Публикация - Институт Высшей Нервной Деятельности и

advertisement
ВОЗНИКНОВЕНИЕ CОЗНАНИЯ И РАЗУМА.
 2008 г. В.М.Верхлютов
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва
e-mail: verkhliutov@mail.ru
Активирующая система является глобальным выключателем сознания.
Основные части системы активации - ретикулярная формация, таламус, кора и
белое вещество. Активация необходима для поддержания нормальной работы
пирамидных
нейронов
коры,
у
которых
информационные
воздействия
не
обеспечивают постсинаптическую деполяризацию необходимую для возникновения
потенциала действия.
Эволюция нервной системы шла по пути увеличения размеров нервных клеток
и количества вставочных нейронов, что обусловило дефицит афферентных
воздействий.
Ответом
было
возникновение
активирующей
системы.
При
дальнейшей эволюции системы активации в корковых структурах сформировались
пары активирующих друг - друга нейронных сетей, являющихся главным звеном в
возникновении
феномена сознания, который основан на принципах внутреннего
отражения.
Многократная реверберация в системе парных нервных сетей способствует
фиксации следов памяти.
Появление разума явилось следствием количественной избыточности новой
коры и иррациональных потребностей человека приведших к созданию культуры.
Опираясь на наследие и прогресс культуры, человек достиг современной разумности.
Однако культурная среда настолько разрослась, что разум не способен осмыслить её
целиком. Возник кризис, преодоление которого связано с развитием технологий
направленных на совершенствование разума и создание искусственного интеллекта.
Ключевые слова: сознание, разум, память, искусственный интеллект.
И создал Господь Бог человека из праха земного,
и вдунул в лицо его дыхание жизни,
и стал человек душою живою.
Ветхий завет. Бытиё. Гл.2. Ст.7
Введение
Феномен сознания самый важный и самый загадочный из всех свойств
психики,
которая
в
свою
очередь
является
обратной
стороной
функционирования мозга. Трудно ответить сразу на вопрос - почему человек
теряет сознание при сотрясении головного мозга, во время сна или когда
находимся в коме.
При столкновении с любыми сложными устройствами, первое, что
необходимо понять, как его включать и выключать. В нашем случае надо
найти выключатель сознания.
Что поддерживает наше сознание в состоянии бодрствования? Почему
люди длительное время находящиеся в коме вдруг приходят в себя?
Находимся ли мы в сознании, когда спим? Есть ли сознание у животных, и
чем функционирование их мозга отличается от функционирования мозга у
человека? И наконец. Как и почему возникло сознание и разум?
На все эти вопросы попытаемся дать ответ в этой статье.
Нейробиологические основы сознания.
В 1949 году Джузеппе Моруцци и Хоакин Мегун
опубликовали,
ставшую знаменитой, работу [00], где впервые была определено понятие
активирующей системы и описана ретикулярная формация (РФ) ствола
головного мозга.
Данной анатомической структуре приписывались самые невероятные
качества вплоть до морфологического субстрата человеческой души. В
действительности она выполняет очень важную, но более скромную роль
глобального выключателя для нейронов коры головного мозга. Самыми
крупными и наиболее интересными из этих клеток мозга являются большие
пирамидные нейроны, которые имеют большое количество контактов
(синапсов) с одной стороны и недостаточно обеспечены афферентными
воздействиями
с
другой.
Для
их
нормального
функционирования
необходимы обязательные и достаточно значительные импульсные посылки
от активирующих
структур. Без активирующих воздействий обработка
информации этими нейронами невозможна (рис.1).
Необходимо разделять собственно информационные процессы в мозге
и активирующие воздействия, выполняющие функции управления большим
числом нейронов (рис 2). При этом нельзя исключить вариант, когда
информационные каналы используются как активирующие и наоборот. Это
позволяет пирамидным нейронам быть вычислительным элементом с
большим динамическим диапазоном.
