Мозг и принятие решений

Химические цепочки

Все чувства и эмоции, которые испытывают люди, возникают путем химических изменений в головном мозге. Прилив радости, который человек ощущает после получения положительной оценки, выигрыша в лотерею или при встрече с любимым, происходит вследствие сложных химических процессов в головном мозге. Мы можем испытывать огромное количество эмоций, например таких, как печаль, горе, тревога, страх, изумление, отвращение, экстаз, умиление. Если мозг дает телу команду на осуществление какого-либо действия, например, сесть, повернуться или бежать, это также обусловлено химическими процессами. «Химический язык» нашей нервной системы состоит из отдельных «слов», роль которых исполняют нейромедиаторы (их еще называют нейротрансмиттерами).

Миллиарды нейронов мозга общаются, передавая друг другу сигналы через крошечные зазоры между ними. Эти зазоры называются нервными синапсами. Когда один нейрон получает информацию, он посылает в синапс химический сигнал в виде молекул нейромедиатора. Нейромедиатор преодолевает пространство синапса, направляясь к следующему нейрону, где он присоединяется — как лодка к причалу — к специально предназначенному для его «швартовки» на поверхности нейрона месту, которое называется химическим рецептором. Химическая молекула нейромедиатора будет принята только тем рецептором, который предназначен специально для нее. Это своего рода система «ключ и замок», где каждый ключ подходит только к своему замку. После того, как молекула нейромедиатора соединилась с рецептором на поверхности нового нейрона, этот нейрон получает сигнал либо к действию — и тогда начинает передавать сигналы другим нервным клеткам, — либо к остановке передачи тех или иных сигналов.

Таким образом, нейротрансмиттер — это химическое вещество, молекулы которого позволяют клеткам мозга общаться друг с другом, и засчет этого функционировать должным образом. Другими словами, медиаторы передают (переносят) химические сообщения от одних нейронов к другим.

Любой нейрон может получать большое количество химических сообщений, как положительных, так и отрицательных («работай» или «стоп»), от других нейронов, которые его окружают. Эти сообщения могут конкурировать или «сотрудничать», между собой, заставляя нейрон отвечать специфическим образом. Поскольку все эти события происходят в течение очень короткого времени (считаные доли секунды), очевидно, что медиатор должен быть удален из синаптического пространства очень быстро, чтобы те же самые рецепторы могли работать снова и снова. И это удаление может происходить тремя способами. Молекулы нейромедиатора могут быть захвачены назад в то нервное окончание, из которого они были выделены, и этот процесс получил название «обратный захват» («reuptake»); нейромедиатор может быть разрушен специфическими ферментами, находящимися в готовности недалеко от рецепторов на поверхности нейрона; или активное вещество может просто рассеяться в окружающую область мозга, и быть разрушено там.

Здоровая метафора

Ну так что же мы имеем в виду, когда называем мозг компьютером? Что означает компьютер в этой метафоре? Ответ примерно такой: мы имеем в виду машину, выполняющую алгоритм, то есть универсальную машину Тьюринга.

Итак, согласно этому определению, нам нужно несколько ключевых компонентов.

1. Вводные данные, записанные в виде символов.
2. Место для введения этих данных (по мнению Тьюринга, это должен быть огромный рулон бумаги).
3. Набор инструкций (алгоритм) для перевода вводных данных в выходные данные.

Самое главное здесь, конечно, алгоритм — набор конкретных действий: они должны быть дискретными, то есть обособленными, например «делай А, затем Б, затем С». Действий может быть сколько угодно. К тому же их можно организовывать в цикл, например:

1. Врезаться со всей дури в стену.
2. Потереть голову.
3. Повторить шаг (1).

Можно создавать действиям условия, но они всё равно останутся дискретными:

Что такое доминанта по А. А. Ухтомскому и как она формируется

Доминанта — это устойчивый очаг повышенной возбудимости в коре или подкорковых областях головного мозга. Он может быть причиной повышенной реакции на внешние раздражители, повторяющихся мыслей или поведения. Пример доминанты — это больной зуб, который отзывается на малейший толчок. Доминанта как бы «стягивает» на себя внешние стимулы.

