Оглавление

Инвариантные представления

До сих пор многое, что касается человеческого интеллекта, остается загадкой для ученых. Конечно, выдвигаются многочисленные догадки и предположения, даже гипотезы, существуют доминирующие теории. Но четко и окончательно эта тема не определена. Пока нет убедительной общей теории, подтвержденной опытным путем, которая описывала бы принципы работы человеческого интеллекта. Нет и законченных и убедительных теорий в отношении человеческого сознания. Научные подходы отличаются друг от друга вплоть до прямо противоположных. При этом нередко тот или иной специалист считает всех остальных (Как бы это помягче сказать?) недостаточно некомпетентными.

Что касается инвариантных представлений (абстрактных понятий), то тут нередко дело вообще ограничивается просто констатацией факта. А вразумительного объяснения этого феномена тоже никак не встретить. Конечно, может быть, авторы данной книги имеют доступ к ограниченному объему информации на эту тему. Действительно, авторы судят о достижениях науки в том или ином вопросе по доступным им научным работам. Однако, не вдаваясь в цитаты и ссылки, лишь отметим, что пока мы сталкивались лишь с мнением, что человечество не смогло объяснить механизм возникновения и функционирования инвариантных представлений.

Поскольку данная книга является научно-популярной, позволим себе еще раз напомнить читателю, о чем именно идет речь. Мы постоянно окружены предметами, фактами и явлениями повседневной жизни. И все они при этом предельно конкретны. Если мы видим корову, то это вполне определенная корова, у которой есть своя также вполне определенная кличка. Это не абстрактная корова, не корова вообще. Это конкретная корова. Точно так же это утверждение верно и для всех остальных предметов, которые нас окружают.

Мы с вами обладаем способностью воспринимать окружающий мир. С помощью тех или иных органов чувств мы получаем информацию о конкретном предмете или явлении. Эту информацию мы способны запоминать. При этом мы запоминаем приблизительные характеристики конкретного предмета. Мы видим конкретную корову во всех деталях, вплоть до мельчайших. Но обычно запоминаем не такую подробную картинку коровы. Запоминаем основные детали, те, на которых остановилось наше внимание. Если память о корове для нас по каким-то причинам особо важна, мы задержим на ней свое внимание и запомним больше деталей. Но в любом случае запомним не все, что видим.

Такое неточное запоминание объясняется достаточно просто. Нам нет необходимости загромождать свою память ненужной информацией. Мы запоминаем предметы и явления не просто так, а для того, чтобы эту информацию потом использовать. Например, еще раз увидеть корову и попросить, чтобы нам надоили молока именно у этой коровы. Или вдохновиться и нарисовать гениальную картину с коровой. Или отправить корову на бифштексы. К тому же ресурсы нашей памяти хотя и велики, но в любом случае не безграничны. А чем больше информации запомнишь, тем труднее в ней ориентироваться и обрабатывать.

Еще раз напомним, что в нашей голове хранится не сама корова, а условная информация о ней. Такая информация поступает, например, от органов зрения. Это образы, имеющие вид совокупности электромагнитных импульсов. Вот эти импульсы и воспринимает наш мозг. И в данном случае классифицирует как образ коровы.

Импульсы попадают в зоны обработки. Это окончания нейронов – дендриты (приемники) и аксоны (передатчики). Окончания аксонов называются синапсами. Именно синапсы, как считается, и играют ключевую роль в обработке и запоминании поступившей информации.[1]

Конечно, только что описанная авторами ситуация очень существенно упрощена. В нашем организме имеется много разных синапсов. Часть из них электрические, часть – химические, некоторые являются смешанными. Есть синапсы периферические, а есть – центральные. Синапсы различаются между собой в зависимости от медиатора. Кроме того, синапсы разделяются на возбуждающие и тормозные. Каждый из вышеуказанных синапсов имеет свои разновидности. Общий список этих разновидностей и их особенностей займет немало места. Наверное, нет необходимости топить читателя во всех этих сложных деталях. Важна суть. Те синапсы, которые участвуют в работы коры головного мозга (а может быть, и не только коры), являются основными элементами хранения информации, то есть нашей памятью. Они же участвуют в передаче сигнала, пропуская его дальше и иногда усиливая или модулируя. Или не пропуская. Поэтому в изложении тех или иных вопросов в данной книге умышленно опущены технические детали, а синапс рассмотрен предельно упрощенно. Это элемент механизма, пропускающего дальше полученный сигнал или нет и при этом использующего определенный принцип для оценки сигнала. Именно в зависимости от этой оценки сигнал пропускается дальше или нет. Эти "да" или "нет" с точки зрения математики являются двумя битами информации для одного синапса.[2]  

