Искусственный интеллект

Принципиально важно, что это время достаточно точно совпало со временем возникновения ощущений, полученным ранее в психофизических экспериментах. В основном, эти измерения были проведены с использованием феномена «обратной маскировки». Суть ее заключается в том, что, если после первого слабого стимула через короткий интервал следует второй, более сильный, первый стимул не воспринимается. Постепенно увеличивая промежуток времени между первым и маскирующим сигналом, можно найти интервал, при котором маскирующий эффект исчезает, так как ощущение на первый сигнал уже сформировано. Таким путем было установлено, что ощущение появляется примерно через 150 мс после действия стимула. Наиболее точные данные были, однако, получены в начале 1990-х годов, когда в качестве маскирующего сигнала была использована прямая транскраниальная стимуляция коры коротким магнитным импульсом. Полученные здесь данные также показали цифры, близкие к приведенным выше. При этом существенно, что магнитный импульс вызывал маскирующий эффект только в том случае, когда он прикладывался к проекционной, в данном случае, зрительной коре, то есть только там, где наблюдалась описанная выше двойная корреляция волн ВП с показателями восприятия. Все эти данные свидетельствовали о том, что ощущение возникает значительно позднее прихода сенсорных импульсов в кору и, следовательно, является результатом сложной организации нервных процессов, которая и была изучена в нашей работе.

Основываясь на данных о физиологическом генезе волн вызванного потенциала, нами был описан механизм, обеспечивающий информационный синтез. Он включал кольцевое движение возбуждения из проекционной коры в ассоциативную кору (височную для зрительных стимулов), затем в область гиппокампа, мотивационные центры гипоталамуса с последующим возвратом по системе диффузных проекций в кору, включая и зоны первичной проекции. Условно этот цикл был назван нами «кругом ощущений». Суть его в том, что он обеспечивает сравнение сенсорного сигнала со сведениями, извлеченными из памяти, что, как мы предполагаем, и лежит в основе перехода физиологического процесса на уровень психических, субъективно переживаемых явлений. Эти представления были обозначены как гипотеза информационного синтеза.

За прошедшие 25 лет в литературе появилось много работ, подтверждающих эти мысли, включая как данные о топографии отделов мозга, входящих в «круг ощущений», так и использование самой идеи возврата возбуждения для объяснения механизмов сознания. Среди последних работ наиболее фундаментальны исследования Дж.Эдельмана, нобелевского лауреата за изучение структуры антител, который так же, как и Ф.Крик, а до него И П Павлов, после получения этой высшей научной награды стал заниматься проблемами сознания. Дж.Эдельман использовал термин «повторный вход (re-entering)». Созданная им нейробиологическая теория сознания и сам термин повторный вход получили достаточно широкое распространение. Повторный вход обеспечивает и интеграцию отдельных признаков стимула в единый образ. Исследованиями последних лет показано, что в такой интеграции важную роль играет гамма-ритм ЭЭГ с частотой около 40 Гц, который возникает, как правило, примерно через 100 мс после стимула.

Ощущение относится к достаточно простым психическим феноменом, которые некоторые авторы относят к так называемому «первичному сознанию». К этому же классу можно отнести и эмоции, в исследование которых важный вклад внес П.В. Симонов. Он впервые предложил формулу эмоций, согласно которой сила эмоции пропорциональна потребности, умноженной на разность между сведениями, имеющимися у индивидуума, и информацией, необходимой для удовлетворения данной потребности:

Э =П*(Инф. налич. -Инф. необх.)

Из этой формулы следует, что эмоции, так же, как и ощущения, возникают в результате сравнения двух информационных потоков. Здесь действует, таким образом, некоторая универсальная закономерность.

Мышление

Более сложные психические феномены, в первую очередь, связанные с появлением речи, относят к сознанию высшего порядка. По мнению П.В.Симонова, оно имеет коммуникативную природу и возникло в процессе общения между людьми. В исследование более сложных функций мозга, таких как мышление, значительный вклад внесли также работы Н.П.Бехтеревой и ее школы.

Современные данные показывают, что кора высоко специализирована, и разные ее поля отвечают за различные когнитивные операции. Поэтому существенную роль в процессе мышления приобретают корковые связи. В исследовании связей велика роль русской нейрофизиологической школы. Ведущей идеей здесь является то, что возникновению связи способствует согласование ритмов работы нейронных ансамблей (А.А.Ухтомский, М.Н.Ливанов, В.С.Русинов). В наших работах по изучению мышления был применен новый метод картирования корковых связей, базирующийся на тех же идеях. В работе были использованы задачи на образное, пространственное и абстрактно-вербальное мышление. Задание предъявлялось на экране монитора. Проводилась многоканальная запись ЭЭГ в период между предъявлением задачи и нахождением решения. Главным результатом этих исследований было установление факта, что симметричный в покое рисунок связей при решении задачи изменялся: связи начинали сходиться к определенным полям коры. Возникающие в результате этого центры связей были обозначены как фокусы взаимодействия. Их топография была различна при разных видах мышления. Так, при образном мышлении (опознании эмоций на фотографиях лица) фокусы локализовались в теменно-височной коре. При абстрактно-вербальном мышлении (на примере решения анаграмм или категоризации слов) они были расположены в лобной коре. При пространственном мышлении, включающем элементы как образного, так и абстрактного мышления, образование фокусов происходило в теменной и лобной коре.

Было установлено также, что информация приходит к фокусам по связям, которые поддерживаются на разных частотах, при этом каждая из связей несет информацию из различных отделов коры, имеющих свою специализацию. В фокусе, нейронные группы которого соединены жесткими связями, происходит синтез этой информации, благодаря чему, как можно предполагать, и достигается решение. Тем самым идея информационного синтеза была распространена и на процессы мышления. Различие заключается в том, что вместо двух информационных потоков при ощущении при мышлении их число значительно больше. Сюда относятся сигналы от органов чувств, из оперативной и долговременной памяти и, что очень важно, мотивация из мотивационных центров, Другое различие в том, что центры синтеза при мышлении находятся в ассоциативной, а не в проекционной, как при возникновении ощущений, коре. Интересно также, что при всех видах задач, даже в том случае, когда речевой ответ испытуемого не требовался, на последнем этапе решения фокусы возникали в речевой левой височной области, что свидетельствует о том, что вербализация является у человека важным компонентом мышления. В этом смысле можно говорить о конвергенции двух подходов к решению проблемы «сознание и мозг» - психическое возникает на основе определенной организации нервных процессов, которая захватывает и некоторые ключевые области лобной коры.