Стена невежества: Почему мы ошибаемся в понимании мира и людей – и что с этим делать - Такэси Ёро

Советский психолог Александр Романович Лурия написал целую книгу об одном пациенте: тот мог в обратном порядке воспроизвести тысячу цифр, запомненных десять лет назад. С такой сверхъестественной памятью его можно было бы считать обладателем выдающегося интеллекта. Но и он оказался социально не приспособленным.

Когда человек одарен в чем-то одном, ему часто недостает чего-то другого – это обычное явление в повседневной жизни. У животных то же самое.

Дельфины почти слепы, зато обладают феноменальным слухом. У летучих мышей глаза атрофировались, но благодаря эхолокации они могут пролетать между натянутыми струнами. То же с собачьим обонянием.

Выдающиеся способности в одной области не делают существо умным. Становится ясно, что определить критерии хорошего и плохого интеллекта – задача невероятной сложности.

В социальном плане умная голова – это в большинстве случаев вопрос баланса и способности адаптироваться к различным ситуациям. И наоборот, гении, блестящие в чем-то одном, часто оказываются социально проблемными людьми. Это не редкость.

Модель мозга

Особые способности невозможно понять, просто изучая мозг. Отчасти потому, что такие исследования стали своего рода табу. Но главная причина – мозг удивительно однороден.

Мозг разных людей не так уж различается. Его составляют только нервные клетки, глиальные клетки и кровеносные сосуды – вот и всё. Нервная клетка очень крупная.

Крупные клетки, как и яйцеклетка, с трудом питаются и выживают самостоятельно. Поэтому их окружают вспомогательные клетки. Глия напрямую не участвует в мозговых функциях – она поддерживает жизнь нервных клеток.

Мозг состоит из этого симбиоза нервных и глиальных клеток плюс необходимые кровеносные сосуды. И больше ничего. Мозг вовсе не сложен – как ткань он предельно прост.

Люди склонны думать: «Раз мозг осуществляет такое сложное мышление, его устройство должно быть невероятно сложным». Но это не так. Загадка в том, как такая простая структура порождает сознание – вот что действительно сбивает с толку.

Нейронная сеть

Может показаться, что я упрощаю, но механизм работы мозга и нервных клеток уже объясняется моделью нейронной сети. И сама эта модель имеет довольно простую структуру. Позвольте объяснить. Хотя это просто, разговор получится довольно специализированным, так что, если вы думаете «Ну, технические науки – это не мое!», можете смело переходить к разделу «Механизм устного счета».

Как же работают нервные клетки в мозге? У самой нервной клетки есть только два состояния: возбуждение или покой. И все. Причем возбуждение длится совсем недолго – не больше 10 миллисекунд (тысячных долей секунды). За это мгновение возбуждение возникает и гаснет.

Затем это возбуждение распространяется по нервным волокнам примерно со скоростью звука – 200–300 метров в секунду – и стимулирует следующую клетку. Но она получает сигналы не от одной, а от множества клеток.

Представьте – около тысячи клеток одновременно посылают ей разные сигналы. Клетка-получатель суммирует все эти стимулы, и, когда сумма достигает определенного порога, она сама возбуждается и передает сигнал дальше через синапсы. Синапс – это место контакта между нервными клетками.

У одного нейрона бывает от тысячи до десяти тысяч синапсов. Они делятся на два типа: возбуждающие и тормозящие. То есть сигнал может не только стимулировать, но и подавлять активность.

«Нейронная сеть» – это попытка воспроизвести работу нервных клеток на компьютере. Если объяснять схематично: элементы, соответствующие нейронам, выстраивают в вертикальные колонки от 1 до n, и таких колонок размещают много рядом.

При поступлении стимула сигнал передается от одной колонки к соседней. Скажем, если реагирует элемент 1 в крайней правой колонке а, то информация об этом поступает ко всем элементам от b1 до bn. Но сигнал умножается на определенный коэффициент – например, если а1 выдает единицу, до элементов колонки b может дойти только одна десятая (0,1). Затем реакция колонки b передается дальше, колонке c.

Из элементов b1-bn реагируют только те, где полученный стимул превысил пороговое значение. Они передают сигнал элементам от c1 до cn. В итоге, если суммарный сигнал, дошедший до элементов колонки c, превышает порог, нервная клетка «выстреливает» – реагирует. Если не превышает – молчит.

Вот, собственно, и вся структура нейронной сети.

Поразительно, но эта простейшая модель способна имитировать работу мозга. Если вам кажется, что все это слишком сложно, запомните главное: этой моделью можно объяснить работу мозга, а наши реакции зависят от того, отвечают ли нервные клетки на стимулы.

Регулируя параметры передачи сигналов между нейронами, можно воспроизвести многие функции мозга.

Например, научить машину читать. Не просто механически распознавать буквы, а именно обучаться чтению. Когда машина ошибается, человек поправляет: «Неверно».

Удивительный факт: кривая обучения нейронной сети совпадает с кривой обучения ребенка, осваивающего буквы. Когда ребенок учит сотню знаков, процесс обучения идет не по прямой вверх – сначала происходит спад, потом подъем.

У нейронной сети точно такая же динамика: провал, затем рост. Это убедительное доказательство того, что модель действительно воспроизводит работу человеческого мозга.

Неожиданно медленные нервы

Вернемся к человеческому мозгу. Возбуждение нервной клетки длится около сотой доли секунды, после чего она возвращается в исходное состояние. Можно подумать, что скорость этого процесса определяет быстроту мышления, – но нет. Эта скорость задана химически и неизменна.

Скорость передачи импульса по нервным волокнам, как я уже упоминал, примерно равна скорости звука. О Гельмгольце, ученом, который это открыл, сохранилась забавная история.

Когда он написал отцу о результатах исследования, тот ответил: «Неужели нервы работают так медленно?» Интуитивно люди ожидали скорости, близкой к скорости света. Но оказывается, мы думаем при помощи удивительно неторопливой системы, работающей всего лишь со скоростью звука.

Когда я говорю медленно, это может показаться странным. В масштабах повседневной жизни это все равно невероятная скорость.

Но вот простой пример: когда раздается звук, мы мгновенно понимаем, откуда он – справа или слева, и тут же реагируем. Как это происходит? Допустим, звук раздался справа. Он достигает правого уха чуть раньше левого. При скорости звука 340 метров в секунду до левого уха, расположенного в 10–20 сантиметрах от правого, звук доходит с задержкой примерно в треть миллисекунды.

Но вот загвоздка: чтобы эта информация прошла через синапсы и вызвала реакцию, нужно несколько миллисекунд. Синаптическая передача – выброс химических веществ, на что требуется время.

Получается, что на обработку сигнала уходит в десять с лишним раз больше времени, чем время прохождения звука между ушами. По сравнению со скоростью передачи импульса по нервным волокнам это безумно медленно.

Как мы определяем направление

Возникает вопрос: как такая медлительная система умудряется мгновенно определять, откуда идет звук? Как наш мозг справляется с этой задачей в реальном времени?

Упрощенно это можно представить так: между