§ 18. Биологические проблемы мышления

§ 18. Биологические проблемы мышления

Обладатели крупного мозга становятся своеобразными заложниками его размеров. Нравится или не нравится животному, но в большом количестве нейрональных связей постоянно фиксируется повседневная информация о внешнем мире и внутреннем состоянии (рис. I-23). Чем больше мозг, тем разнообразнее информация и дольше она в нём хранится. Казалось бы, львы в стабильном прайде не отличаются высокой активностью. При самой пассивной форме поведения и увеличении продолжительности сна до 2/3 сут мозг всё равно продолжает активно работать. Он накапливает информацию и непрерывно образует новые связи между нейронами. Нейроны коры каждые 2–3 дня формируют новый синапс, а один раз в 1,5 мес — небольшую коллатераль. При этом примерно столько же старых связей разрушается. Иначе говоря, мозг непрерывно изменяет материальную базу нашего мышления. Даже полное бездействие в конце концов приведёт к формированию случайного набора нервных связей, который вызовет неожиданное и совершенно «немотивированное» поведение. На самом деле «мотивация» была, но она не связана с неким определённым индивидуальным опытом или конкретным событием.

Побуждение к действию возникло из-за вновь образованных межнейронных связей. Они случайно соединили разнообразные хранилища образов, слуховых стимулов, запахов и моторных навыков. Появилась доныне не существовавшая связь между явлениями, что побудило животное или человека к формально «немотивированному» действию. Мозг с огромным количеством морфогенетически активных нейронов непрерывно создаёт новые связи. Он неизбежно будет накапливать и утрачивать различные сведения, а поведение станет непроизвольно меняться.

Хранение информации автоматически приводит к её сравнению со следующей порцией аналогичных сведений. Даже ежедневная информация об одном и том же пастбище и результатах поглощения травы различается у каждой конкретной коровы. Элементарное сравнение приводит её на поле с молодыми всходами, а не в сосновый лес.

Допустим, что в памяти существуют три явления (стрелки), которые представлены в виде четырёхклеточных нейронных комплексов: а-в. В них хранится информация от трёх органов чувств: зрения, обоняния и вкуса. Каждый тип информации обозначен собственным цветом стрелок. Мозг пытается связать разнородную информацию, что приводит к перераспределению потока крови и образованию новых связей. Формируются связи внутри и между комплексами. Они позволяют сигналам одного комплекса переходить в поле другого и «сравниваться». Идентичность движения сигнала рассматривается как сходство явлений, что позволяет сопоставить активности различных органов чувств и связать события между собой. Это решение первичной задачи сравнения, а новые пути дают вариабельность ответов. На основании интеграции движения сигналов возникает совершенно новая система связей (красные стрелки), которая является решением проблемы, известной как инсайт, или озарение — неожиданное решение возникшей проблемы.

Сравнительный подход заставляет копытных решать проблему питания при помощи перебора и сравнения вариантов, сохраняющихся в памяти. Поскольку в поисках травы они вынуждены переходить с места на место, возникает ещё один компонент сравнения — пространство (место, где был съеден корм). Сравнение пастбищ позволяет передвигаться от плохих мест кормёжки к хорошим, что и лежит в основе многих сезонных миграций. Однако все перечисленные события развиваются в рамках наследуемых видоспецифических форм поведения. Эти формы хорошо адаптированы к изменяющимся условиям из-за развитых органов чувств и обширной памяти. О мышлении в описанной ситуации говорить не приходится, но суть морфогенетической активности мозга от этого не меняется. Память и способность нейронов образовывать новые связи лежат в основе как творческого мышления, так и поиска свежей луговой травы.

Поиск новых решений начинается только тогда, когда складывается неразрешимая в рамках видоспецифического поведения ситуация. Заставить мозг затрачивать дополнительную энергию на поиск пищи можно только тогда, когда все ресурсы перебора стандартных вариантов исчерпаны. С этого момента начинается индивидуальное решение возникших проблем. Индивидуальный подход определяется вариабельностью нервной системы. Эти особенности в стабильных условиях среды остаются невостребованными, но могут лучше всего проявиться в необычной ситуации. Если животное или человек не может применить стандартного решения, то начинается процесс мышления.

Мышление как поиск новых решений возникающих биологических проблем состоит из нескольких параллельных процессов. Его базой является память, которая должна охватывать достаточно много разнообразных явлений, имеющих какое-либо отношение к решаемой проблеме. По сути это циклическая активность передачи информационных сигналов в специализированных нейронных комплексах.