Итак, мы имеем совокупность изменений в нашем мозге, вызванную поступлением сигналов о корове. Эти изменения фиксируются, как считают, синапсами. Однако что происходит дальше с этими зафиксированными сигналами – это большой вопрос. Для того чтобы это как-то прояснить, проводят практические эксперименты. Например, предлагают испытуемому о чем-то думать или на что-то смотреть, и в это время с помощью технических средств, чаще всего томографа, пытаются выяснить, что происходит в головном мозге, какая его зона становится более активной.

Поскольку речь идет о человеке, а не о подопытной крысе, то эксперименты могут быть только гуманными. Поэтому исследования в виде опытов пока не идут дальше описанной процедуры. Однако нередко люди попадают в разные аварии, рождаются с недостатками. Таких людей пытаются лечить. И в ходе лечения тоже получают интересную информацию о мозге. Подобный сбор информации нельзя назвать постановкой опыта. Но тем не менее это тоже своеобразный источник знаний о нашей высшей нервной системе.

Итак, в результате опытов или иных способов получения информации удалось установить следующее. Кора головного мозга, ее высшие шесть слоев примерно однородны.[3] Тем не менее полученная человеком информация нередко поступает в определенный участок мозга. Если человек совершает определенные действия, то в результате возбуждается тоже вполне определенный участок мозга. Если на какой-то участок коры головного мозга оказать воздействие, то это может привести к возникновению у человека определенных чувств. Один из описанных случае – это когда в результате таких действий человек начинал ощущать привычный ему запах, который на самом деле в операционной не присутствовал.

Экспериментаторы говорят, что они нашли, например, группу нейронов или даже один нейрон, который возбуждается в случае, если человек видит определенную известную ему персону, актера, политического деятеля. Это наталкивает на мысль, что именно в этой зоне головного мозга и хранится соответствующая информация. Но так ли это на самом деле?

Действительно, при выполнении определенной задачи возбуждается лишь определенная зона или зоны головного мозга. Но это не значит, что остальные зоны мозга вообще не принимают участия в решении этой задачи. Кроме того, надо учитывать также следующее. Да, установлено, что если раздражать определенный нейрон, это может привести к тому, что человек ощутит какой-то запах, который на самом деле не присутствует, или испытает иное чувство, которое объективно не должно было возникнуть. Но значит ли это, что та или иная нервная клетка и является хранилищем соответствующей инвариантной формы? Может быть, возбуждение клетки с помощью внешних средств является своеобразным пусковым механизмом, который касается разных нейронов, задействованных в хранении того или иного образа?

Итак, что же происходит в нашей голове с полученной информацией? Запоминается ли она в определенном участке мозга в виде совокупности информационных элементов и именно в этом участке мозга и хранится всегда? Или, как полагают некоторые ученые, эта информация может обрабатываться и перемещаться, переписываться в иные участки мозга? Например, нижестоящие по иерархии, если речь идет о выработке устойчивых привычек?

К тому же мы с вами хорошо знаем, что информация, хранящаяся в нашей памяти, может трансформироваться. Мы можем что-то забыть, картина увиденного ранее события может стать не такой отчетливой, может утратить какие-то детали. Хорошо известно студенческое правило подготовки к экзамену. То, что учишь за семь дней до экзамена, сохранится в памяти процентов на десять. То, что выучил за четыре дня, сохранится на четверть. И только то, что учишь в последний день, сохранится почти полностью. В соответствии с этим правилом студенты и переносят основную тяжесть подготовки к экзамену на последний день. Или даже на утро того дня, когда сдают экзамен.

Тут авторы данной книги переходят к своим собственным предположениям. Хотя книга и является научно-популярной, это не лишает нас права и самим высказывать собственные гипотезы. Тем более, что формат работы не требует обязательного подтверждения таких догадок в виде научно обоснованных ссылок.

Итак, если информация записалась в каком-то участке мозга, она может записаться и в другом. Причем, надо полагать, может записаться двояко. Либо мы опять увидели свою многострадальную корову и еще раз зафиксировали в памяти ее образ. Либо мы просто вспомнили об этой корове. И это воспоминание еще раз было зафиксировано памятью.