Если для обеспечения информационной операции данному нейрону
необходимо
небольшое
количество
контактов,
то
активирующие
возбуждающие воздействия должны быть максимальны. При востребовании
всех ресурсов данного нейрона информационным процессом активация
минимальна. Данный процесс отражается на электроэнцефалограмме. В
состоянии
покоя
максимальная
активация
сопровождается
высокоамплитудным альфа - ритмом. Внешние раздражители свет или звук
вызывают угнетение альфа – ритма, что говорит о снижении активирующих
воздействий при замещении их информационным потоком.
Активирующие воздействия могут быть как возбуждающими, так и
тормозными (рис.3). Нарушение баланса возбуждающих и тормозных
активирующих воздействий приводят к эпилептическим разрядам. Таким
образом, в норме возбуждающие и тормозные активирующие воздействия
находятся в динамическом равновесии, хотя суммарно в нормально
функционирующем мозге деполяризация (возбуждение) более выражена, чем
гиперполяризация (торможение) в состоянии бодрствования, по сравнению с
бессознательным состоянием или состоянием сна. Во время сна фоновая
деполяризация большинства пирамидных нейронов снижается на 10-15 мкв
[5], что обусловлено снижением возбуждающих влияний активирующей
системы. Исключением является фаза быстрого сна, где отмечается
относительный подъем процессов деполяризации в сравнении с медленным
сном. От бодрствования быстрый сон отличается тем, что сознание в этом
случае оказывается изолированным от большинства внешних воздействий.
Функция быстрого сна до конца еще не ясна, и возможно его значение
чисто утилитарно. Например, запуск сознания во время сна необходим для
равномерного распределения медиаторов в коре, которые поступают в мозг
во время фазы медленного сна из депо в продолговатом мозге.
Во время быстрого сна человек находится в особом состоянии
сознания, уровень которого можно оценить как весьма низкий и
малопродуктивный. Только отдельные исключительные случаи актов
творчества во время сна подтверждают правило, что сон необходим для
отдыха и восстановления нормального функционирования мозга во время
бодрствования.
Ретикулярная
формация
не
является
единственной
структурой,
обеспечивающей работу активирующей системы. Один из признаков
включения сознания - это появление на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) альфа
- ритма. Но, как ни странно, альфа – ритм отражает процессы торможения в
коре. Механизм возникновения альфа – ритма обеспечивается прямыми и
обратными таламо - кортикальными связями и был описан Андерсенами в
1968 г. (рис.1) [9].
В 1942 г. Демпси и Морисон показали обширные связи таламуса со
всеми отделами коры [10].
Большинство ретикулярных путей продолговатого мозга оканчиваются
в неспецифических таламическихя ядрах за исключением некоторой порции,
которая непосредственно связывается с нейронами коры и обеспечивает
реакции пробуждения и внимания.
В состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами альфаритм имеет максимальную амплитуду. В экспериментах с использованием
функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) показано, что
максимальное усиление альфа - ритма совпадает с повышением метаболизма
в таламусе и его снижением в зрительной коре [11]. Наиболее мощный
физический источник данного ритма локализован с помощью ЭЭГ и
магнитоэнцефалограммы
(МЭГ)
[1,2]
в
зрительной
коре.
Можно
предполагать, что альфа-ритм является оперативным тормозом обширных
областей коры, и его усиление, при некоторых видах деятельности мозга,
есть механизм вытормаживания функционально избыточных областей коры.
По другой гипотезе можно рассматривать альфа-ритм, как ритм замещения,
выполняющий функцию замещения при отсутствии сенсорного притока, и
это позволяет поддерживать уровень активации в нейронных сетях на
определенном уровне.
Эффект локальной десинхронизации альфа – ритма, привязанный к
сигналам разной модальности, был открыт 1977 году Пфуртшилером [15] и в
дальнейшем им подробно изучен [16]. Этим исследователем доказано, что
локальная депрессия альфа - ритма сопровождается локальным усилением
импульсной активности пирамидных нейронов коры.
Водитель альфа – ритма в отличие от физического дипольного
источника находится в таламусе, который является вторым элементом
активирующей системы, обеспечивающим управление мозга в состоянии сна
и бодрствования.
