Джон Брокман - Эта идея должна умереть. Научные теории, которые блокируют прогресс

Это говорит о том, что на каждом витке развития технологий будут появляться новые метафоры – мозг будет соотноситься с самой сложной технологией, доступной в тот или иной момент. Но влияет ли злободневная метафора на актуальную науку? Я утверждаю, что да и что аналогия с вычислительной техникой ставит ученых перед вопросами, которые в один прекрасный день покажутся как минимум странными.

Сила вычислений и вычислительного мышления велика, и их возможный вклад в науку еще только предстоит по-настоящему оценить. Но путать вычислительные приближения с вычислительными теориями природных явлений – занятие не всегда полезное.

Возьмем, к примеру, классическую модель: планета вращается вокруг звезды. Это гравитационная модель, и поведение двух тел может быть объяснено решением простого дифференциального уравнения, описывающего силы, ускорения и отношения между ними. Такое уравнение можно расширить, чтобы учесть относительность и вариант с несколькими планетами, и это могло бы дать возможность описать происходящее в системе с точки зрения физика.

К сожалению, к этому моменту уравнение становится нерешаемым, и лучшее, что мы можем сделать, чтобы понять поведение системы – это прибегнуть к помощи вычислений, позволяющих разбить время на отрезки, и использовать числовое приближение для моделирования долгосрочного поведения системы. Тем не менее лишь самый упертый приверженец компьютерной модели (а таковые и в самом деле существуют) будет настаивать, что планеты сами «вычисляют», что им делать в каждый момент времени, – мы-то знаем, что гораздо более продуктивна точка зрения, согласно которой планеты перемещаются под действием силы тяжести.

Но когда дело доходит до объяснений деятельности мозга и более простых нейронных систем, тут полностью правят бал компьютерные метафоры. Мы постоянно слышим разговоры о «нейронном кодировании». Так что же такое закодировано в пакетах импульсов, пробегающих по аксону?

Древние нейроны эволюционировали для лучшей синхронизации мышечной активности. Например, медузы плавают намного лучше, если все их плавательные мышцы активированы одновременно, – это позволяет им точнее держать направление, а не болтаться в воде. Для других видов эволюция предусмотрела самые разнообразные решения: от быстрого распространения импульса до плавного, тщательно настроенного затухания сигнала запускающего аксона и замедления в мышечных волокнах в зависимости от силы импульса. Кроме того, у многих видов медуз есть сразу несколько нейронных систем, основанных на разных химических схемах распространения сигнала в зависимости от типа поведения или даже от режима плавания. Так же, как описание поведения планеты в терминах вычислительных систем не помогает понять поведение небесных тел, так и представление нейронов в этих простых системах в качестве машин, отправляющих «сообщения» друг другу, – не лучший способ описания поведения этих систем в их естественной среде.

Вычислительная модель нейронной сети, существующая на протяжении последних 60 лет, исключала из рассмотрения роль глиальных клеток в мозговой деятельности; диффузию мелких молекул, влияющую на соседние нейроны; гормональные факторы взаимовлияния различных частей нервной системы; непрерывный процесс образования новых нейронов; и бесчисленное множество других вещей, о которых мы еще не знаем. Так как все эти явления не вписываются в рамки вычислительной метафоры, то для нас они как бы и вовсе не существуют.

Ранее неизвестные механизмы, которые мы сейчас обнаруживаем за пределами вычислительной модели, накладываются на эту последнюю, создавая чрезвычайно громоздкую конструкцию. Хуже того – исследователи, увлеченно соревнующиеся друг с другом в поиске новых, достойных публикации открытий, не замечают этой громоздкости.

Подозреваю, что мы будем по-настоящему готовы к новым открытиям только тогда, когда вычислительную метафору сменят другие, лучше помогающие понять роль мозга как части системы нашего поведения в мире. Я не имею ни малейшего понятия, что за метафоры это будут, но история науки показывает, что они в конце концов придут на смену старым.

Научный сотрудник Университета Лондонского Королевского общества, профессор когнитивной неврологии Университетского колледжа Лондона. Соавтор (с Ютой Фрит) книги The Learning Brain («Обучающийся мозг»).

Большинству людей знакома идея о левом и правом полушариях мозга. Кому-то приходилось слышать, что он слишком «левополушарный», и ему очень захотелось стать «более правополушарным», а кому-то наоборот… Эта идея укоренилась в повседневной речи, в образовании, в пособиях по саморазвитию и даже легла в основу научных теорий – например, теории о мозговых гендерных различиях. Тем не менее с точки зрения физиологии эта идея не имеет ни малейшего смысла.

Псевдонаучная болтовня о принципах взаимодействия двух полушарий человеческого мозга затопила массовую культуру, но результаты подлинно научных исследований трактуются слишком вольно. Представление о том, что полушария мозга работают в различных «режимах мышления», что одно полушарие доминирует над другим, получили широчайшее распространение – особенно в школьном образовании и в сфере подбора кадров. Есть множество сайтов, предлагающих узнать, какое из полушарий у вас главное и как это можно изменить.

Это настоящая лженаука, не основанная на каких-либо знаниях о работе мозга. Мозг действительно состоит из двух полушарий, и, хотя в начале какого-либо действия, разговора или процесса восприятия одно полушарие часто активируется раньше другого, обе половинки мозга участвуют совместно почти во всех психических процессах и в решении почти любых задач. Полушария находятся в постоянной связи друг с другом, и работа одного полушария в отрыве от другого практически невозможна, за исключением редких клинических случаев.

Другими словами, вы не «левополушарный» и не «правополушарный»: вы используете обе половины вашего мозга.

Кое-кто предполагает, что современное образование предпочитает «левополушарную» модель мышления – с упором на логику, аналитику и точность – и недостаточно значения придает развитию правополушарного мышления, которое имеет более творческий, интуитивный, эмоциональный и субъективный характер. Конечно, образование должно предлагать широкий спектр заданий, развиваемых навыков, используемых методов обучения и образов мышления. Тем не менее разделение мозга на левое и правое полушария – это всего лишь метафора. Пациенты с травмой правого полушария вовсе не лишены творческого начала. Поражение левого полушария может привести к проблемам с речью (за которую отвечает левое полушарие у 90 % людей), но при этом аналитические способности не ухудшаются.