Сергей Комаров – Взлом мышления (страница 6)

Вся жизнь нейрона – это борьба.

Место между вашими ушами – крайне конкурентное место. Нейрон жаден до работы, во все стороны идут его ответвления, он старается соединиться с другими нейронами и получить от них не самую очевидную выгоду.

«В чём выгода работы нейрона? Ты вообще видел людей? Автор сбрендил!» – подумаете вы.

Выгода эта в синаптических связях, давайте разбираться…

Нейрон с меньшим количеством связей – меньше включён в работу – меньше получает энергии – имеет меньший метаболизм. И что? Поддержание метаболизма, как и в целом получение энергии, это базовые принципы эукариота. Жизнь простейшей клетки – это бесконечный цикл окислительно-восстановительных процессов.

Нейрону нужна энергия, эту потребность определяет ДНК. Это также базовая функция любого репликатора внутри любой клетки, поэтому у всех не бесконечное число генов, они требуют энергию. Предок всего живого состоял не из максимального количества РНК, а из минимально допустимого, чтобы быть более эффективным.

Нейрон также может участвовать в естественном отборе, это постулировал Джеральд Эдельман28. Нейрональный дарвинизм предполагает, что на первой стадии нейроны начинают конкурировать в утробе матери, когда только зарождается мозг. Вторая стадия – это конкуренция сетей мозга, более адаптивные сохраняются, непригодные связи рвутся. Если копнуть чуть дальше, то нейрон с меньшим количеством связей скорее всего не долгожитель. Естественная человеческая смерть – это накопление ошибок ДНК и смерть мозга в частности. То, что мы не используем, эволюция убирает. Причём сначала это может быть в жизни отдельного человека, а через пару сотен поколений и в целом в популяции.

Мозг – наше эволюционное преимущество,

А нейроны – «одомашненные» эукариоты,

И они жадные до работы.

Это свойство, которое у простейших клеток было из разряда «одно из». У домашних нейронов гиперболизировано, преувеличено. Нейрон во все стороны кидает ответвления, пытается образовать устойчивые соединения с максимальным количеством «соседей». Ведь чем больше и чаще он будет использоваться, тем больше энергии он получит, это прямая выгода в разряде простейшей клетки. Нейроны сбиваются в группы и уже конкурируют популяциями. И они в этом хороши! Они предки лучших не только эукариотов, они предки вида, который взял оливковую ветвь эволюции благодаря мозгу.

Если бы я вам написал последний абзац сразу, во введении, поверили бы на слово?

Понятно и то, что работа нейрона немного сложней, чем мы здесь представили. Даже в науке, чтоб сильно не запутаться, упрощают, что по аксону29 проходит сигнал «всё или ничего» (Рисунок 1), что нейрон только тормозит или только усиливает сигнал, что смоделировать мозг можно с помощью искусственного интеллекта или сетей, что нейрон всегда образовывает однонаправленный путь, сигнал… И это только начало упрощений и грубых обобщений. Так работает наука в любой области, это нормально.

Мы часто говорили «работа нейрона», заикнулись о синапсах, но что это значит-то?

Нейрон переносит простейшую информацию, закодированную в электрохимическом сигнале. Не будем на этом останавливаться, на данном этапе это будет сложно. Простейшая информация означает торможение или усиление. Но как? Условно, через дендриты30 нейрон получает сигнал, через аксон передаёт. Это в общих чертах, просто для понимания, что есть некоторый механизм и он вполне конкретен. Между аксоном одного нейрона и дендритом другого могут образоваться синапсы, что мы называем связами в мозге. И вроде как теперь всё становится более или менее понятно. Передача сигнала может достигать более 300-та километров в час31. Чтоб пройти сигналу от нейрона к нейрону – нужно «перепрыгнуть» (на этом тоже пока не будем останавливаться) синапс, здесь возникают проблемы. Синаптическая связь – не абсолютная категория, они бывают менее и более устойчивы. Чем больше мы используем что-то в мозге, тем оно имеет более прочные синаптические связи.

Все привыкли говоря о мозге, говорить в разряде миллиардов. А как вам то, что в мозге может быть больше 100-500 000 000 000 00032 синапсов, то есть связей между нейронами? Масштаб работы мозга ошеломляет. Представление о том, что мозг работает посредством связей нейронов называют нейронной доктриной, сформулировал её Сантьяго Рамон-и-Кахаль. Он был гением, больше века назад он пришёл к своим элегантным теориям окрашивая мозговую ткань и изучая её под микроскопом. Движение сигнала в мозге течёт через синапсы, где-то поток тормозится, где-то усиливается, это происходит на всех этапах прохождения простейшей информации при общении нейронов. Один нейрон может быть связан более чем с 100 000 других, ему нужно в каждый момент времени просчитать входные сигналы и принять решение с учётом всего информационного шума, в котором он находится. А после уже самому как-то это транслировать через аксон другим нейронам.