Однако активирующие воздействия ствола и таламуса абсолютно
недостаточны для обеспечения нормальной работы коры. Третьим элементом
этой системы являются сами корковые нейроны (рис 2.). В коре даже
простых животных были найдены нейроны – пейсмекеры для работы
которых отсутствует необходимость сенсорного притока [0]. В данном
случае
пейсмекер является аналогом сенсорного раздражителя с одной
стороны, а с другой – выступает, как элемент системы активации.
Если ретикулярная формация аккумулирует возбуждение от сенсорных
входов, таламус и кора способны самоактивироваться без каких-либо
внешних воздействий.
Функционирование коры и поддержание сознания обеспечивается
тормозными
и
возбуждающими
активирующими
воздействиями
ретикулярной формации, таламуса, коры и информационно оформленным
потоком со стороны тех же образований (рис.2).
Для работы сознания необходима высокая степень синергии структур,
которая реализуется посредством связей через белое вещество (аксоны).
Повреждение белого вещества приводит к разной степени нарушения
сознания, вплоть до полной его утраты в виде вегетативного состояния.
Вегетативное состояние необходимо отличать от комы, как острого процесса,
сопровождающегося
гипоксией
и
отеком
мозга,
и
от
состояния
минимального сознания [17], при котором в основном нарушены внешние
проявления сознания (отсутствуют или минимально выражены движения и
речь) за счет дефицита влияний активирующей системы.
Можно предполагать, что различные виды нарушений сознания,
включая изменения при психических расстройствах, связаны с дисфункцией
активирующей системы. В недавних работах показан количественный
дефицит и изменения миелинизации белого вещества
при шизофрении,
аутизме и т.д. [8].
Нами
получены
экспериментальные
данные,
иллюстрирующие
попеременную активацию полушарий в интервале от 350 до 1000 мсек после
стимула со средней частотой 47 Гц [3]. Данный интервал, как было показано
ранее другими исследователями, связан с загрузкой рабочей памяти [19], а
частота соответствует гамма - ритму. Попеременная активация полушарий
происходила со средней частотой в диапазоне бета – ритма. В свете этих
фактов, становится понятным наличие мощных связей между полушариями,
интенсивно обменивающимися информацией. Одна из причин такого обмена
- удержание недавно полученной информации для её анализа. Многократное
повторение, предъявление одинаковых информационных паттернов на одни
и те же входы при определенных условиях могут способствовать фиксации
данной информации, что может быть основным механизмом долговременной
памяти. Таким образом, процесс многократного взаимного отражения
информации
нейронными
сетями,
вероятно,
объединяет
нейрофизиологические механизмы сознания и памяти.
Однако известны случаи однополушарных пациентов с приемлемым
когнитивным дефицитом без критических нарушений сознаний. Это значит,
что межполушарное отражение представляет собой только частный случай, и
связи, обеспечивающие взаимное отражение, повсеместно распространены
внутри полушария (рис.4). Экспериментальные данные подтверждают это
предположение.
Показано, что в экстрастриарных областях имеются компактные
участки с высокой концентрацией нейронов, реагирующих на определенную
категорию стимулов [11]. При этом, в каждом полушарии имеется не менее
двух подобных областей, расположенных симметрично относительно
центральной линии ретинотопической проекции. Симметричные участки,
которые можно обозначить как «категориальные модули», организуют
взаимное
отражение
обрабатываемой
и
сохраняемой
информации.
Полученные нами экспериментальные данные позволяют предположить, что
существуют взаимно отражающие связи не только между симметричными
участками модуля, но и ближние связи внутри части категориального модуля
[3]. Подобные связи имеют свое анатомическое обеспечение в виде
ассоциативных
нервных
волокон,
к
которым
относятся
короткие
внутридолевые: интракортикальные и экстракортикальные волокна.
Другие данные говорят о том, что обработка входного сигнала в мозге
только отчасти последовательна. Это находит свое отражение в постепенном
развертывании вызванного потенциала (ВП). Локализация компонентов ВП
показала
для
каждого
компонента
наличие
нескольких
дипольных
источников, которые остаются активными в той или иной степени в течении
всего периода восприятия и обработки стимула [13].
