Интеллектика. Как работает ваш мозг - Константин Шереметьев

В результате специализации клеточных структур головные ганглии получили дальнейшее развитие в головном мозге, а прочие ганглии – в спинном мозге.

Кажущийся разрыв в эволюции мозга обусловлен тем, что появление мозга с его принципиально новым способом отражения реальности дал животным такие преимущества, что они полностью вытеснили своих безмозглых конкурентов. Поэтому в настоящее время хозяевами Земли стали обладатели мозга. Хозяевами воды – рыбы, хозяевами воздуха – птицы, хозяевами суши – млекопитающие. А все прочие организмы они используют в качестве корма.

Чем же так отличается мозг от набора ганглиев? В первую очередь тем, с какой информацией он работает.

На первый взгляд, если мозг отражает реальность, то он отражает ее так, как это делает зеркало. То есть полностью воспроизводит образ внешней среды. Но это не верно.

Органы чувств животного способны подать в мозг гигантское количество информации. Если бы мозг попытался обрабатывать все, то он сошел бы с ума. Поэтому органы чувств передают в мозг не ту информацию, которую они получают, а интерпретацию этой информации. Для этого мозг использует специальные элементы – детекторы.

Можно пояснить этот процесс следующим примером. Командир послал группу разведчиков на другой берег реки. Каждому разведчику поставлена определенная задача. Одному – найти место для переправы, другому – определить наличие постов противника, третьему – оценить численность противника, четвертому – следить только за тем, будет враг форсировать реку или нет, и так далее. В результате командир получит именно ту информацию, которая ему нужна для проведения операции. Задача получения несущественной информации – например, о том, созрели вишни или нет, – разведчикам не ставится, а следовательно, командир ее не получит.

Каждый разведчик в данном случае – это детектор. Он нацелен на поиск определенной информации.

Так же и в мозге существуют специальные нейроны, которым, как и разведчикам, поручено сообщать о наличии специальной информации. Например, есть нейроны, которые реагируют на контур объекта. Не имеет значения, в какой области зрительного поля появится объект. Нейроны следят за выделением контура и докладывают об этом в мозг.

Есть нейроны, которые реагируют на наличие в поле зрения горизонтальных полосок. Они срабатывают всегда, когда такая полоска есть в поле зрения. На вертикальные и наклонные полоски эти нейроны не реагируют. На рисунке 7 видно, как быстро воспринимается горизонтальная полоска на фоне множества наклонных.

Рис. 7. Восприятие горизонтальной полоски

При повреждении зрительной области мозга возникает эффект так называемого слепого зрения. Больной ничего не видит, но правильно угадывает, какую линию ему показывают: горизонтальную или диагональную. Это означает, что нейроны правильно определяют линию, а сбой происходит на верхнем уровне, где все линии должны быть сведены в единый образ.

Есть нейроны, которые реагируют на новизну. Они говорят мозгу: «Обрати внимание, что-то изменилось». Мозг тут же дает команду глазам более внимательно присмотреться к этому месту.

И вот когда все детекторы отработали, мозг, собственно, и начинает процесс отражения реальности.

Следует обратить внимание на важный момент восприятия реальности мозгом. Возьмем, например, восприятие цвета. По существу, это явное искажение реальности. Световой спектр электромагнитных волн непрерывен, но мозг его воспринимает как дискретный. При восприятии непрерывного спектра световых волн специальные нейроны разбивают его на отдельные участки спектра, которые мы называем цветами.

Налицо явное искажение восприятия. Но такое искажение позволяет быстро выявлять в окружающей среде валентные признаки, например красный цвет – цвет крови, а следовательно, признак опасности. Хищные животные обычно имеют ярко-красную окраску. Не случайно в качестве запрещающего цвета светофора выбран красный. Человек реагирует на него очень быстро.

Но это еще не все. Стоит только внимательно присмотреться к восприятию цвета, как выявляются совершенно изумительные подробности, которые позволяют понять основные принципы работы мозга. Глаз восприимчив именно к тому спектру электромагнитных волн, который меньше всего поглощается атмосферой. В результате глаз выделяет в окружающей среде именно те волны, которые доставляют максимальное количество информации об объектах. То есть глаз видит то, что хорошо освещено.

Во время хорошего дневного освещения присутствуют все цвета одновременно, поэтому вроде бы глаз должен докладывать о наличии полной цветовой палитры. Напротив, так как естественная освещенность не имеет существенного значения, она воспринимается глазом как отсутствие цвета. То есть глаз не видит то, что постоянно (а следовательно, неинтересно).

Поэтому восприятие реальности мозгом, начиная уже с органов чувств, обладает способностью игнорировать ненужную информацию и дорисовывать нужную.

В некоторых случаях невалентная информация вообще не попадает в мозг, если он занят важной деятельностью. Например, при регистрации электрических токов у спокойно сидящей кошки видна четкая реакция на тикающий метроном. Но при появлении мыши реакция на метроном исчезает. Нацелившись на мышь, кошка перестает слышать посторонние звуки.

Так же и командир может слушать разведчика, который рассказывает о переправе, но тут вбегает другой и кричит: «Они наступают!» Командир приказывает замолчать первому разведчику и полностью переключается на второго. То есть мозг даже не получает ненужной информации.

И, наконец, сам командир, выслушав донесения разведчиков, передаст в штаб только одну фразу: «На моем участке фронта сосредотачиваются крупные силы противника», – избавив тем самым штаб от анализа больших объемов информации.

Так и здесь: по мере продвижения информации от органов чувств к мозгу подключаются нейроны более высоких уровней абстракции, которые выделяют движущиеся объекты или представителей своего вида.

В мозг от органов чувств поступает не фотография окружающей среды, а модель мира, сконструированная из набора типовых отражающих элементов – детекторов.

Мозг при восприятии создает свою внутреннюю реальность. Чем больше развито животное, тем сильнее внутренняя реальность отличается от внешней. Процесс решения задач осуществляется с помощью абстракций, которые получены от органов чувств и которые воспринимаются как образ мира. Эти абстракции позволяют очень быстро выявлять наиболее существенные изменения обстановки и выделять те объекты, которые представляют интерес для животного. Дальнейшее поведение также строится на достижении определенных целей в мире этих абстракций. Другими словами, мозг позволяет животному реагировать не на изменения света или звука, а на появление матери, хищника, водопоя и т. д.

У приматов отдельные группы нейронов образуют детекторы лиц, которые позволяют быстро отличать одно лицо от другого.