Другой пример доминанты — это одни и те же повторяющиеся мысли, которые прокручиваются по кругу, не принося решения проблемы. Но какое-либо новое впечатление может внезапно направить мысли в другую сторону, и тогда доминанта служит физиологической основой для инсайта: таковы известные истории с ванной Архимеда и яблоком Ньютона.

В своем развитии доминанта проходит три стадии:

1. Возникновение, обычно под влиянием гормональных и других биохимических изменений и внешних раздражителей.
2. Формирование условного рефлекса по И. П. Павлову, выбор раздражителя для данной доминанты из группы других и закрепление реакции на него.

1. Создание прочной связи между доминантой и внешним раздражителем.

Основные свойства доминантного очага, по А.А. Ухтомскому:

• повышенная возбудимость;
• инерция во времени;
• способность суммировать внешние раздражители, «само-подпитываться ими».

«Наиболее подготовленная к деятельности область нервных центров будет иметь доминирующее значение для того, в какие рефлекторные последствия отольются влияния среды на организм», — писал А. А. Ухтомский о доминанте.

Для низших отделов нервной системы это будет иметь непосредственные последствия такого вида: организм, подготовленный доминантой к дефекации, будет реагировать соответственно на любые стимулы, в том числе на те, которые раньше вызывали другую реакцию, например, убегания.

Человек, имеющий доминанту в высших отделах нервной системы, будет везде находить напоминания или подтверждения ее, ему будет казаться, что весь мир крутится вокруг объекта его мыслей. В эзотерике широко известно это явление, оно называется «что видим, то и получаем».

Доминанта является не только самоподдерживающейся, но и самоусиливающейся структурой. Она создает так называемую петлю положительной обратной связи. Доминанта в коре больших полушарий головного мозга глобально влияет на мировоззрение человека, даже не будучи осознаваемой. Носитель той или иной доминанты будет находить объяснения ей при помощи логики, чтобы подстроить объективную реальность под свое мировоззрение.

Таким образом, имея доминанту, человек становится более или менее устойчив к воздействию иных идей и даже неоспоримых фактов, вплоть до отрицания всего, что не вписывается в картину мира или противоречит обусловленным доминантой потребностям. Поколебать его убежденность достаточно сложно.

В свою очередь, доминанта оказывает влияние на поведение человека, на его ежедневные выборы и принятие решений, а значит, и на формирование его жизни в целом, как в мелочах, так и глобально.

Ухтомский глубоко и личностно осмысливал значение доминанты для развития человека и его роли в мире, обществе. Он считал, что человек эгоистичный создает самозамыкающиеся доминанты, которые удерживают его в собственном ограниченном внутреннем мире с эгоистической системой ценностей, отрезая от других людей и от собственной духовности. А человек свободный от гордыни, ищущий — создает самораскрывающиеся доминанты, которые побуждают его искать новых знаний и взаимодействий с людьми. Они позволяют жить в гармонии с собой и миром, искать свое предназначение.

Ухтомский также ввел понятия «двойник» и «собеседник» — своего рода личностные суперструктуры, созданные из доминант. «Двойник» — структура, которая есть у каждого человека, созданная его предыдущим опытом. «Собеседник» же — совершенно особенная структура, позволяющая человеку взаимодействовать с миром, выходя за пределы своего Я, и увидеть в других людях личности, а не только объекты, наделенные собственными проекциями. Также именно Собеседник, по мнению Ухтомского, позволяет открыться духовному опыту. Задача каждого человека — реализовать эту возможность, выйдя за пределы своего «двойника».

Концепция «собеседника» и «двойника» близка различным эзотерическим концепциям и понятиям — гурджиевским «сущности» и «личности», «собеседованию с ангелом-хранителем» телемитов и греческому «daemon», а также всем другим мистическим учениям о высшей, божественной сущности человека.

Может ли кишечник и мозг «разговаривать» напрямую?

Расположенные в слизистой оболочке кишечника энтероэндокринные клетки продуцируют гормоны и пептиды, которые координируют работу всего ЖКТ, стимулируют пищеварение и подавляют голод. Пептиды способны достигать рецепторов вдали от места их высвобождения, не накапливаются в тканях, имеют отношение к коммуникации кишечника и мозга, участвуют в регулировании приема пищи, моторики, секреции, воспалительной реакции и защита слизистой оболочки. Кроме того, в 2010 году ученый из университета Дюка в Северной Каролине обнаружили, что энтероэндокринные клетки имеют выступы, похожие на ступни, которые напоминают синапсы и могут образовывать синаптическую связь с нейронами блуждающего нерва и передавать информацию в головной мозг напрямую за считаные миллисекунды.