предположить
наличие
взаимного
отражения
Т.е., можно
сигналов
между
последовательно активирующимися центрами обработки.
Высказанные гипотезы только закладывают основы понимания
алгоритмов сознания, разработка которых неизбежно приведет к созданию
искусственного
интеллекта.
Однако,
это
будет
непростой
задачей.
Смысловые сигналы в мозге, как шубой, окутаны активационным фоном, и
их прямая регистрация крайне затруднительна.
Пока
можно
функционирования
определить
сознания,
только
которые
основные
тесно
принципы
переплетаются
с
нейрофизиологией мозга (таб.1).
Таб. 1 Элементарные принципы эволюции и функционирования сознания.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Принцип простого отражения (безусловный рефлекс)
Принцип подкрепления (условный рефлекс)
Принцип копирования (аффектор = эффектору)(наследование)
Принцип инверсии (+аффектор = -эффектору)
Принцип ассоциаций и вариаций (аффектор<>эффектору)
(полиморфизм)
Принцип мультипликации и избыточности (множественные
копии в пространстве и времени)
Принцип спонтанности (свобода воли - следствие случайного
выбора)
Вероятностный принцип
Принцип усиления (масштабирования)
Принцип усложнения и динамической перестройки (простая
система – простой ответ, сложная система – сложный
многовариантный, многокомпонентный и более точный ответ)
Сетевой принцип (адресация по содержимому)
Модульная организация (инкапсуляция) -> Пространственное
кодирование
Инфляционный принцип (распад модуля в онто- и филогенезе)
Синергетический принцип
Принцип симметрии (сложного множественного отражения)
Формула сознания С = Ψ(t) ???
Проиллюстрируем эти принципы. Простое отражение это хорошо
известный безусловный рефлекс, жестко детерминированный ответ на
внешний
раздражитель
обеспечивающийся
рефлекторной
дугой.
В
усложненном варианте нейроны–рецепторы создают первичную «проекцию»
внешней среды на структуры мозга. Этот процесс является начальным
звеном
в
процессе
информационной
и
множественного
активирующей
отражения.
компонент
Он
состоит
из
необходимых
для
функционирования нервной системы.
Принцип
подкрепления
непосредственно
связан
с
всесторонне
изученным в 20-м веке условным рефлексом и теорией функциональных
систем.
В
представленной
нами
парадигме
он
ассоциируется
с
«проецированием» на единый «экран» информационных паттернов от
множества источников и приведение в равновесие текущего состояния
посредством адекватного эфферентного ответа. При этом возможность
достижения цели может быть рассмотрена как аттрактор с математической
точки зрения [], а решение уравнений обеспечивающих стабилизацию
текущего
состояния
лежит
в
основе
происходящих
при
этом
нейрофизиологических процессов.
Однако удовлетворением потребностей в достижении целей не
ограничивается многообразие нервных механизмов. С условным рефлексом
тесно связан принцип ассоциаций и вариаций. При множественном
отражении неизбежно происходят ошибки копирования, анализ, наслоения
прежней
информации.
Исходный
информационный
паттерн
хотя
и
наследуется в новой копии, но может быть сцеплен (ассоциирован) с другим
паттерном или искажен (подвергнут варьированию). Похожие манипуляции с
программными модулями, названные «наследованием» и «полиморфизмом»
являются
принципами
объектно-ориентированного
программирования.
Явление ассоциаций и вариаций непосредственно связаны с творческим
процессом, но надо помнить, что даже животные с простыми нервными
системами находятся в постоянном поиске верных решений для достижения
своих целей.
Принцип копирования по существу повторяет принцип простого
отражения, но он не связан непосредственно с внешней средой. Учитывая
вышеописанную
возможность
вариаций
для
точного
отражения
действительности нервной системе требуются определенные усилия, которые
не могут быть обеспечены единичным нейроном. Для обеспечения
соответствия выхода сенсорному входу необходима специализированная
нервная сеть, которая составляет основу множественного отражения.
