Каждую секунду, включая эту, ваша центральная нервная система является лабораторией для миллионов химических реакций, о которых вы, к тому же, даже не подозреваете. Это язык, используемый мозгом для получения, обработки и передачи информации.
Мозг долгое время считался машиной. Поскольку каждая идея — дочь своего времени, Рене Декарт сравнил ее с гидравлическим насосом, Зигмунда Фрейда — с паровым двигателем, Алана Тьюринга — с компьютером. Как вы можете себе представить, Тьюринг ближе всего к этому. Мозг — это не совсем компьютер, но аналогия между ними неоспорима.
Оба передают информацию с помощью электрических сообщений. Это правда, что в компьютере сообщения являются цифровыми (выражаются в двоичной математике нулей и единиц), а в мозгу — аналоговыми (выражаются в различных дугах милливольт). Но вопрос сложнее, потому что, если сумма аналоговых сообщений превышает определенный уровень, нейрон «срабатывает» и передает электрический импульс на подключенные нейроны. Если же уровень не пройден, ничего не происходит. Это тоже бинарное сообщение: да или нет, включено или выключено.
Оба вычисляют. Но если компьютер имеет последовательную структуру, т.е. вычисляет по заранее заданной последовательности, то мозг работает в параллельном режиме, выполняя одновременно большое количество вычислений. С другой стороны, микропроцессоры для графических приложений (называемые графическими процессорами) уже используют параллельную технологию.
Оба нуждаются в энергии: компьютеру в виде электронов, мозгу в виде кислорода и глюкозы.
Оба имеют расширяемую память: первому просто нужно добавить или заменить банки памяти, сделанные из кремния, второму просто нужно умножить синаптические связи посредством изучения, упражнений и повторений.
Оба эволюционировали с течением времени: компьютер экспоненциально удваивал свою вычислительную мощность каждые два года, в то время как мозгу Homo sapiens, происходящему из примитивного мозга примитивных беспозвоночных, потребовалось 500 миллионов лет, а за последние 50 тысяч не многое изменилось. По сути, это та же базовая модель, которой оснащены вы, уважаемые пользователи.
На протяжении веков и тысячелетий считалось, что человеческий мозг — за исключением периода детства, когда мы учимся говорить и ходить — по своей сути статичен и неизменен. Это физическое повреждение мозга было невозможно исправить, даже частично. Что мальчик, отстающий в учебе, должен был иметь дело с непреодолимыми когнитивными ограничениями, тем самым подпитывая поколения и поколения социального неравенства. Считалось, что вредные привычки и пристрастия — это бремя, которое нужно нести по жизни, или что восьмидесятилетний человек не может сохранить память о пятидесятилетнем.
Вместо этого только с XNUMX-х годов мы обнаружили, что верно обратное: мозг постоянно меняется. Действительно, изменение лежит в самой основе его механизмов. Эффекты этого свойства, также называемого пластичностью мозга, выходят за рамки вообразимого. Мозг — это мощный компьютер, асинхронный и параллельный, но, кроме того, способный самостоятельно перенастраивать собственное оборудование.
Мозговое оборудование, в основном состоящее из хитроумно расположенных атомов и молекул, упаковывает около 86 миллиардов нейронов в 200-килограммовый мозг. Поскольку каждый нейрон может запускать и заливать тысячи соседних нейронов сигналами до 38 раз в секунду, по некоторым оценкам, мозг может выполнять до 10 триллионов операций в секунду. История о том, что люди используют только 13% своего мозга, — полная ерунда. Но прелесть в том, что все это он умудряется делать, потребляя при этом не более XNUMX Вт/час. Ни один суперкомпьютер в мире еще не может превзойти вычислительные возможности человеческого мозга (учитывайте, что зрение, слух или воображение также являются «вычислениями»), не говоря уже о его необычайной энергоэффективности. И это только начало.
Почти все клетки человеческого тела рождаются и умирают непрерывно. Все, кроме нейронных клеток, единственных, которые сопровождают ее на пути существования, с первого до последнего дня ее жизни. В конце концов, именно они производят то, чем вы являетесь. Личность, навыки и таланты, эрудиция и словарный запас, склонности и вкусы, даже воспоминания о прошлом каким-то образом вписаны в личную нейронную архитектуру. Настолько личное, что в мире нет мозга, подобного твоему, даже если бы у тебя был близнец или близнец.
Что ж, упомянутая машина даже способна в определенных пределах исправлять дефекты своей аппаратуры. Когда область мозга случайно повреждена, мозг часто способен перепрограммировать себя, переместить недостающие звенья в другое место и, по сути, исправить себя. И хотя это иногда происходит в больших масштабах (как в случае потери зрения, когда неиспользуемые области мозга служат другим органам чувств), это всегда происходит в небольших масштабах, потому что с возрастом многие нейроны умирают и никогда не восстанавливаются. Но оставшиеся в живых нейроны умеют реорганизовываться так, чтобы старение не имело фатальных последствий. Не говорите об этом кремниевому процессору, где один неисправный транзистор может вывести все из строя.
Однако когда дело доходит до реорганизации синапсов, а это примерно 150 триллионов связей между нейронами, мозгу не нужно сталкиваться с чрезвычайной ситуацией. Он делает это сам, спонтанно.
Влияние одного нейрона на каждый из сотен связанных нейронов может быть очень сильным, очень слабым или где-то посередине, в зависимости от силы и силы каждого синапса. Существует также своего рода правило, сформулированное канадским ученым Дональдом Хеббом в 1949 году: «Нейроны, которые возбуждаются вместе, соединяются вместе». Нейроны, которые возбуждаются вместе, образуют пары и укрепляют связь друг с другом. Так мозг непрерывно реорганизует себя: создает новые синапсы, укрепляет старые, отсекает те, которые больше не нужны. От этой постоянной настройки синаптических связей и их прочности, прочности зависит большое количество функций мозга, начиная с обучения.
Короче говоря, вопреки тому, что считалось веками, человеческий мозг совсем не статичен и неизменен:
* в некоторых случаях способен восстанавливаться сам;
* любой ребенок "снова в школе" может научиться учиться. Просто научите его, как это делать, и вместо того, чтобы унижать его, поощряйте его;
* от любой вредной привычки, какой бы неприятной или банальной она ни была, можно отказаться. Даже серьезную зависимость, такую как острая зависимость от азартных игр, можно контролировать и подавлять;
* пожилая дама может сохранить память о молодом взрослом, если не перестанет учиться и умственные усилия;
* наоборот, даже состояние длительного стресса или даже посттравматический стрессовый синдром вызывает нежелательные и долговременные изменения в связях мозга.] Внимание: в некоторых случаях несовершенное функционирование мозговой машины может свидетельствовать о патологиях или другие нежелательные ответы, которые выходят за рамки досягаемости данного руководства, являются просто информативными и требуют совета и помощи со стороны специализированных специалистов.
Владелец функционирующего мозга может обнаружить, что почти всегда посредством волевого акта — акта воли — он способен модифицировать, приспосабливать, настраивать, по крайней мере частично, свою собственную синаптическую конфигурацию. Что тогда, в двух словах, означает жизнь.
В ожидании встречи с каким-нибудь инопланетянином с превосходным интеллектом мозг Homo sapiens остается самой сложной, удивительной и фантастической вещью во вселенной.
Именно сложность делает эти нейроны способными производить мышление, интеллект и память, все индивидуально для каждого пользователя. Удивительно, что такая биологическая машина до сих пор значительно превосходит все машины в мире по вычислительной мощности и эффективности. Это здорово ходить.
