Знание – сила, 2000 №08

В неокортексе лежат высшие ассоциативные центры, реализующие мышление. Мысль, воплощая порядок, рождается из великого беспорядка. Фактически это сгущение вероятностей в броуновском хаосе. Что на самом деле скрывается за понятием «нервный сигнал»? Ионные вихри, возникающие на мембране посреди беспорядочной молекулярной бомбардировки. Приборы регистрируют их, как пики, перепады напряжения (видели бы вы, сколько нужно возни, чтобы осциллограф наконец показал нечто похожее). Но только в контексте звучания целой нейронной сети эти «вихри» приобретают смысл – становятся информацией. Строение сети также ничуть не напоминает порядок. Она формируется очень приблизительно – из хаотического сплетения клеток эмбриона, когда нерабочие нейроны гибнут, а оставшиеся перестраивают свои контакты в ходе постоянной «проверки связи».

За счет чего же возникает «порядок мысли»? Во-первых, за счет огромного ресурса элементов – мозг содержит около 10 11 нейронов, образующих 10 15 синапсов. Их работа напоминает те случаи, когда попадание в цель достигается залпом картечи или когда сто муравьев волокут одну гусеницу: даже при том, что два десятка незаметно тащат в обратную сторону, гусеница все же попадает в муравейник. Во-вторых, мозг «живет» – в нем постоянно идут процессы самонастройки, изменения кодов и символов, установок и мотиваций. Лишь постепенно сознание выстраивает из жужжащего и цветного беспорядка удобную для себя картину мира.

Из-за этой множественности и «живости» мозг способен довольно быстро находить ответы – информация в нем течет неспешно, но через миллионы параллелей одновременно и по гибкой программе. В компьютере все наоборот: информация пропускается стремительно, но через единичные пути и по неизменной программе.

Работе мозга помогает важный принцип: чтобы сделать связь короче и эффективнее, нейроны объединяются в скопления, среди которых различают три вида. Первые, сетевидные формации оказывают общее и долговременное влияние, например, вызывая состояние сна. Погружение в сон – не пассивный, а активный процесс. В уставшем (или скучающем, скажем, от чтения этой статьи) мозге возбуждается сетевидная формация и властно отключает сознание – человек начинает неудержимо зевать и «клевать носом». Второй вид скоплений – ядра, они способны быстро и координированно отсылать сигнал к группе органов-исполнителей. Наконец, третий вид – кора – специально приспособлен к приему сигналов, «распластывая» и сравнивая их на своих проекционных полях. Однако кора никогда не снисходит до прямого управления мышцами, она лишь отдает команды «низшим руководителям» – ядрам. Дело в том, что по своему происхождению кора целиком относится к принимающим отделам нервной трубки и попросту не имеет прямых моторных выходов.

Когда-то у предков позвоноч-ных – «субмарин» древнего моря – в передних отделах мозга размещался никакой не штаб, а скромные химический и световой навигаторы. Они играли «вторую скрипку», дополняя информацией главный, вибрационный навигатор. Только он мог отдавать непосредственные команды мышцам и органам. Этот план строения сохранился и у нас: моторные ядра залегают не выше ствола мозга. Власть этих «ротных командиров» велика, от них зависит рефлекторная деятельность всего тела. Но все же иногда они подчиняются приказам сверху. Ибо когла животные вышли на сушу, стала возрастать роль верхних, над стволовых отделов. Здесь появились большие проекционные поля, а у человека одно из них стало прямо-таки гигантским – это кора полушарий, которая захватила весь контроль над информацией. Впрочем, способности управлять непроизвольными функциями кора не приобрела, это как бы ниже ее достоинства. Но, как утверждают йоги, при должной тренировке можно научиться сознательно (то есть через кору) влиять на работу сердца, пищеварительных органов, сосудов, сознательно управлять своим оздоровлением.

«Экраны» коры имеют огромную мощность: на ее площадях (это примерно полуметровый квадрат) плотность нейронов достигает 10 5 нейронов на один квадратный миллиметр. Такой простор стал развиваться у предков людей для обслуживания мощного зрения, слуха, а также чувствительной кисти. Кстати, манипулятор, подобный кисти, есть еше у слонов (хобот) и американских обезьянок (хвост), и у них также возрастает площадь коры. Еще одни звери обладают большой складчатой корой – дельфины. Здесь она нужна для распознавания картин электро- и эхолокации, а также для управления массой подкожных мышц и осязания турбулентных потоков при быстром плавании. Почему у человека разрослась не только кора анализаторов, но и «пустые» участки, в конце концов принявшие на себя ассоциативные функции? Одна из причин в том, что в ходе эволюции проще задать рост большого отдела, чем конкретного участка. Поэтому появляется излишек площади, который и становится «полем для размышлений».

Впрочем, стоит ли так долго говорить о структурах? Не лучше ли перейти к функциям и их эволюционному смыслу?

Именно в коре полушарий и пребывает Личность. Кажется, что в нас заключено нечто цельное и одушевленное, что сигналы от органов чувств проецируются на каком-то внутреннем экране и кто-то смотрит на этот экран, управляя восприятием и сознанием. Но что же это за гомункулус, который смотрит на «экран сознания»? Раньше пользовались удобным постулатом Души – она делает человека разумным и контролирует его поступки. Потом оказалось, что и душа, и личность, и разум приходят в негодность именно при поломках мозга.

На самом деле, иллюзия сознательного контроля возникает в результате постоянного сравнения: сигналы разных органов чувств сопоставляются между собой и с памятью. Каждое мгновение проекция восприятия сравнивается с предыдущими. По существу, сознание – это сверхмощный анализатор Времени.

Мы уже обсуждали (см. №7-8 «Знание – сила» за 1999 год), что стратегия выживания в царстве животных – это освоение Времени, борьба за то, чтобы успеть… Этой задаче подчинены все органы чувств – их можно считать каналами восприятия времени, поскольку они улавливают изменения, а не состояния. Даже зрение. Увидеть что-либо нам позволяют не столько глаза, сколько мозг – он конструирует цельную картину из сотен крохотных «мгновенных фотографий», получаемых, пока зрачок движется вдоль объекта. Достаточно остановить это движение, и мы перестанем видеть. Создавая зрительную картину, мозг активно пользуется штампами и привычками, достраивая «белые пятна». Таким образом, мы не столько видим, сколько помним и воображаем. Штампы восприятия накапливаются в течение жизни, особенно во время обучения, образуя как бы библиотеку памяти. Все, что не удается сравнить с ее образцами, игнорируется как непонятный шум. В затылочной коре есть, например, обширная «зона узнавания лип». Такая зона часто развита и у социальных животных, для которых важно различать сородичей. Благодаря ей, мы узнаем лицо даже в необычном ракурсе или на карикатуре – если в нашей внутренней «галерее» есть образец. Если же его нет, чужое лицо останется незамеченным и смешается с толпой.