Принцип инверсии может быть проиллюстрирован на примере одного
из известных зрительных феноменов, дополняет копирование и является
основой логических операций в нервных сетях. Не исключена возможность
использования инверсии как механизма удержания кратковременных следов
памяти.
Принцип
мультипликации
и
избыточности
позволяет
мозгу
всесторонне использовать полученную информацию. Он является составной
частью
вышеперечисленных
процессов,
которые
невозможны
без
множественного копирования. Избыточность позволяет мозгу выйти за
пределы биологической целесообразности и заложить основу разумности
человека.
Принцип спонтанности связан с наличием в нервной системе нейроновпейсмекеров.
Спонтанность
нейрофизиологического
разрушает
процесса,
строгую
вносит
детерминированность
элемент
неопределенности,
который мы связываем со свободой воли, и позволяет психическим
процессам непрерывно эволюционировать.
Вероятностный принцип обеспечивает надежность нервной системы
непосредственно связан с сетевым принципом её организации. Нейрон в
сети срабатывает с определенной долей вероятности, но его несрабатывание
страхуется
другими
нейронами,
что
обеспечивается
устойчивой работоспособности всей системы.
резервами
для
Принцип усиления или масштабирования позволяет включать большее
количество нервных элементов в зависимости от необходимой силы или
точности выполняемого анализа или действия. В качестве примера можно
привести
реализацию
центрального
и
периферического
зрения
или
выполнение одного и того же движения конечности с грузом разного веса.
Принцип усложнения или динамической перестройки развивает
принцип
усиления.
Его
так
же
можно
назвать
эволюционным,
развертывающимся как фило- так и в онтогенезе. Простая система – простой
ответ, сложная система – сложный многовариантный, многокомпонентный и
более точный ответ. В мозге с избыточными ресурсами можно выбирать
между этими вариантами в широком диапазоне.
Сетевой принцип
является почти очевидным, т.к. ясно, что
компьютерные сети построены по подобию нервных сетей и не имеют
«жесткой адресации». Идентификация полученной информации происходит
по содержимому, как это принято в Интернете и подобных компьютерных
сетях (адресация по содержимому).
Модульная организация имеет свой аналог в идеологии объектного
программирования и обозначается как «инкапсуляция». В мозге он находит
свое отражение в пространственном кодировании. Нейроны в коре
реагирующие на определенный тон сосредотачиваются в определенных
компактных участках коры. Существуют колонки нервных элементов в
зрительной коре в виде участков глазодоминантности и т.п.
Синергетический принцип - наиболее важен для функционирования
сознания. До сих пор в среде нейрофизиологов дискуссируется вопрос о
командном нейроне, которому подчиняется вся нервная система. Однако это
не снимает проблему взаимодействия отдельных частей этого нейрона.
Нейронная сеть конечно в меньшей степени способна к синергии, но нельзя
сказать, что она совсем к этому не способна. Существование сознания
требует высокой степени взаимодействия (синергии) нейронной суперсети.
Принцип симметрии/асимметрии фундаментален и является основой
нашего мира. Он нашел свое воплощение при появлении сознания в виде
сложного
множественного
внутреннего
отражения.
Симметрия
подразумевает отражение, а асимметрия - анализ и преобразование
полученного сигнала.
Вся математика основана на решении уравнений - установлении
симметрий. Таким же живым уравнением является наш мозг, вернее функция
нашего мозга - сознание. И можно выразить уверенность что рано или поздно
это уравнение будет решено.
В отличие от сложного кодирования информационного потока,
активирующие воздействия не несут смысловой нагрузки. Единственным их
параметром является частота потенциалов действия (ПД). Чем выше частота,
тем сильнее активация. Число активирующих элементов так же влияет на
силу активации. Психостимуляторы и физические методы стимуляции
(электростимуляция, магнитостимуляция и др.) влияют на два этих
параметра. На этом основана терапия при дефиците активирующей системы.
Психостимуляторы влияют на все отделы активирующей системы. Глубокая
электростимуляция таламуса очень избирательна и эффективна при
минимальных состояниях сознания [17]. Внешняя электрическая и магнитная
стимуляция оказывает основное влияние на внутрикорковую активирующую
систему вследствие особенностей анатомии мозга и физики распределения
электрических и магнитных полей [4].