Важный вопрос: если соответствующая информация была зафиксирована в памяти (в нашем случае это образ животного), будет ли она там сохраняться вечно? Те изменения, которые в результате запоминания произошли с синапсами, останутся ли они в соответствующем отделе нашего мозга навсегда? Авторы - не нейробиологи. Нам трудно рассуждать на эту тему. Однако в своих дальнейших рассуждениях мы будем исходить из того, что это именно так и есть – такая информация хранится практически вечно. Другое дело, что может усложниться или вовсе утратиться доступ к ней. Конечно, в силу разных причин клетки головного мозга погибают. Это происходит в силу возраста, болезней, зловредных пристрастий. Если гибнут клетки, то гибнут и их связи, а соответственно гибнет и хранящаяся там информация. Но это уже в определенной мере катастрофический сценарий. Если для чистоты рассуждений можно предположить, что изменения синапсов при запоминании носят необратимый характер, то было бы также справедливо предположить, что эти изменения имеют место навсегда, вплоть до момента гибели соответствующей клетки или гибели только связи без гибели самой клетки.

Действительно, иногда нам кажется, что мы какой-то факт совсем забыли. Например, мы посмотрели художественный фильм. А потом через много лет смотрим его и думаем, что никогда его не видели. Однако с развитием сюжета мы начинаем что-то такое припоминать. И наконец вспоминаем сначала суть происходящих на экране событий, а потом и достаточно мелкие детали. Выходит, информация о фильме не утратилась. Она просто была недоступна. И только за счет того, что мы задействовали при повторном просмотре много ассоциативных связей, какая-то из них зацепилась за старые воспоминания и вытащила их все на белый свет.

Наукой также доказано, что у взрослого человека не появляются новые нейроны. Казалось бы, в таком случае это ограничивает и рост возможностей мозга. Однако это, судя по всему, не так. Нервные клетки действительно не появляются. Или почти не появляются. Но зато появляются новые нервные связи. А значит, и новые синапсы, то есть носители новой информации. Новые направления связей могут означать возникновение новых ассоциаций. В таком случае можно, наверное, утверждать, что с возрастом возможности мозга почти не уменьшаются. Или уменьшаются, но намного медленнее темпов гибели нейронов.

Мало того, что мы запоминаем информацию. Мы к тому же можем ее использовать. Например, для распознавания и классификации вновь увиденного. Причем тут происходит процесс, который не удается в полной мере воспроизвести в современных вычислительных машинах. Мы с вами в долю секунды, увидев какой-то предмет, можем его классифицировать. Например, распознать в толпе лицо своего приятеля. С использованием каких механизмов это происходит? Вообще говоря, неизвестно. Хотя в научном мире на решение данной проблемы затрачиваются очень значительные средства, и заняты этим не самые последние интеллектуалы. В целом, описывая этот механизм, обычно говорят, что в памяти имеются инвариантные представления, то есть модели предмета. Сравнив их с этим предметом, мы уверенно говорим, что узнали сам предмет.

Итак, насколько можно понять, пока ученым не удалось ясно объяснить механизм работы этих самых инвариантных представлений (абстрактных понятий). Авторы данной книги далее предлагают свое понимание, как именно этот механизм работает, в первую очередь применительно к зрительным образам. Однако перед объяснением самого механизма предлагаем принять во внимание некоторые вступительные замечания, помогающие понять суть дела. Они касаются методов обработки полученной мозгом информации. Эти самые методы можно разбить на несколько следующих элементов: стабилизация изображения, изменение масштаба, изменение ракурса (ротация, поворот вокруг осей), процесс упрощения, индексация и ассоциативность, особенности механизма запоминания. При изложении своего подхода авторы будут пояснять все эти элементы одновременно. Но тут мы упоминаем их по отдельности, чтобы хоть как-то сохранить систему изложения.

Понятно, что мы, наблюдая за тем или иным объектом, можем повернуть к нему голову. Но можем этого и не делать, продолжая следить за ним только глазами. И в том, и в другом случае мы используем механические средства для стабилизации изображения. Они не идеальны. Только в том случае, если предмет не слишком быстро меняет свое положение относительно нас или, наоборот, мы сами не слишком быстро перемещаемся в пространстве, этих средств будет достаточно для стабилизации. Однако представьте, что вы едете в автомобиле по очень неровной дороге. Или мимо вас быстро пролетает птица. И в том, и в другом случае вам не удастся четко разглядеть детали предмета. Или можете для эксперимента резко покрутить головой из стороны в сторону. И в этом случае изображение перестанет быть четким. Тем не менее во всех этих случаях мы делаем попытку стабилизировать изображение с помощью компенсирующих движений головы или глаз.