Общее представление о работе мозга в нейробиологии не поменялось с начала XX века, рисунки Кахаля до сих пор располагаются в учебной литературе. Это главная причина почему мы начали разбирать работу стандартной клетки мозга. Конечно, наука не стоит на месте, упрощённое представление претерпевает изменения. Всё больше отводится роль глиальным клеткам33 и объёмной передаче сигналов вне синапсов34, а самих синапсов тысячи видов. Копая дальше, я могу перейти грань научно-популярной литературы. Вы сейчас можете всего не запоминать, ключевые моменты будут собраны в тезисах главы.

Нам не всегда нужно изучать строение атомов, чтоб понять явления в этом материальном мире. Есть ли польза в знании, что твёрдые вещества в сравнении с жидкостями и газами по плотности атомов – полые внутри? Изучая гидравлику, биологию, да и почти любую научную дисциплину – мы всегда пренебрегаем энтропией! Ведь она мала, зачем её учитывать? А не беспорядочность ли процессов сделала возможной жизнь на Земле, мало это или много?

Но для упрощения нам, и правда, не всегда нужно лезть в дебри.

В этой книге мы скоро дойдём уже до человека.

Важно понять, что в основе работы нейронных сетей заложены алгоритмы, они сложны. А вот отдельный нейрон проще, чем вы раньше о нём думали, он элементарен. Но не настолько прост, чтоб считать мозг простейшим компьютером, это неправильный вывод. С какого-то времени стало модно ссылаться на Тьюринга и говорить, что мы все работаем по заданным алгоритмам и их легко прочитать. Немного извращённая логика, к которой мы попытаемся в этой книге не прибегать. Зачем тогда мы это упоминаем?

Алан Тьюринг показал, что можно создать бездушные машины способные на арифметические вычисления. Он создал нечто умеющее без понимания. Это интуитивно отвергается, это отвращение заложено в нашем человеческом мышлении.

Если есть умение, то должно стоять понимание?

Постойте!

Взгляните на нейрон.

Я не говорю о том, что человек не обладает пониманием. Мы до этого вопроса еще доберёмся во второй части книги. Сейчас я утверждаю: что у нейрона – есть умение, но нет сознания. Нет у простейших клеток понимания своей роли в галактике, сознательного выбора партнёров. Мы не будем на основе этого делать грубые обобщения и притягивать за уши какую бы то ни было теорию. Приняв это я обещаю, что мы не надругаемся над принципами аргументации и логики в широком смысле.

Можно заявить: «Как вы можете сидеть на месте и ничего не делать, когда армия нейронов голодна до работы». Метафор и аллегорий в корне неверных на этот счёт хватает. В широком смысле разум крайне рационален, но…

Не верно судить по свойству частного свойство общего.

Не верно судить по нейрону всё человеческое мышление.

Но это и не означает, что фундаментальные свойства не работают.

Нейрон стал домашним, вся его жизнь – это конкуренция. От уха до уха – сотни миллиардов нейронов и все голодны до работы. Ничего нового не открыто, просто всё собрано и концептуализировано в одном месте. Нейрон не думает о том, что ему плохо или тесно, что соседи с ним не считаются, он вообще не думает, он не обладает сознанием. Нейрон обладает нечто большим – умением и для этого ему не нужно понимать, что от него зависит, а что не сильно.

Запихнуть в нейрон душу? Заманчиво, но не верно.

Нейрон решает чисто свои проблемы,

Через своё умение,

Умение без сознания.

Эволюция внимания

Мы конечно поняли,

Что ДНК создаёт каждую клетку,

Что нейрон умеет что-либо без понимания.

Но у вас созрели вопросы, они уже витают пару страниц: «А не мало ли этого? Не сильно ли долго мы входим в тему мозга или мышления?». Никто не забыл как названа часть книги?

Мы не могли начать разговор о мозге, не обращаясь к фундаментальным принципам науки. Противоположный путь или запутал бы вас, или не дал бы того понимания, к которому мы идём.

Говоря об эволюции – мы не говорим об эволюции от слова совсем. Этот парадокс разрешится в конце главы. Сейчас важно не потерять нить размышлений.

Мозг – это невероятно сложная система и этим в XXI веке никого не удивить. Нейронауки до конца не могут объяснить, как именно работает то, что находится у человека между ушами. На пути объяснений наука прибегает не только к обобщениям и упрощениям, нам уже много чего известно о мозге.

Я могу пустить пыль в глаза, придать долю научности, описать здесь полностью работу нейрона, что он делится на безаксонные, униполярые, биполярные… после можно еще предоставить пару десятков схем, картинок и графиков. Сделать это нужно «абсолютно невпопад», чтоб дезориентировать читателя, вас, чтоб не поняли о чём вообще речь, но точно о науке. Не против, если к этому приёму я прибегать не буду?