Для сравнения взаимодействие посредством гормональной регуляции займет до 10 минут. А если есть отравление или другая угроза, то механизм быстрой передачи сигнала в мозг позволит быстро отреагировать и принять меры, например запустить рвотный рефлекс, воздействовать на перистальтику, отвращение к пище или восстановление тканей или повышение барьерной функции, а главное запустить какое-то поведение. При стимуляции клеток энтеральной нервной система у мышей при помощи лазера вызывали ощущения награды, и мыши пытались получить еще больше этой стимуляции, при этом, в мышином мозгу увеличивалось количество медиатора награды — дофамина. В тоже время стимуляция блуждающего нерва используется для лечения депрессии и тревоги.

Влияние на выбор и зарождение нейромаркетинга

В 2010 году Хайнес провел эксперимент, который касался принятия решений при выборе автомобиля. Через томограф были пропущены две группы людей, испытывающих интерес к автомобилям и, возможно, готовых приобрести их в будущем. Одним показывались картинки с автомобилями и просили их сосредоточиться на деталях, а другим нужно было находить квадраты на картинках, фоном для которых являлось изображение автомобиля.

В конце обе группы испытуемых отвечали на вопрос: хотели бы они приобрести тот или иной автомобиль, или нет. Исследование активности мозга в области префронтальной коры и островка Рейля, проведенное в начале эксперимента, позволяло с высокой точностью предсказать ответ.

Исследование показывает, что при совершении таких крупных покупок, как автомобиль, мы знаем, что нам нужно, еще на этапе прихода в салон. Это решение принимается в фоновом режиме, машина может быть случайно увиденной на улице, стоящей на тротуаре, или на картинке в журнале.

Получается, из этого следует, что искусство продаж и убеждения купить тот или иной продукт по большей части бесполезны и не влияют на решение — человек знает, чего он хочет, еще до того, как задумался об этом. А значит, новая реклама должна обращаться непосредственно к конкретным областям мозга — префронтальной коре и островку Рейля, влияя на них.

Так зародилось новое перспективное прикладное направление в маркетинге — нейромаркетинг, использующий бессознательные воздействия на определенные зоны мозга. В итоге самыми независимыми в своем выборе оказываются те люди, которые руководствуются случайностью в принятии решений: например, подкидывают монетку.

Итак, наука подошла, казалось бы, к довольно опасному пределу: уже возможно раннее считывание намерений человека, а также влияние на них. Казалось бы, теперь управлять людьми станет еще легче: влиять на их решения, продавать им что угодно, внушить любые идеи. Но не все так просто.

На самом деле, психология и нейробиология вплотную подобрались к сакральным вопросам, которыми прежде занимались только религиозные и эзотерические учения. Что управляет человеком? Сам ли он принимает решения, или кто-то диктует ему? Может ли он стать сам творцом своей души и жизни? Придет время, и мы узнаем точные ответы на эти вопросы.

Но уже сейчас понятно, что управлять людьми, словно биороботами, так просто не получится. Ведь решение принимается не просто мозгом как частью организма, но самой личностью. Мы знаем, чего на самом деле хотим, глубоко внутри себя, задолго до того, как задаемся этим вопросом. И это лишний раз доказывает, что наши душа и тело неразделимы.

Список использованной литературы:

Редактор: Чекардина Елизавета Юрьевна

• Писать или не писать? – вот в чем вопрос https://psychosearch.ru/7reasonstowrite
• Как стать партнером журнала ПсихоПоиск? https://psychosearch.ru/onas
• Несколько способов поддержать ПсихоПоиск https://psychosearch.ru/donate

