (med dens kortikale territorium) og berøring, såvel som et ord, det vil sige lyd, en måde at udtale på, brugskontekster, minder om, hvordan en mor plejede at gøre limonade … De "underafdelinger", hvis neuroner skal være involveret i dannelsen af et så almindeligt billede, kan optælles uendeligt.
I videnskabelige termer danner et ensemble af neuroner et dynamisk mønster af neurale netværksaktiviteter. Hvorfor dynamisk? Fordi det ikke er dannet en gang for alle, ændrer det sig, når du får erfaring, nogle forbindelser svækkes, andre styrkes, og selvfølgelig vises der nye. Reproducerbarheden af dette mønster, det vil sige evnen for alle eller snarere de fleste af ensemblets medlemmer til at aktivere, ligger i hjertet af hukommelsen. Derfor er den dynamik, vi talte om, en nødvendig betingelse for læring i ordets brede forstand, læring som tilpasning.
Når et ensemble af et vist sæt neuroner blev begejstret, blev deres forbindelser fra en sådan fælles aktivitet styrket, og sandsynligheden for, at den efterfølgende ophidselse af en ville aktivere en vis procentdel af andre medlemmer af denne gruppe, efter at have modtaget elektrisk støtte fra ham, steg lidt. Jo mere der var fælles garvning, jo, efter Hebbs regel, jo stærkere er denne gestalt ("celler, der skyder sammen, ledes sammen"). Problemet er, at en neuron kan komme ind i et utal af ensembler, der desuden erstatter hinanden i hjernen hvert brøkdel af et sekund. Deres nøjagtige gentagelse er yderst usandsynlig, derfor bestemmer mængden af al livserfaring statistisk vores opfattelse og forståelse af verden.
Se på dine kære ansigter. Hvad kræves for ikke at forveksle dem med nogen? Ved første øjekast er spørgsmålet underligt. Her er min mor, jeg genkender hende, selvom hun ændrer sin hårfarve, frisure, taber sig eller går i vægt, fornyer helt sit klædeskab, maler sit ansigt til Halloween til sidst. Dette overrasker sandsynligvis ikke for meget, men tro mig: set fra informationssystemer er den beskrevne situation ikke engang triviel. Lad os sige, at din ven ikke har iøjnefaldende ansigtstræk såsom et grimt ar, en kløbe læbe eller en bart i stil med Salvador Dali, at der ikke er noget, der får hjernen til at placere det, den så øjeblikkeligt, i mappen Petya Bublikov. Hvordan algoritmeres den øjeblikkelige genkendelse af en person, hvis vi betragter hjernen som en stor computer?
Problemet med agnosia afsløres pragtfuldt i arbejdet med den berømte neurolog og populariserende medicin Oliver Sachs "The Man Who Mistook His Wife for a Hat." Hovedpersonen, en talentfuld musiker, professor, ifølge observationer fra sine pårørende begyndte at have”synsproblemer”. Faktisk havde professoren ikke øjensygdomme, og absolut fantastisk genkendelse af almindelige, hverdagsobjekter og ansigter fra nære mennesker var resultatet af visuel agnosia.
I øvrigt er sådanne isolerede lidelser ikke almindelige i praksis hos en neurolog og bestemt ikke så udtalt. Normalt forstyrrer disse forstyrrelser genkendelsen af "støjende", krydsede gentagne gange billeder i specielle test, men ingen tager en kone til en garderobevare. Derudover er den patologiske proces i hjernen som regel ikke så selektiv, og den destruktive virkning strækker sig til en række højere mentale funktioner, derfor blandes agnosier hos patienten med mange andre lidelser, og det bliver en umulig opgave at adskille den ene fra den anden.
Så professorens sag er fascinerende, og hans opførsel med et højt niveau af intelligens og kultur medfører ægte forvirring. Han gransker handsken og gør et skidt forsøg på at definere denne garderobeartikel som "rullet overflade med fem lommer." Ja, det er svært at genkende hende ved en sådan beskrivelse, men desværre har professoren kun visuelle abstraktioner. Han tager sin fod for en sko - tilsyneladende, idet han var opmærksom på konturerne og tænker resten logisk, genkender han ikke sit eget ansigt og bror på billedet, men der var ingen problemer med billedet af Einstein, fordi det onde skud med tungen ud blev praktisk talt et meme. Til sidst forvekslede han sin kone med en hat, og dette ender ikke med heltenes excentricitet.
Sachs 'bog kan virke uhyggelig eller tværtimod sjov, men spørgsmålet forbliver ekstremt interessant, hvad er professorens verden trods alt? Hvordan ser han ud? Og er ordet "ligner" en god ting i denne sammenhæng? Faktum er, at det visuelle rum af helten, der faldt fra hinanden i separate fragmenter, der ophørte med at forene sig til meningsfulde billeder og forvandlet til en klynge af abstraktioner, var mættet med musik.
Hvis en person stod bag et transportbånd hver dag, så kom han hjem, lagde sig på sofaen, så tv og gjorde dette hele sit liv, det vil sige "gik langs markerede linjer" og kompenserede ikke for denne "underudnyttelse" af hjernen, så i alderdom vil han ikke føle kun vanskeligheder med hukommelse og andre intellektuelle problemer, men mest sandsynligt fysiske problemer.