Комплексы, или сети, нейронов содержат разнообразные потоки постепенно стирающейся информации. Если она касается одного вопроса, то может частично перекрываться, проходя по одним и тем же клеткам (см. рис. 23). Нахождение нового решения заключается в образовании новых систем связей между уже существующими в памяти системами нейронных комплексов. Если такая связь устанавливается, то появляется новая, неожиданная цепь взаимодействий. Эта система связей возникает не как память, обслуживающая органы чувств, а как компиляция уже хранящихся взаимодействий (см. рис. I-23). Понятно, что установление связей может происходить как по кратковременному, так и по долговременному типу. Если связи оказываются кратковременными, то и новая система взаимодействий может оказаться неустойчивой и быстро разрушиться. При возникновении долговременных связей новая сеть нейронных взаимодействий может стать долгоживущей или даже вытеснить предшествующую цепь. Для человека это может выражаться в том, что называют ассоциациями. Какое-либо явление или предмет постоянно связывается с событиями или воспоминаниями, которые не имеют к нему никакого отношения.

Формирование новых коммуникационных цепей может приводить к появлению как адекватных, так и неадекватных вариантов поведения. У рептилий успешность найденного решения обычно проверяется в действиях. Птицам и млекопитающим свойственна небольшая отсроченность действий, во время которой происходит проверка неожиданного варианта поведения. Проверка осуществляется сравнением с имеющимися в памяти циклами активности нейронов или моделированием последующих событий. Если расхождения в цикличной активности нейронов с имеющимися вариантами невелики, то поведенческий проект реализуется. Существенные расхождения вызывают отсрочку действия или его полную отмену. Следовательно, мышление — это процесс, навязанный мозгу постоянно протекающим морфогенезом случайного образования и разрушения нейронных связей. Морфогенетическая активность нейронов врождённая. Она необходима для запоминания нужной информации, поступающей от рецепторных систем организма, и выбора моторной активности. Постепенно в мозге накапливаются сети медленно затухающих контактов нейронов, содержащих разнообразную информацию. При необычных обстоятельствах между этими сетями могут формироваться внутренние связи. Появление таких связей объединяет ранее разобщённые сети и приводит к возникновению новых нейронных сетей. Такие функциональные сети не могут сформироваться на основе запоминания информации, идущей от органов чувств. Они ассоциативны по природе и являются результатом интеграции автономных явлений в головном мозге.

Отвечая на философский «гносеологический вопрос» о мышлении, можно сказать, что он имеет «приятную» историческую ценность. Проблема мышления решается с помощью двух параллельных процессов: априорных способностей нейронов образовывать связи и апостериорных возможностей мозга, который может получать и накапливать информацию о внешнем мире. Эти явления удаётся разделить и противопоставить друг другу только умозрительно. Реальных оснований Для натурфилософских конфликтов одноимённых процессов пока не Установлено.

Следует напомнить, что мышление — ещё более затратный процесс, чем элементарное запоминание. Организм животного и человека тщательно избегает малейших намёков на любую деятельность мозга, прямо не связанную с пищей или размножением. Затраты мозга на поиск нестандартных поведенческих решений могут быть огромны, а результаты сомнительны. Выгода от мышления столь биологически эфемерна, что его старается избегать даже человек. Вся социальная структура сообществ животных и человека построена так, чтобы мышление как процесс поиска новых решений старых проблем не могло реализовываться в стабильных условиях среды. Иначе говоря, мышление — не постоянное свойство млекопитающих, а резервная система. Она возникла как артефакт способности нейронов образовывать и разрушать связи между собой. Пока головной мозг был маленький, а нейронов немного, эти свойства нервных клеток приводили только к элементарному запоминанию и сравнению результатов собственной активности. Когда же мозг стал большим, а число нейронов — составляющим миллиарды, свойства нейронов сыграли с млекопитающими злую шутку. Возникла устойчивая и изощрённая память, а на её основе — способность к сравнению и установлению скрытых связей между явлениями и предметами. Механизм мышления оказался для мозга затратным и биологически сомнительным, поэтому животные и человек всячески избегают использования этого свойства мозга в стабилизированной среде обитания. Однако в мышлении проявляются кое-какие преимущества, когда стабильность среды нарушается. Тогда любая нестандартность поведения может изменить жизнь особи в лучшую или худшую сторону. Такая нестандартность должна быть, иначе выживание будет зависеть от случайности. По-видимому, появлением мыслящих существ мы обязаны очень нестабильной среде и длительным вынужденным затратам мозга, когда-то «культивировавшего» этот странный артефакт.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Формы мышления

Из книги Основы зоопсихологии автора Фабри Курт Эрнестович

Формы мышления На основе многолетних экспериментальных исследований Ладыгина-Котс пришла к выводу, что мышление животных имеет всегда конкретный чувственно-двигательный характер, что это мышление в действии, причем эти действия являются всегда предметно-отнесенными.


БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ

Из книги Семь экспериментов, которые изменят мир автора Шелдрейк Руперт

БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ Термитов часто называют белыми муравьями, но этот термин может ввести в заблуждение. В действительности термиты ведут свою родословную от тараканов, которые, в свою очередь, появились на Земле свыше 200 миллионов лет назад, задолго до других


Инерция мышления

Из книги Сфинксы XX века автора Петров Рэм Викторович

Инерция мышления «Размышляя о возможном, люди пользуются примерами прошлого и предвосхищают будущее с воображением, занятым прошедшим. Этот путь рассуждений часто является ошибочным, так как реки, вытекающие из истоков природы, не всегда укладываются в старые


Биологические химеры

Из книги Виды психики: на пути к пониманию сознания автора Деннет Дэниэл

Биологические химеры Рэю Оуэну — профессору отдела биологии Калифорнийского института технологии — не везло с терминами. В 1945 году он первый в мире увидел, обдумал и счел нужным описать животных, чья кроветворная ткань состояла из клеток, разных иммунологически,


Биологические ясли

Из книги О начале человеческой истории автора Поршнев Борис Фёдорович

Биологические ясли Этот раздел еще об одном новом понятии — о тканевых и клеточных культурах.Некоторые клетки можно поместить в пробирку со специальной питательной средой, и эти клетки будут жить и размножаться, причем размножаться бесконечно. Их нужно только


Создание орудий мышления

Из книги Стой, кто ведет? [Биология поведения человека и других зверей] автора Жуков. Дмитрий Анатольевич

Создание орудий мышления Как нельзя голыми руками заниматься плотницким делом, так и мышление редко может осуществляться с помощью голого мозга Бо Дальбом, Ларс-Эрик Джанлерт. Компьютерное будущее (в печати). Перед каждым агентом стоит задача наилучшего использования


Глава 10 Генезис речи-мышления: суггестия и дипластия

Из книги Мозг, разум и поведение автора Блум Флойд Э

Глава 10 Генезис речи-мышления: суггестия и дипластия I. Начальное отношение и начальное общение людейКак условлено с первых глав, в тему этой книги входит только старт человеческой истории. Но не начальный этап истории и не начальные формы социума и этноса. Ни древнейшая


3.2. Механизмы мышления

Из книги Происхождение мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

3.2. Механизмы мышления Ответу на этот вопрос были посвящены наши исследования последних десяти лет. В работе ставилась задача изучить структуру корковых связей при решении различных мыслительных операций. При этом мы исходили из фундаментальных идей российской


Биологические ритмы

Из книги В поисках памяти [Возникновение новой науки о человеческой психике] автора Кандель Эрик Ричард

Биологические ритмы Все функции живых организмов ритмически организованы, т. е. проявления любой функции колеблются во времени, причем эти колебания не беспорядочны. Ритмы обнаруживаются в функциях отдельной клетки, всех органов, организмов и сообществ


Научное исследование мозга, мышления и поведения

Из книги Эволюция человека. Книга 2. Обезьяны, нейроны и душа автора Марков Александр Владимирович

Научное исследование мозга, мышления и поведения Обширная область исследований, на данных которой базируется в основном эта книга, получила название нейронауки, т.е. науки о нервной системе. Этот термин был введен в конце 1960-х годов американским биологом Фрэнсисом


Биологические основы психозов

Из книги Нищета мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

Биологические основы психозов Убеждение, что важнейшие психические болезни имеют биологическую основу, базируется главным образом на двух источниках. Клинические исследования членов семьи, связанных кровным родством, свидетельствуют о вероятной роли генетического


§ 17. Признаки мышления

Из книги автора

§ 17. Признаки мышления 1. Любые генетически детерминированные формы поведения не могут считаться мышлением. Такая детерминация может иметь как прямой генетический характер, так и косвенные формы. Генетически детерминированные формы поведения могут реализовываться


Немного о различиях мужского и женского мышления

Из книги автора

Немного о различиях мужского и женского мышления То, что мужчины и женщины думают и ведут себя по-разному, не является секретом ни для широкой публики, ни для ученых. В последнее время психологи все больше внимания уделяют поиску эволюционных корней этих различий. На эту


9. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СООБЩЕСТВА

Из книги автора

9. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СООБЩЕСТВА Рассматривая возникновение современного человека как результат биологической и социальной эволюции, мы обязаны затронуть ключевой вопрос происхождения механизма скоротечного развития мозга. За невиданно небольшой период времени