Анатомия и физиология

Наши внутренние органы связаны с головным мозгом (корой больших полушарий и гипоталамусом) и регулируются им при помощи вегетативной нервной системы (симпатической и парасимпатической). Симпатическая (возбуждающая) и парасимпатическая (расслабляющей) системы имеют центральную и периферическую части. Симпатические центральные ядра находятся в спинном мозге от которых отходят нервные отростки, заканчивающиеся в периферических ганглиях или симпатических узлах, от которых берут начало нервные волокна, подходящие ко всем внутренним органам. Парасимпатические центральные ядра находятся в среднем и продолговатом мозге и в крестцовом отеле позвоночника. Отростки, отходящие от продолговатого мозга, входят в состав блуждающих нервов. Блуждающий нерв или Х черепной нерв или легочно-желудочный нерв — очень важная составляющая в системе коммуникации мозга и внутренних органов. Он является частью парасимпатической системы, которая помогает поддерживать гомеостатический баланс в организме, справляться со стрессом, снижает напряжение, и давление, запускает процессы восстановления, связан с регуляцией эмоций. Блуждающий нерв имеет множество отростков и работает в обоих направлениях: отправляет сигналы от мозга к внутренним органам и обратно. Имеет стабилизирующую функции, то есть активирует мозг, выводя его из состояния покоя и тормозит, когда надо сосредоточиться. Основной медиатор ацетилхолин, впервые открыт как медиатор, снижающий частоту сердечных сокращений. Это медиатор размышления, мало пригоден в стрессовой ситуации. Играет важную роль в процессах памяти и обучения. При недостатке развивается болезнь Альцгеймера, при переизбытке – спазм мышц судороги и остановка дыхания.

Взаимодействие мозга и внутренних органов происходит при помощи электрических импульсов регулирующих деятельность отдельных органов – это быстрый путь. Есть еще более медленный путь — посредством выделения гормонов, медиаторов и пептидов в кровь. Однако, у нас есть еще одна автономная система регуляции или метасимпатическая система, относящаяся к вегетативной нервной системе, но в отличие от симпатической и парасимпатической систем, способная получать и обрабатывать некоторое количество информации и контролировать работу отдельных органов, без непосредственного управления со стороны головного мозга. Это самая старая с эволюционной точки зрения система регулирования деятельностью организма, доставшаяся нам от диффузной системы гидры, и до сих пор отлично работающая у планарии, дождевого червя и насекомых. Относительная независимость этой системы подтверждается экспериментами, где некоторые органы, не имеющие связи с организмом продолжают осуществлять ритмические сокращения без участия контроля головного мозга (сердце, кишечник, сосуды). Это происходит потому, что у этих органов имеется собственная нервная система, состоящая из скоплений нервных клеток, которые могут осуществлять восприятие (чувствительные клетки), регуляцию и контроль. Чувствительные, мото-нейроны и клетки водители ритма, позволяющие осуществлять ритмичные сокращения гладкой мускулатуры и ЖКТ (перистальтика), сердца, сосудов, мочевыделительной системы. Именно эта система обеспечивает постоянное сокращение сердца, сосудов, кишечника и т. д без контроля головного мозга. Благодаря этой системе, головной мозг не перегружается избыточной информацией, а центральное управление этой системой осуществляется за счет того, что на некоторых узлах (ганглиях), заканчиваются отростки симпатических и парасимпатических волокон). Поэтому сигналы управления от головного мозга могут настраивать работу сети внутренних органов соответственно ситуации. Именно поэтому, в случае стресса симпатическая система отправляет сигналы к ЖКТ замедляется пищеварение. А затем парасимпатическая система позволяет восстановить нормальное функционирование и убрать напряжение гладкой мускулатуры.

Сигналы о состоянии внутренних органов и среды организма передаются в мозговые структуры: ретикулярную формацию, таламус и кору больших полушарий головного мозга от нейронов, расположенных в спинном мозге. Нейрон спинного мозга имеют интегрирующую функцию. Он одновременно получает сигнал от внутреннего органа (внутренняя среда), и от нейронов кожной чувствительности (от внешней среды). Именно поэтому неблагополучие в желчном пузыре может вызывать повышенную кожную чувствительность справой стороны тела. А также это объясняет почему физиотерапевтическое воздействие или горчичник может оказывать положительное влияние на снижение неприятных ощущений в определенном внутреннем органе.  

Критика экспериментов Хайнеса

Несмотря на высокую точность измерений благодаря современным технологиям, которые использовал Хайнес, все же и его опыт имеет некоторые «слепые пятна».

