Сознание как инстинкт. Загадки мозга: откуда берется психика

Компромиссы между свойствами (характерными признаками) системы всегда приводят к тому, что она проявляет устойчивость по отношению к одним факторам и хрупкость по отношению к другим. Высокоразвитая сложная система отличается устойчивостью и хрупкостью одновременно. Картина устойчивости, неразрывно связанной с хрупкостью, наблюдается повсеместно. Один из моих любимых примеров в биологии взят из исследований развития мозга.

Очевидно, что в нормальной работе мозга важную роль играют нейронные связи. Чтобы его в конце концов скоординированная деятельность привела к поведенческому акту, нейроны одной части должны установить контакт с другой частью мозга. Эволюция, видимо, позаботилась об этом, обеспечив большое перепроизводство нейронов в процессе развития. Структура А посылает структуре В

не ровно столько нейронов, сколько требуется, а гораздо больше – для надежности. Природа нашла способ избавиться от лишних нейронов – ввела процесс, получивший название «прунинга» («обрезка»). Когда окружающая среда вносит соответствующий вклад, ненужные нейроны отмирают, и к окончанию периода развития между двумя структурами остается приемлемое число связей. Но, само собой разумеется, появляются и слабые места. Зачастую обрезается больше, чем требуется. В самом деле: некоторые факты доказывают, что в процессе прунинга ошибки развития приводят к аутизму^[11] и шизофрении

^[12]. Сплошь и рядом наблюдается сочетание устойчивости с хрупкостью, и эта концепция лежит в основе понимания организации мозга.

Стратегия универсальной конструкции

Согласно теории Дойла, большинство биологических систем, очевидно, имеет «многоуровневую архитектуру». Следовательно, в основе любых попыток постичь феномен сознательного опыта должно лежать ясное представление о принципах многоуровневой организации мозга. Возможно, немало исследователей, готовых использовать когнитивные модели, поначалу не видело разницы между «стадиями» и «уровнями». Стадийность подразумевает последовательный процесс (как и, к примеру, в электротехнике), в то время как при многоуровневой архитектуре все процессы выполняются одновременно («параллельно»). При последовательной схеме информация обрабатывается на каждом этапе по очереди, словно в эстафете. Сначала надо закончить один этап, и лишь потом может начаться следующий. При многослойной схеме, наоборот, все игроки стартуют одновременно и разбегаются в разные стороны. Столь большими различиями в архитектуре обусловлены совершенно иные особенности системы.

Многослойная архитектура – основная стратегия построения системы с гарантией устойчивости и функциональности организованных систем, как биологических, так и искусственно созданных. Это простая, необходимая, мощная и в высшей степени выгодная структура. Так, и технические системы вроде «Боинга-777», и биологические вроде нашего мозга организованы настолько грамотно, что пользователи даже не догадываются о том, какие мудреные свойства в них скрыты^[13]. Мы просто садимся в самолет, застегиваем ремни и открываем книгу или заказываем напиток. Мы не думаем ни о 150 000 модулей подсистем самолета, ни о том, что в них происходит. Да и пилоты о них не вспоминают. Мы вообще не знаем о существовании этих 150 000 модулей подсистем. А если вы пропустили предыдущую главу, то, возможно, ничего не знаете и про сами модули. Вот и о мозге мало кто вспоминает, пока он работает исправно. Сложность его многослойной структуры так хорошо замаскирована, что даже по прошествии двух с половиной тысяч лет мы все еще пытаемся ее разглядеть. Сложность устройства нашего мозга, как и «Боинга-777», спрятана в архитектуре системы. Так что же это за архитектура такая – многослойная?

Задача инженера – спроектировать и построить некий объект, работающий рационально, эффективно и надежно. Даже перголу[10] над площадкой в своем саду не так-то просто соорудить – что уж говорить о Сиднейском оперном театре. Чтобы все части постройки функционировали рационально, эффективно и надежно, надо не только увязать друг с другом детали проекта, но и добиться слаженной работы инженеров. Один человек не в силах разработать все этапы. Но вместе с тем, если для организации проектных работ выбрана неверная стратегия, «бригадный метод» может привести к весьма плачевным результатам.