Понимание механизмов и значения активирующих воздействий уже
сейчас может дать практический результат в лечении большого круга
неврологических и психических расстройств.
Эволюция активирующей системы и возникновение сознания и памяти.
Сознание - эволюционно целесообразное явление, позволяющее
максимально приспособиться к условиям среды. Человеческое сознание, как
наиболее развитое, позволило homo sapiens стать доминирующим видом на
всей планете и выйти за ее пределы. Несмотря на свою исключительность,
феномен
сознания
возник
естественным
путем,
являясь
логичным
завершением эволюционного процесса усложнения и совершенствования
нервной системы.
Строительство
нервной
системы
началось
с
возникновения
специализированных клеток – нейронов. Главным свойством нейрона
является
его
возбудимость.
По
свойству
возбудимости
можно
классифицировать нейроны на три группы: 1) нейроны-рецепторы, которые
воспроизводят
поступивший
на
вход
сигнал,
2)
нейроны-фильтры,
преобразующие и видоизменяющие сигнал, 3) нейроны - пейсмекеры,
обладающие нулевым или очень низким порогом возбудимости, и
составляющие основу активирующей системы (рис.3). Нетрудно догадаться,
что
пейсмекеры появились в результате повышения чувствительности
нейронов к афферентным сигналам в условиях необходимости реагировать
на очень слабые внешние воздействия.
Возникновение
активирующей
системы
в
свою
очередь
было
следствием дефицита афферентных воздействий, возникшего при случайной
мутации, которая привела к избытку вставочных нейронов, необеспеченных
достаточным информационным потоком.
Ретикулярная
формация
является
самой
древней
структурой
активирующей системы, и поэтому она сильно зависит от воздействий
внешней среды. Таламус - эволюционно промежуточная структура, которая
может работать автономно, независимо от внешних сигналов. Такими же
свойствами обладает филогенетически самая молодая структура мозга – кора,
имеющая большое число нейронов - пейсмекеров и обладающая широкими
возможностями самоактивации, т.к. восходящих активирующих воздействий
абсолютно недостаточно для нормальной работы больших пирамидных
нейронов (рис 3).
Именно с внутрикорковой активации началось формирование парных
нейронных сетей, что породило
феномен сознания.
Алгоритм сознания
основан на взаимном анализе информации пирамидных нейронов друг о
друге или двух нейронных сетей, которые отражаются друг в друге.
Наличие таких процессов отмечается в гиппокампе в самой древней
коре, которая присутствует уже у змей. Недаром змей считается мудрым.
Достаточно давно в гиппокампе было открыто явление длительной
потенциации [], а затем выявили более приближенную к нормальной
деятельности мозга реверберацию []. С этими явлениями связывают как
кратковременную, так и долговременную память []. В последнее время стали
появляться работы доказывающие участие коры в процессах фиксации
следов памяти []. Наши исследования доказывают явления межполушарной
реверберации в коре головного мозга [], хотя её вполне можно предполагать
исходя из морфологии белого вещества мозга демонстрирующей обилие
прямых и обратных связей между полушариями и структурами внутри
полушария.
Вероятнее всего появление памяти и возникновение сознания шло в
филогенезе параллельно, т.к. для их реализации необходим очень похожий
механизм, который требует экранных структур в виде коры и возможности
практически одновременного обмена огромным объемом информации.
Появление новой коры было эволюционным прорывом к сознанию и
породило предпосылки для возникновения разумности.
Появление разума и развитие культуры.
У животных есть основы «человеческого» поведения, такие как
социальная организация (стая, прайд и т.п.), включая альтруистические
стратегии, искусство (игры, брачные ритуалы и др.), технологии (бобровые
плотины, строительство гнезд и других убежищ и т.п.), язык (сигнальные
системы у насекомых, птиц, дельфинов и многих других животных) но их
сознание в недостаточной степени избыточно, что бы использовать
«социокультурные» факторы развития.
