AI Lab

Но что такое мозг? Это понятие связано с анатомически верхним отделом центральной нервной системы. Со времён И.П. Павлова кору больших полушарий относят к структуре, обеспечивающей высшую нервную деятельность. Но кора больших полушарий является всего лишь промежуточным звеном между сенсорным аппаратом и исполнительными органами. Сенсомоторную кору уже давно развенчали как инициатор команд к произвольным движениям (подкорковые структуры базальных ганглиев раньше активируются перед началом движения). Рассматривая объединение нейронов в колонки, Маунткасл также ставит кору больших полушарий на второе место после сенсорного аппарата. Команды формирования движений возникают за пределами прецентральной моторной коры. Моторная кора составляет промежуточный уровень, и она вообще не «думает». Нервная система регулирует состояние бессознательного внутреннего мира организма автоматически, и все действия предпринимаются либо периферической нервной системой, либо нижними уровнями ЦНС. Обращение к сознанию и принятие решения об изменении поведения происходит тогда, когда нижним этажам не хватает прошлого опыта или нет готовой программы действий (структуры) на новое сочетание входных сигналов. Задача, требующая разрешения для понимания функции новой коры, мышления и сознания, состоит в раскрытии внутренней функциональной и структурной организации неокортикального модуля (V.B. Mountcastle, 1997, 2003).

Согласно эволюционной теории познания имеются структуры познавательных человеческих способностей, учитывающие основополагающие окружающие условия. Эти структуры являются продуктом эволюции, принадлежат к генетическому оснащению, когнитивному "инвентарю" индивида, они унаследованы и являются врождёнными в широком смысле. Поэтому они не только независимы от всякого (индивидуального!) опыта, но имеются до опыта и делают вообще опыт возможным. Прогресса следует ожидать, прежде всего, от эмпирических исследований: мы должны больше знать об эволюции, о нашем мозге, о нейронных сетях, о познающих системах, о когнитивных достижениях и ошибках (Г. Фоллмер, 1990).

Основываясь на потенциалах, создаваемых концентрацией ионов по обе стороны мембраны, А. Ходжкин и А. Хаксли (1952) количественно описали ионные токи, представили схему “электрического поведения” мембраны, и, объяснив процессы проведения возбуждения по нервному волокну, лишили нейрон особой “жизненной” силы. Казалось, что, промоделировав структуру нервной системы, можно выявить принципы её функционирования, отделив душу (сознание и мышление) от субстрата.

Изучая физиологию движений и основываясь на работах Дж. Экклса (1959, 1967), мы создали аналоги нейронов и, воспроизведя нейронные структуры сегментарного уровня, показали роль кольцевых связей в регуляции мышечного сокращения. Также был выявлен принцип гомеостатирования паттернов импульсных потоков в кольцевых сетях. Необходимость для выполнения движений иерархической организации моторной системы и нескольких уровней кольцевого регулирования доказаны Н.А. Бернштейном. Им также показана необходимость формирования в ЦНС опережающих команд на инерционный двигательный аппарат. Мы считали, что это опережение формируется в нервной системе без привлечения сознания, т.е. является функцией организации связей между нейронами. Мы нашли структуру связей между элементами, выполняющими сложение и вычитание сигналов по аналогии с нейроном, на выходе которой формируется опережающее значение f(t) входного сигнала (рисунок).

 

 

Моделирование показало, что глубина сети определяет сложность изменения входного сигнала, значения которого могут быть предсказаны точно. Кроме того, в сети создаётся пространственная динамика изменения входного сигнала во времени. Переходные процессы в такой сети формируют отрицательные и положительные отклонения, порядок следования, длительность и амплитуда которых зависят от количества рядов и времени задержки τ распространения сигнала вдоль элементов первого ряда сети. Возможно, что регистрируемые вызванные потенциалы, негативность и позитивность которых трактуется в терминах внимания, опознания и принятия решения, отражают структуру связей в мини- и макро-колонках исследуемой области коры. Нами показано, что преобразованная с учётом работы нейронов такая структура соответствует связям между тормозными нейронами коры мозжечка и клеткой Пуркинье. Полагаю, что такая структура соответствует связям между нейронами мини-колонок. Если каждый блок представить состоящим хотя бы и 5 нейронов, то получается 105 элементов сети. Эта мини-колонка сравнима по величине с корковыми цилиндрами, в которых содержится около 110 клеток. Эта цифра остается почти неизменной в разных областях новой коры и у разных видов млекопитающих, за исключением стриарной коры приматов, где она составляет 260, что на наш взгляд естественно для отображения зрительной картины.

Так же как движения становятся автоматическими в результате закрепления и совершенствования навыка вследствие формирования структуры связей между нейронами, так и в случае оперирования понятиями формируются структуры, обеспечивающие связи между ними, а сами понятия становятся такими же биологически значимыми для индивида, как действующие на наши органы чувств физические сигналы окружающего мира. Если структуры связей закрепляются и могут передаваться по наследству, то априори мы уже имеем готовые связи, обеспечивающие реагирование на социальные ситуации. Следовательно, кора больших полушарий может ещё эволюционировать, закрепляя связи между нейронами для автоматического решения обыденных задач, как это произошло с нейронами коры мозжечка. В этом случае она не может быть органом мышления, а как результат дальнейшего развития нервной системы будет формировать специализированные структуры, с помощью которых мы будем способны понимать и познавать гораздо больше, чем сейчас. Вопрос о функции познания в сознании чувствующей материи остаётся философским.