Этого мало. Насколько показывают эксперименты, сигнал от органов зрения, попадающий в первый отдел головного мозга, выходит из него постоянным. Хотя в это время изображение реального предмета, наблюдаемого человеком, может изменяться по масштабу, по ракурсу. Из этого можно сделать вывод, что образ реального предмета в этом участке мозга подвергается окончательной стабилизации. Наверное, это может быть процесс, сходный с программной стабилизацией изображения в современных фотоаппаратах и видеокамерах.

Видимо, наш мозг может осуществлять и ротацию изображения, хотя, скорее всего, лишь с определенными ограничениями. Ведь, как известно, хрусталик глаза переворачивает полученное изображение. Однако мы видим окружающий мир вовсе не в перевернутом виде. Известен эксперимент, когда человеку предлагалось носить специальные очки, переворачивающие полученное изображение. Первые две недели он видел все в перевернутом виде, что, конечно, доставляло ему массу проблем. Но через две недели мозг приспосабливался и переворачивал изображение. Подопытный начинал все видеть в нормальном виде, несмотря на очки. Затем человек снимал очки. И в течение следующих двух недель опять видел окружающий мир в перевернутом мире. Эксперимент ясно показывает, что мозг относительно легко осуществляет ротацию полученного с помощью органов зрения изображения.

Возникает вопрос, является ли наша визуальная память фотографической? Как правило, мы не запоминаем все мелкие детали наблюдаемого предмета. Но несомненно, что в некоторых случаях мы можем припомнить увиденный предмет с достаточной четкостью. Давайте остановимся на том, что обычно мы с вами не очень сосредотачиваемся на мелких, несущественных деталях и видим тот или иной предмет только в целом, как совокупность крупных деталей. Иными словами, полученное изображение проходит не меньше двух этапов обработки – стабилизация и упрощение.

Как происходит упрощение? Мы обычно непроизвольно пытаемся выделить в наблюдаемом предмете какие-то детали, которые его характеризуют. В первую очередь это контур предмета. Если это лицо, то его профиль. Дальше мы выделяем те элементы, которые считаем основными, а также пространственные соотношения между этими элементами. Например, расстояние между глазами, носом, ртом, особенности их взаимного расположения.

Если мы увидели незнакомый нам предмет в первый и последний раз и не имели возможности его долго разглядывать, то мозг получит лишь немного изображений этого предмета и, вероятнее всего, не сможет их запомнить так, чтобы потом четко вспомнить и описать. Например, свидетели преступления нередко не могут вспомнить четко лицо преступника, путаются в деталях и противоречат друг другу. Это обычная ситуация. Человек видел незнакомый предмет (лицо преступника) в течение короткого периода времени. В случае если свидетелю будет предъявлен преступник, тот его, скорее всего, опознает. То есть в памяти лицо сохранилось. Но без опознания человек, пожалуй, не сможет вызвать в памяти точный образ увиденного им преступника.

Если мы увидим какого-то человека несколько раз или наблюдаем его продолжительное время, или особо сосредоточимся на том, чтобы его запомнить, то именно это и произойдет. Мы этого человека запомним. Надо полагать, что в результате «тропинка» к месту, где хранится образ этого человека, окажется в конце концов достаточно «протоптанной». Или мы в результате запомним такое количество образов этого человека, что любая попытка вспомнить его внешность будет вызывать нужную ассоциацию и извлечение из памяти соответствующей "фотографии". А может, имеет место и то и другое: расширяется, "натаптывается" путь в памяти к хранимым образам и одновременно количество запомненных образов становится достаточно значительным. Нейробиологи могут более точно описать этот процесс. Авторы данной книги описывают только предположительную картину. Детали в данном случае не так уж и важны.