Чем все же человек отличается от животных ? Морфологически мозг не
развивается постепенно. Он эволюционирует скачками. Этот процесс
подчиняется
принципу избыточности. Возникает мутация в одном из
регулирующих генов и площадь коры увеличивается на несколько
квадратных сантиметров. У мозга появляется избыток возможностей
восприятия, и теперь живое существо начинает испытывать радость от
красоты заката, прелести цветов и загадочности звездного неба. Это
избыточные функции. Они не ограничиваются только созерцанием, но и
выплескиваются в деятельность по созданию вначале бессмысленных
«красивых» предметов, а затем в использование их как оружие и орудия.
Создание культурных объектов в первое время - избыточная нерациональная
деятельность. Люди вначале строили никому не нужные с практической
точки зрения храмы, а затем стали строить свои жилища наподобие храмов.
Человек в отличие от животных способен воспринимать и создавать
КУЛЬТУРУ. Имеется в виду культура в широком смысле, включающую
религию (КУЛЬТ), язык, искусство, науку и технологии. Получается, что
принцип дефицит-избыточность работает и в этом случае. Избыточность
новой коры у человека требовала заполнить её новой информацией. Но т.к.
этой информации не существовало, начался процесс создания нового зеркала
и новой реальности – культуры. Таким образом, сознание обремененное
культурой можно назвать разумом. Без культуры человек может быть только
потенциально
разумным
существом
(случаи
современных
«маугли»
доказывают это предположение).
Во многих языках слово культура не зря имеет корень «культ». Из всех
направлений деятельности человека боготворчество самое иррациональное и
самое эффективное с точки зрения развития всех направлений культуры. В
мозге человека были обнаружены корковые центры, отвечающие за
моральные и религиозные чувства []. Религия играла ведущую роль в
созревании разума во все исторические эпохи. Из религии вышли философия,
метафизика, алхимия, математика. Под воздействием математики метафизика
и алхимия превратилась в физику и химию, а философия дала мощный
толчок к развитию гуманитарных наук.
Язык был первым хранилищем культурных богатств до тех пор, пока
на его основе не была создана письменность, которая навсегда решила
проблему накопления информации.
Искусство это мощный активатор творчества и совершенствования
человека, как и наука, оно вышло из религии, и может существовать, только
тесно взаимодействуя с моралью и верой. Попытки искусства выйти за эти
границы - мучительны и бесплодны.
Технологии – способы создания оружия и орудий труда оказывают
наибольшее влияние на современную жизнь. Технологии с самого своего
начала были тесно связаны с искусством. Поиск красивых камней и раковин
одновременно и поиск эффективных наконечников для стрел и удобных
скребков для разделки кожи. Дизайн делает самые современные орудия
одновременно и предметами искусства. Торжество современных технологий
это одновременное разрастание КУЛЬТУРЫ, которая становится избыточной
для нашего сознания.
Если на заре эволюции разума избыточность новой коры послужила
стимулом к развитию внешних атрибутов сознания, то новое нарушение
равновесия не дает нам таких шансов. Наука единственный способ
преодолеть это новое противоречие.
Развитие культуры включает в себя развитие социальных отношений,
от которых очень сильно зависит развитие науки. Длительное время это
развитие ограничивалось выделением элитарных групп, что приводило
многие социальные образования к неизбежной стагнации. С точки зрения
биологии это - совершенно закономерный результат. Выдающиеся открытия
делаются на границах возможностей разума, т.е. на стыке биологических
пределов сознания и высших достижений культуры. Элитарные группы
ограничивают возможности отбора талантов и доступность достижений
культуры для всей популяции. Наблюдаемая в новое время социальная
эволюция дает надежду на решение этого противоречия.
Конечно, позитивное развитие образования далеко от идеала. В разных
странах по разным причинам отмечаются как положительные, так и
отрицательные
тренды
в
этой
области.
Несвобода,
вмешательство
государства в образовательный и научный процессы, искусственное
ограничение ресурсов выделяемых на медицину и просвещение еще долго
будут сдерживать биологический потенциал развития разума человека.
