Роман Бабкин - Действуй, мозг! Квантовая модель разума

Количественный аргумент (в мозге человека нейронов больше, чем у кого бы то ни было) не работает. Потому что число мозговых элементов, например, у нас и у современных обезьян, вполне сопоставимо (80—90 миллиардов и 20—30 миллиардов соответственно).

По той же причине буксует качественный аргумент (предположение об особом типе организации нейронов в нашем мозге). У шимпанзе структура нейронных связей ничем принципиально не отличается от таковой у человека.

Следовательно, признавая (у любых известных нам живых существ, включая и человека, и животных) мозговым элементом нейрон, мы встаём на позицию этакого нейробиологического центропупизма.

У нас-де пазл сложился, а у сотен тысяч других, живших до нас и живущих с нами на одной планете, биологических видов – нет. Более того: по какой-то загадочной причине не складывается до сих пор.

Можно ли объявить элементом мозга мысль? Или, скажем, сложное чувство – любовь, сострадание, зависть? Т.е. некий, специфический для человека, феномен или даже эпифеномен?

Можно. Так делают философы, художники, учёные с базовым гуманитарным образованием и (внезапно) «когнитивные специалисты», мечтающие оцифровать мозг человека.

Однако возникают те же трудности. Как из нейронов нельзя сложить другой живой мозг, так из мыслей и чувств не получается создать нечто, похожее на разум. Даже если эти мысли и чувства обозвать, к примеру, «когнициями» и выдумать, что они шифруются бинарным кодом.

В противном случае поклонники «цифрового мозга» уже давно бы праздновали своё грядущее бессмертие, а люди, перепуганные сказками про искусственный интеллект, полезли бы прятаться в подземные убежища.

Природа проблемы одна и та же: отсутствие эквивалентности.

Живая клетка – такой же феномен, как мысль или чувство. Этот феномен, несомненно, является проявлением реальности. Однако наша способность давать чему-либо название ещё не гарантирует объяснение всех взаимосвязей данного объекта, как с другими объектами внутри системы, так и с внешней средой.

Нейробиологи, описывая «нервную систему» как эпифеномен, её элементом называют нейрон. Но, определяя тот же нейрон как «живую клетку», подразумевают, в свою очередь, что её элементами являются молекулы и/или ионы.

Философы и когнитивные психологи, рассуждая о «сознании» или «нейронной сети», указывают на такие элементы, как «мысли», «когниции», «адаптивные линейные сумматоры» и пр. Те же категории в их толковании превращаются в феномены высшего порядка по отношению к элементарным «ноэмам», «семемам», «сигналам», «импульсам» и т. д.

На своём, отдельном, уровне каждая такая конструкция выглядит безупречной. Она может быть собрана и даже может функционировать. Но беда в том, что собранные все вместе, со всех уровней, конструкции не работают как единое целое.

Попробуйте взять все астрофизические, астрологические, философские, поэтические и экологические тексты, посвященные Солнцу, и соедините их, без потери исходных смыслов, в коротенькое, из нескольких предложений, резюме – тогда вы вообразите масштаб задачи, которую решают сторонники феноменологического подхода к проблеме моделирования мозга.

Вы уже, верно, догадались, что идти следует не вверх, а вниз. Вниз – значит вглубь. Подальше от феноменов, поближе к физическому фундаменту.

Мозг можно рассмотреть с позиции хорошей, т.е. проработанной и многократно экспериментально проверенной, физической теории. Например, с позиции классической теории электродинамики.

Для этого имеются веские основания. Нервный импульс, мембранный потенциал, эпилептический приступ – электромагнитные явления. Информация, которую мы получаем о мозге при помощи, скажем, томографии, не что иное, как результат движения электронов.

Тогда элемент мозга – субатомная частица, электрон.

Идея привлечения физической теории мне нравится. Потому что всякая признанная в физике теория суть широкое и глубокое объяснение. Но подумаем вот о чём.

По результатам многочисленных экспериментов нейробиологи выяснили, что диапазон амплитуды напряжения мембраны (т.н. «трансмембранный потенциал») в живых клетках составляет от 40 до 80 мВ (10 —3 вольт). 16

То же справедливо для нейронов в нашем мозге. Коротко говоря, поддержание указанного градиента электрического потенциала гарантирует возбуждение нервного волокна и – путём передачи этого возбуждения дальше – движение сигнала.

Как меняется трансмембранный потенциал?

За счёт перемещения электрически заряженных атомов или молекул (ионов) в клетку и/или из клетки.

А в чём состоит физический смысл градиента?

В том, что для одного ионного канала при изменении амплитуды напряжения с 80 до 40 мВ в возникающем электромагнитном поле совершается работа в 1 Джоуль по переносу 2,4·10 17 электронов. Речь идёт о движении сотен квадриллионов (!) субатомных частиц.

Учитываются ли траектории каждой частицы в вычислениях?

Нет, не учитываются.

Почему?

Потому что в классической электродинамике объектом наблюдения является поток , а не частицы, из которых он складывается. Электромагнитный феномен («процесс») объективен, а индивидуальные траектории электронов («события») несущественны.

Увы, теория электромагнетизма нам не поможет. Закон Ома для мозга не годится.

Если б электромагнитными феноменами можно было объяснить всё, что происходит в мозге – включая его интеллектуальные продукты, воспоминания, сложные эмоции и пр. – на этом разговор бы завершился. (Такие попытки делались и делались многократно в период расцвета рефлекторной теории – подробнее см. главу 3.)

Но сегодня, пожалуй, даже ребёнок, смотрящий мультики про монстров, не поверит в то, что путём втыкания в бездыханное тело электродов его можно оживить.

Тем не менее, мы – на верном пути. При построении модели сложной системы и вправду хорошо бы (правильно, целесообразно, необходимо и т.д.) рассматривать элементы на самом фундаментальном уровне бытия – там, где обитают субатомные частицы.

Кстати, а что это вообще такое?

Физики утверждают, что в природе существуют «частицы вещества» (фермионы) и «частицы взаимодействия» (бозоны).

К первым относятся, например, электроны и кварки, формирующие протоны и нейтроны. Ко вторым – фотоны.

Электрон – такая же стабильная частица вещества, как протон и нейтрон. Вместе они образуют каркас атома, но не являются прямыми переносчиками энергии внутри него.

Каркас склеивают бозоны. Именно они ответственны за действие в физическом смысле .

Некоторые бозоны называют виртуальными частицами. Характеристика «виртуальные» условна: их нельзя обнаружить при помощи приборов как дискретные частицы, зато можно зафиксировать как волны.