Helten syntes at leve i verden tegnet af Picasso, hvor der mellem ødelagte linjer, former og pletter med farver ikke er nogen måde at forstå essensen af, hvad der sker, og interagere med disse abstraktioner.
Det beskrevne problem indeholder meget dybere lag end de "banale" vanskeligheder med genkendelsen og dannelsen af et "billede". Det er direkte relateret til spørgsmål som fænomenet subjektiv virkelighed, der stammer fra et sæt forskellige signaler, oplevelsen af oplevelse og hukommelse som muligheden for dets delvise eller komplette gengivelse. Hvad er formålet med sådanne kognitive konstruktioner, der går langt ud over den nødvendige "opfattelse og reaktion"? Hvad er den evolutionære betydning af vores mentale liv, hvis det som en adfærdsmæssig reaktion er overflødigt, da det ikke sikrer vores overlevelse? Og hvor korrekt er sammenligningen af hjernen med en computer i lyset af alt det, der er sagt?
Som vi allerede har sagt, er der ting, der er lette for hjernen, men for maskinen med store vanskeligheder: øjeblikkelig behandling af billeder, gestaltopfattelse, hurtig ræsonnement som "opfindsomhed" og meget mere, der kræver mere banal hverdagsinspiration end strenge logiske konstruktioner.
Selve ideen om kunstig intelligens er baseret på antagelsen om, at vores kognitive processer (og nogle forskere udvider dette interval til alle mentale reaktioner) behandles som beregning. Men vi taler ikke om aritmetik, men om formelle operationer - om alt, hvad der i princippet kan programmeres. I dag er det blevet klart, at dette ikke er helt sandt, og AI-forskere er tvunget til at overveje computerparadigmet. Hjertentænkende arkitekturer har praktisk taget intet med elektronisk computing at gøre, ifølge moderne kognitive videnskabsmænd som T. V. Chernigovskaya og K. V. Anokhin. Datalogens sprog er praktisk som en metafor, når vi taler om databehandling, opbevaring, adgang, læsning osv. Men selve princippet bag computeralgoritmer er helt anderledes. Primært signalanlæg til hjernen,hvorpå kognitiv aktivitet begynder - figurativ; symbolsk skal han lære, og til dette har han brug for et socialt miljø. Billederne i vores hoved behandles hurtigt, hvordan - det er endnu ikke klart; Alt andet lige tager en computer mere tid at gøre dette, men den formår at analysere dem med omtrent samme hastighed som hjernen, bare fordi dens processor er en million gange mere kraftfuld.
Der er mere og mere tale om behovet for en ny teori. For eksempel gøres der forsøg på at forklare bevidstheden ved kvanteomdannelser, og det foreslås endda at gå over til kvantekognitiv videnskab, hvilket ville hjælpe med at overvinde problemet med at reducere obskure fænomener af bevidsthed til fysiologiske processer.
Qualia, det latinske udtryk for subjektiv oplevelse i al dens mangfoldighed, er ikke en kopi eller endda en sum af fysiske signaler, der kommer gennem vores analysatorer. Hjernen bygger den uafhængigt og danner subjektive billeder, der er unikke for hvert individ. To globale spørgsmål i dagens neurovidenskab: "Hvordan opstår kvaliteter?" og "Hvad er det til?" - indtil videre forbliver ubesvaret. Objektiv forskning i dette tilfælde er ekstremt vanskelig, vi kan kun bedømme kvalifikationerne for en anden og derefter kun gennem vores egne brydningsmedier.
”Hvis du sidder fast i en tablet / telefon - og derfor hver dag, skal du ikke forvente, at din hjerne takker dig. Hvis en person falder i søvn med et vanskeligt spørgsmål i hovedet og ikke ved, hvordan det skal løses, næste morgen får han et svar. Hjernen kan ikke lide fedt og kød.
Den berømte neurovidenskabsmand Joseph Bogen, der forsøgte at definere bevidsthed, fandt en god analogi. Ifølge videnskabsmanden er det "som vinden: det er umuligt at se og fange den, men resultaterne af dens aktivitet er åbenlyse - bøjning af træer, bølger eller endda en tsunami."
Sammenfatte. Vi er de glade ejere af noget, vi har brug for, men så meget værdsat og rost af kunstnere og digtere, en bevidst oplevelse eller indre verden, hvilket ikke er klart hvorfor. Dets indhold er af betydelig interesse, men dette fænomeners oprindelse er meget mere spændende. Overraskende neurologiske lidelser, såsom agnosier, bringer os kun tættere på at besvare spørgsmålet om, hvad der er den indre virkelighed. De enorme fremskridt inden for kunstig intelligens og maskinlæring har ikke ført til skabelsen af noget, der virkelig er opmærksom. Den gabende kløft mellem en enkel menneskelig fornemmelse og et ufølsomt neuralt netværk, der endda er i stand til at føre sentimental eller anden "for menneskelig" samtale, virker uoverkommelig. Vil vi nogensinde være i stand til at erkende dens egen struktur gennem prismen af den subjektive virkelighed (og vi har ingen anden måde)? En eller anden måde, at forstå række spørgsmål og problemer, der står overfor neurovidenskab, skærper kun vores egen opfattelse og beriger vores personlige oplevelse, får os til at undre os over enkle ting, forstå os selv og muligvis andre på en ny måde.
