Интеллектика. Как работает ваш мозг - Константин Шереметьев

Муравьи-жнецы запасают зерна пшеницы. У каждого зерна они отгрызают зародыш, чтобы оно не проросло. Промокшие зерна они вытаскивают на поверхность для просушки, а потом аккуратно складывают обратно в норки. Поиском зерен занимаются муравьи-разведчики. Каждый разведчик имеет свой участок и каждый день его обходит. Если разведчик находит созревшие семена, то приводит с собой тысячи фуражиров, которые и приносят зерна в муравейник.

Муравьи-амазонки вообще не любят работать. Войско муравьев-амазонок захватывает личинки бурых лесных муравьев. Те муравьи, которые выводятся из захваченных личинок, становятся рабами и выполняют всю работу по муравейнику.

Общаются муравейчики с помощью запахов. Заметил опасность – выделил химическое вещество. Все, кто унюхал, бегут на помощь и тоже угрожающе пахнут. Чем больше опасность, тем больше запахов и тем больше муравьев бросается на помощь.

Кажется, что столь сложное поведение членистоногих требует сложной нервной системы. Но в действительности это набор автономных программ, которые записаны в определенных ганглиях. Если фуражиры муравья-жнеца бегут по следу разведчика за зернами, то можно сколько угодно сыпать перед ними на дороге семена. Они будут просто перешагивать через них. Их задача – только следовать за разведчиком и брать зерна там, где он покажет.

Сами ганглии у членистоногих тоже независимы, что порождает разделение тела на области отдельного управления. Во время копуляции[2]богомолов самка начинает поедать самца, начиная с головы, но самец продолжает копуляцию. После отделения брюшка у осы ее передняя половина продолжает кормиться.

Инстинктивное поведение социальных членистоногих при всей его сложности – это набор типовых схем реагирования, координация которых осуществляется семьей. Способности к обучению крайне малы.

В копилку эволюции

Членистоногие обзавелись органами чувств – то есть датчиками точного выделения валентных стимулов. Другое изобретение членистоногих – это возможность осуществлять сложное поведение путем коллективной координации.

Накопив бесценный опыт в построении отражающих элементов, природа приступила к построению целостной отражающей системы – головного мозга.

Появление головного мозга привело к принципиально новым возможностям систем отражения, которые мы сейчас и рассмотрим. Но сначала несколько замечаний о том, насколько аккуратно нужно относиться к описанию работы головного мозга.

Где начало того конца, которым заканчивается начало?

Козьма Прутков

Прежде чем мы начнем разговор о возможностях головного мозга, нужно сделать важное замечание. При описании работы мозга легко впасть в заблуждение – и это происходит со многими людьми. Это заблуждение состоит в приписывании мозгу причины поведения организма.

Пока мы говорили о системе отражения простейших, было очевидно, что поведение бактерии определяется воздействием внешней среды. Мы говорим «бактерия движется к свету» в том смысле, что бактерия реагирует на свет. Можно это выразить и другими словами: «Цель бактерии – достичь центра светового пятна». Но эта фраза уже имеет двойной смысл, так как неясно, кто поставил эту цель бактерии: окружающая среда или она сама. И наконец, если мы скажем, что «бактерия хочет достичь центра светового пятна», то мы сами себя запутаем, ибо такой подход напрочь закрывает нам дорогу к пониманию причин перемещения бактерии. При таком подходе появляется какое-то мистическое начало, управляющее бактерией. Это мистическое начало будет уклоняться от любого анализа, так как его реально не существует, оно привнесено неправильным описанием процесса. Телега поставлена впереди лошади. Вместо реально существующей причины, а именно светового стимула, привнесена вымышленная причина, не имеющая места в действительности.

Мы видим, что даже на таком простом примере можно запутаться, если неправильно описывать то или иное явление. Теперь обратимся к описанию мозга. Животные, обладающие мозгом, демонстрируют явное целенаправленное поведение. Среди множества высказываний о таком поведении сплошь и рядом встречаются фразы: «Собака хочет есть», «Соловей любит петь», «Петя мечтает стать продавцом мороженого». Исследователь, пытающийся разобраться в поведении и воспринимающий эти фразы буквально, вынужден ввести понятие некоторой непознаваемой сущности, которая, собственно, «хочет», «любит», «мечтает». Для человека (а иногда и для животных) в качестве такой сущности обычно используется душа. Дальше исследователь заходит в тупик, так как любые дальнейшие рассуждения приводят к порочному кругу. Душа определяется через действия, а причиной действий является душа.

Разорвать такой порочный круг достаточно просто. Головной мозг – это система отражения окружающего мира, своеобразное зеркало. Любые психические процессы запускаются стимулами внешней среды и нужны для отражения этих стимулов. Правильное описание психических процессов должно начинаться со слов «в ответ на…». Например, в ответ на снижение питательных веществ в крови у собаки формируется чувство голода. В ответ на начало брачного сезона соловей использует песню для привлечения самки.

Описание человека будет чуть сложнее. В ответ на рассказы взрослых у ребенка начинает формироваться модель идеальной жизни. В ответ на удовольствие от съеденного мороженого эта модель приобретает законченную форму в виде стремления стать продавцом мороженого.

В дальнейшем изложении мы для краткости не всегда будем использовать эти слова, но для правильного понимания работы мозга достаточно мысленно подставить эти слова в начало описания психического явления – и любой психический процесс становится доступным для анализа.

Поведение животных, имеющих головной мозг, отличается столь большой сложностью и целесообразностью, что возникает впечатление эволюционного разрыва. Кажется, что природа неожиданно сделала непонятный скачок в эволюции. Но это только на первый взгляд.

Эволюция мозга, как и эволюция других органов, протекала по достаточно простой схеме. Сначала за какую-либо функцию отвечает множество клеток, при этом каждая клетка выполняет и другие функции. Но затем природа постепенно формирует орган, который предназначен именно для данной функции.

Это хорошо видно на примере столь сложного органа, каким является человеческий глаз. На первый взгляд, трудно представить, как он мог появиться случайно. Но стоит посмотреть на его эволюцию, и все становится очевидным. У гидры на прикосновение реагируют все нейроны. У дождевого червя уже появляются специализированные светочувствительные клетки. Затем специализированные клетки объединяются в группы, образуя светочувствительные глазные ямки у планарии. И, наконец, набор специализированных клеток снабжается мышцами и другими функциональными клеточными структурами для управления самим процессом получения информации. Таков глаз морского червя. Поэтому постепенная эволюция может приводить к появлению очень сложных структур.