Мы можем запомнить не только статичные картинки (образы). Хорошо известны слова: "Милого узнаю по походке". Можно запомнить не только характерные соотношения между глазами, ртом и носом. Можно запомнить и характерную смену изображения, представляющую собой определенную последовательность нескольких изображений. Мы запоминаем изображение в каждый отдельный момент движения человека, а потом связываем все эти движения в ассоциативный ряд. Создаем в памяти модель смены изображений при ходьбе этого человека. Какая разница, о какой модели идет речь, о модели статичного изображения или о модели связанных изображений? Суть от этого, как представляется, в данном случае не меняется. Именно поэтому в качестве примера тут использован случай с узнаванием лица приятеля. Но точно с таким же успехом можно было бы использовать и другие примеры, в частности, распознавание походки человека.

Еще один несомненный этап обработки полученного изображения – это изменение его масштаба. Для современной электронной видеотехники это достаточно простая операция. Мы изменяем фокусное расстояние объектива и в результате либо увеличиваем, либо уменьшаем в масштабе наблюдаемый предмет. Как это происходит в нашей голове, можно только догадываться. Но похоже, что такой процесс все-таки имеет место. Мы можем наблюдать лицо нашего товарища с близкого расстояния. И все равно, секунду помедлив, точно так же распознаем его и с большого расстояния. Хотя согласно законам оптики размеры его изображения на нашей сетчатке будут в таком случае меньше. Но мы все-таки его распознали? Несомненно. Но как? Наверное, важную роль тут играют не конкретные размеры образа, а его пропорции. Их ведь мы тоже запоминаем. Однако мы должны были бы сначала узнать лицо человека, чтобы потом совершать манипуляции с его пропорциями. На практике явно имеет место обратная последовательность действий. Мы как-то совершаем изменения в масштабе этих пропорций и только после этого приходим к выводу, что они соответствуют пропорциям лица нашего приятеля. Скорее всего, тут мы имеем дело с универсальным и уже отработанным в нашем мозге механизмом изменения в ту или иную сторону масштаба полученного изображения. Опознание образа на разном расстоянии – это слишком часто встречающаяся в жизни ситуация.

На практике, скорее всего, если расстояние до лица не слишком велико и мы когда-то уже наблюдали своего приятеля с такой дистанции, мы просто опознаем его, сравнив с имеющимся образом в памяти. И только если расстояние велико, мы предпримем дополнительные усилия, проведем масштабирование (мысленно как бы приблизим к себе изображение) и в конце концов успешно опознаем лицо. 

Если уж мы заговорили о манипуляциях над полученным изображением, то нельзя не упомянуть и нашу способность вращать в уме трехмерное изображение какого-то предмета. Однако надо полагать, эта способность присуща людям в разной степени. Чуть-чуть повернуть в уме полученное изображение могут, видимо, все. До той степени, пока основные пропорции не слишком исказятся. Большинство людей, к примеру, если они разглядывают человека только в фас, скорее всего, не опознают его в профиль. Однако есть индивидуумы, которые могут и это. В школе учителя пытаются развить у нас пространственное мышление. Мы изучаем, например, стереометрию. То есть такие способности у нас, как правило, изначально имеются. Другое дело, что разные люди обладают не одинаковыми способностями к манипулированию в уме полученным изображением.

Итак, мы подошли к самому главному. Мы стабилизируем полученное изображение, упрощаем его, масштабируем, вращаем по мере своих способностей вокруг его собственных осей, помещаем в память. Но как именно мы сравниваем это изображение с тем, что вновь увидели? Как именно мы устанавливаем факт совпадения? В этой связи нередко говорят о феномене автоассоциативности. Суть его сводится к тому, что если в памяти хранится какой-то образ, то в том случае, когда человек наблюдает не весь такой образ, а какую-либо его часть, это позволяет установить соответствие с такой же частью хранящегося в памяти образа, что ведет к вспоминанию и всего этого образа. В качестве одного из примеров приводят песни. Можно знать все слова и мелодию какой-то песни. И если услышать только часть слов из этой песни или часть мелодии, то автоматически вспоминается вся песня.

Наверное, это важный элемент распознавания образа уже известного предмета, в нашем случае – лица приятеля. Если такой механизм действует на самом деле, это, надо полагать, значит, что мы запоминаем не весь образ целиком и один раз, а по отдельности все существенные элементы этого образа. А может быть, и то, и другое одновременно. При этом не факт, что все эти элементы хранятся в памяти в одном и том же месте нашего мозга. Впрочем, это виднее биологам. В любом случае модель пусть не всего образа, а только его одного важного элемента, но все равно хранится в одном месте. Но в каком именно виде? Как конкретно обеспечивается универсальная форма модели, позволяющая устанавливать ее соответствие со всем бесконечным множеством конкретных оригиналов, которые мы можем увидеть в реальной жизни?