Данный
процесс
усугубляет
дефицит
возможностей
сознания
воспринимать достижения «культуры», которая в условиях глобализации
имеет
собственную
динамику
опережающую
рост
интеллектуальных
способностей человечества.
Выходом из этого положения является расшифровка алгоритмов
сознания
и
создание
искусственного
интеллекта,
совершенствование
которого не будет ограничено биологическими пределами.
Литература.
1. Верхлютов В.М. Пространственная и временная вариабельность альфа-
ритма
магнитоэнцефалограммы
у
человека
в
норме.
Журн.высш.нервн.деят. 1990. 40(5):944-949.
2. Верхлютов В.М. , Щучкин Ю.В, Ушаков В.Л., Cтрелец В.Б., Пирогов
Ю.А. Оценка локализации и дипольного момента источников альфа и
тета – ритмов ЭЭГ с использованием кластерного анализа в норме и у
больных шизофренией. Журн.высш.нервн.деят. 2006. 56 (1):47-55.
3. Верхлютов В.М., Ушаков В.Л., Cтрелец В.Б. Фазовое опережение
компонент ВП N170 у человека при повторном предъявлении
изображений лиц. Журн.высш.нервн.деят. 2008 (В печати).
4. Верхлютов В.М., Cтрелец В.Б. Попеременная активация височных
долей
мозга
у
человека
при
загрузке
оперативной
памяти.
Журн.высш.нервн.деят. 2008 (В печати).
5. Ковальзон В.М. Раскрыта природа нарколепсии. Природа. 2005. 11:3-8.
6. Лорис С. Глаза открыты, мозг дремлет. В мире науки. 2007. (9):48-53.
7. Ставцев A.Ю,.Ушаков В.Л.,.Верхлютов В.М, Моделирование влияния
толщигы слоев и проводимости тканей головы на потенциалы ЭЭГ с
использованием метода конечных элементов. Журн.высш.нервн.деят.,
2007, Т.57, N 6, с. 738-748.
8. Филдз Р.Д. Вещественность белого вещества.
В мире науки. 2008.
(6):39-45. (R. Douglas Fields).
9. Andersen P., Andersson S.A. Physiological Basis of the Alpha Rhythm. -
Appleton-Century-Crofts, NY, 1968.
10. Dempsey E.W., Morison R.S. The production of rhythmically recurrent
cortical potentials after localized thalamic stimulation. Am. J. Physiol. 1942.
135:293-300.
11. Goldman R.I. et al., (2002)
We found that increased alpha power was
correlated with decreased MRI signal in multiple regions of occipital,
superior temporal, inferior frontal, and cingulate cortex, and with increased
signal in the thalamus and insula (фМРТ+ЭЭГ) .
12. Levy I., Hasson U., Avidan G., Hendler T., Malach R. Centr-periphery
organization object areas. Nature neuroscience. 2001. 4(5):533-.539.
13. Mnatsakanian E.V., Tarkka I.M. Familiar-face recognition and comparison:
source
analysis
of
scalp-recorded
event-related
potentials.
Clin.Neurophysiol. 2004. 115:880–886.
14. Moruzzi G., Magoun H.W. Brain stem reticular formation and activation of
the EEG. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1949. 1: 455-473.
15. Pfurtscheller G., Aranibar A. Event related cortical desynchronization
detected by power measurements of scalp EEG. Electroencephalogr. Clin.
Neurophysiol. 1977. 42:817-826.
16. Pfurtscheller,
G.
electrophysiological
Event-related
correlate
of
synchronization
cortical
areas
(ERS):
at
rest.
an
1992.
Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 83:62-69.
17. Schiff N.D. et al., fMRI reveals large-scale network activation in minimally
conscious patient. Neurology. 2005. 64:514-523.
18. Schiff N.D. et al., Behavioral improvements with thalamic stimulation after
severe traumatic brain injury. Nature. 2007. 448:600-604.
19. Vogel E.K., Machizawa M.G. Neural activity predicts individual differences
in visual working memory capacity. Nature. 2004. 428:748-751.
Download