Кстати, авторы данной работы пока ничего не сказали об индексации. Как известно, мы нередко используем этот метод в своей жизни, чтобы легче найти ту или иную необходимую нам информацию. Мы помечаем ту или иную важную информацию каким-то простым или относительно простым знаком или набором знаков. И как только мы имеем совпадение с этим знаком или знаками, мы тотчас же получаем доступ и к основной информации. Например, в любой библиотеке имеется каталог. В этом каталоге хранятся не сами книги, а карточки, на каждой из которых записано имя автора и название книги. Эти карточки хранятся в алфавитном каталоге, а также в тематическом каталоге. Могут быть и иные виды каталогов. Карточка – это не сама книга. Это лишь упрощенное обозначение конкретной книги. В результате, если мы хотим найти нужную нам книгу, мы обращаемся к соответствующему каталогу и ищем по теме, по алфавиту, по части названия книги, по имени, фамилии автора. Если мы нашли карточку, то по цифровому индексу легко находим саму книгу на соответствующем месте на какой-то полке библиотеки.

При использовании компьютеров индексация применяется также достаточно широко. Причем, как правило, машина делает ее самостоятельно, надо лишь разрешить ей индексировать ту или иную информацию. На индексацию тратится часть памяти, зато поиск нужных файлов или программ занимает меньше времени.[4]

Метод очень прост и понятен. Другое дело, по какому конкретному принципу делается в том или ином случае индексация. Но в нашем случае это не так уж и важно. Это уже слишком мелкие детали. В целом же, надо думать, наш мозг вряд ли упустит такую возможность, как индексация для упрощения поиска той или иной нужной информации.

Суть индексации применительно к памяти человека может быть описана так: мозг не просто запоминает тот или иной образ. Или даже принципиальный элемент этого образа. Он еще дополнительно помечает этот запомненный элемент индексом. Скорее всего, таких индексов даже не один, а несколько, может быть, много. В зависимости от того, с чем именно должна быть помечена связь запомненного образа, устанавливаются и несколько разных индексов.

Ну, а как же еще может быть иначе? Как вообще обеспечивается ассоциативность воспоминаний? Как из нашей памяти последовательно на основе ассоциаций извлекаются те или иные образы? Либо они связаны напрямую. Что тоже нельзя исключить. Либо они проиндексированы в разных направлениях. В зависимости от общей направленности нашей мысли используются и разные индексы, связывающие искомый образ. В итоге мы, увидев знакомое лицо, можем по ассоциации вспомнить, что в прошлом году ходили с ним в ресторан, или то, что это лицо является нашим должником. Если мы начнем воспоминать про все случаи не отданных нам долгов, то в конце концов вспомним и этого приятеля. Вспоминание образа этого человека произошло в том и в другом случае по линии разных цепочек ассоциаций. Но и в одном, и в другом случае был извлечен из памяти образ определенного человека.

Кстати, тут же можно упомянуть, что идея о существовании таких индексов пришла в голову не только авторам данной книги. Однако некоторые специалисты предпочитают использовать термин "имя", проводя, надо полагать, какую-то параллель с именами файлов в машинных программах. Но нам больше нравится термин "индекс".

В результате научных экспериментов выясняется, в каком именно разделе нашего мозга хранится та или иная информация. Но при этом результаты иногда бывают не очень понятными или даже обескураживающими. Например, удалось установить, какие именно клетки коры головного мозга подопытного человека возбуждаются при виде образа бывшего президента США Билла Клинтона. Есть и другие аналогичные эксперименты. При этом, насколько можно понять, удается установить даже не группу нейронов, а отдельный нейрон, который в таком случае переходит в возбужденное состояние. Не будем дезориентировать читателя неточной информацией. Допустим, что речь идет все-таки не об одном, а о группе нейронов. В этой связи возникает законный вопрос: неужели целый образ человека хранится в таком небольшом участке мозга? Может и так. А может быть, исследователи установили часть мозга, которая содержит лишь индекс лица соответствующего человека? В таком случае понятно, почему речь идет о малом количестве нейронов (или вообще об одном нейроне). Конечно, индекс по определению должен занимать меньше места в памяти, чем сам образ. Тут речь идет уже об интерпретации результатов опыта, что особенно актуально применительно к механизмам работы головного мозга человека. Часто такие интерпретации результатов одного и того же опыта бывают чуть ли не полярно противоположными.

Впрочем, с индексами тоже возникают дополнительные вопросы. Должен ли такой индекс находиться, например, на краю той части мозга, в которой хранится сам образ? Или индекс может находиться на каком-то физическом расстоянии? Насколько известно, в отдельных случаях аксоны нервных клеток достигают значительной длины. Даже длины в метр! Это колоссальное расстояние, намного превосходящее размер самого нейрона. И даже размеры самого мозга. Но зачем-то ведь наш мозг содержит такие длинные аксоны. Они наверняка должны играть какую-то роль. И, скорее всего, важную роль, если занимают столь значительное пространство.

Хотя, наверное, для поддержания ассоциативных связей должна быть обеспечена связь в чисто физическом смысле. Сигнал в мозге передается только по нервным окончаниям. По крайней мере, так утверждают многие ученые. Если это так, то сигнал идет только по нервным окончаниям. Значит, соответствующая информация должна быть физически связана этими окончаниями. Иными словами, индекс не должен быть расположен от основного образа дальше, чем на расстоянии одного (или нескольких?) нервного окончания. Впрочем, это может быть довольно большое расстояние. Ведь аксоны, как мы уже упомянули, могут достигать в длину довольно больших размеров.

Некоторые специалисты полагают, что инвариантное представление (абстрактный образ) хранится как единое целое в какой-то определенной зоне нашего мозга. А затем оно в соответствующем случае активизируется. Причем эта активизация может произойти в результате использования разных органов чувств. Например, как в случае использования зрения, так и осязания. Каким-то образом сигнал от органов зрения или осязания переправляются в одну и ту же зону, где хранится соответствующее инвариантное представление. Может быть, дело действительно обстоит именно так. А может быть и иначе. Представим себе, что мы что-то услышали. В какой зоне будет зафиксирован сигнал? Наверное, в той, которая в большей мере взаимодействует с органами слуха. Точно так же зрительный образ, скорее всего, попадет в иную зону мозга.[5] Наверное, логично предположить, что в этих зонах будут храниться самостоятельные инвариантные представления о каком-то явлении, но в одном случае образ будет характеризовать его с точки зрения органов слуха, а в другом случае – с точки зрения органов зрения. Мы же с вами для себя субъективно решаем, что звук и образ относятся к одному и тому же предмету (например, лицо нашего приятеля и его голос). Как только мы так решили, в голове формируется один индекс, который и связывает эти две самостоятельные модели. Не исключено, что индексы хранятся приблизительно в одной зоне, а вот те или иные образы разбросаны по разным зонам.

Наверное, тут можно позволить себе еще одну параллель с процессами, происходящими в вычислительных машинах. В них существенное значение имеет то, в какое именно место на носителе памяти записана та или иная информация. Чем сложнее путь к этой информации, тем больше времени он занимает и тем теоретически больше вероятность ошибки. Иными словами, и в нашей голове может существовать аналог корневой директории. Если мы субъективно хотим подчеркнуть для себя, что некая информация должна быть обязательно запомнена, скорее всего, мы в результате помещаем если не саму информацию, то по крайней мере ее индекс куда-то поближе ко «входу». А в самом главном случае просто помещаем этот индекс в свою "корневую директорию".

Почему в детстве мы все запоминаем намного легче, чем в зрелом возрасте? Только потому, что память пока ничем не занята? Или не занята только корневая директория? Пока она свободна, индексы заложенной в память информации легко нам доступны. И мы все очень хорошо и надолго запоминаем. А потом эта директория заполняется, свободного места почти не остается. Мы полученную информацию все так же хорошо запоминаем. Только индексы к ней уже располагаются в таких местах, которые сами находятся все дальше и дальше от входа. А если не удалось найти индекс, то и сама информация останется недоступной, хотя исправно хранится в памяти. Даже если индекс найден, это требует больше времени и больше усилий, а значит, чревато большим шансом допустить ошибку. В результате мы медленней соображаем, с трудом находим ассоциации, все чаще что-то забываем.

Кстати, взрослые люди нередко держат такие индексы за пределами головы. Например, ведут записную книжку, куда в кратком виде записывают те или иные дела. По сути, это и есть индексы ка… Продолжение »