Первое — это вероятность предсказания исследования, составляющая примерно 60%. Это всего на 10% выше случайного распределения. Конечно, вероятность предсказания могла быть сильно занижена из-за того, что данные, полученные с помощью ФМРИ, дают очень приблизительную картину происходящего в нервных клетках мозга. Однако 60% точности предсказания бинарного выбора в стандартизированной экспериментальной ситуации нельзя назвать неоспоримым и однозначным доказательством отсутствия у человека свободы воли.

Второе — это неявное предположение авторов, что сознание испытуемых во время эксперимента должно было работать по принципу «все или ничего». То есть, в сознании испытуемых на протяжении многих секунд не было абсолютно никаких намерений, а затем вдруг внезапно принималось уверенное решение.

Испытуемые получали инструкцию нажать на кнопку, как только они примут решение. Но всегда ли они принимали его сразу, без сомнений, и точно ли распознавали самые ранние проблески намерения, например, когда оно только зародилось, но они еще не были в нем уверены? Это никак невозможно проверить.

Решения на основе суждений

Решения, принятые на основе суждений, могут на первый взгляд показаться интуитивными. Причиной тому – неочевидность логики. Но в действительности такие решения – продукт знаний и накопленного опыта. Люди применяют знания о том, что происходило в подобных случаях в прошлом, для поиска альтернативных выборов в настоящем и прогнозирования их результатов в будущем. Беря за основу здравый смысл, человек принимает решение, успешное ранее. Суждение выступает основой решения, и это полезно, ведь многие жизненные ситуации зачастую повторяются. Поэтому то, что принесло пользу тогда, может принести ее и сейчас.

Учитывая то, что решение на основе суждения принимается в сознании человека, оно всегда будет отличаться быстротой и невысокой «ценой». Однако здравый смысл в чистом виде – явление очень редкое, т.к. у каждого есть свои потребности, задачи, убеждения и т.д. Так что одних суждений для принятия решений маловато в уникальных и сложных ситуациях, где проблемы лишь кажутся очевидными.

Если ситуация новая и у человека еще нет опыта, он не может обосновать свой выбор логически. Суждения здесь могут оказаться плохими, т.к. факторов, которые нужно учитывать, очень много, и разум не способен обработать их все сразу в силу ограниченности своих возможностей. Исходя из того, что суждение берет за основу опыт, слишком большая ориентация на последний может смещать решения в стороны, знакомые человеку по действиям в прошлом. В такой ситуации очень просто не заметить хороших альтернатив. Но еще важнее то, что человек, слишком уповающий на суждения и опыт, может осознанно или неосознанно избегать нового. А это в свою очередь может стать причиной больших проблем в будущем, ведь актуальность практически любой информации со временем снижается.

Адаптироваться к новому и тем более сложному никогда не бывает слишком просто, ведь всегда существует вероятность принятия неверного решения. Но во множестве ситуаций человек вполне может повысить свои шансы на правильный выбор – если только он попробует принять решение рационально.

Зачем нужна йога и диета Fodmap?

Учитывая сложные взаимосвязи между кишечником и мозгом и значительную роль стресса, к лечению раздраженного кишечника необходим комплексный подход. Конечно, нужно снизить уровень стресса. Например, с помощью физических упражнений, в том числе занятий йогой. Кроме повышения гибкости, асаны способствуют установлению более осознанной связи с телом. Мышцы и связки посылают сигналы в мозг, вызывая выработку эндорфинов. Это приводит не только к расслаблению мышц, но и к стабилизации эмоционального фона. Подобным образом действуют и медитации. Они позволяют уменьшить напряжение поперечно-полосатых и гладких мышц кишечника и снять общее напряжение.

Еще один способ улучшения состояния при раздраженном кишечнике — диета с низким содержанием FODMAP5.

Название произошло от первых букв продуктов, которые следует избегать: Fermentable (ферментируемые или сбраживаемые), Oligosaccharides (олигосахариды), Disaccharides (дисахариды), Monosaccharides (моносахариды) and Polyols (полиолы).

Диета разработана в Австралии и предполагает уменьшение количества различных природных сахаров, искусственных подсластителей. Эти вещества обладают свойством задерживать воду и ферментируются бактериями, во время этого процесса выделяется большое количество метана и углекислого газа, что приводит к метеоризму и болям в животе. Диета означает уменьшение в рационе:

• олигосахаридов: продуктов на основе пшеницы, ржи, ячменя (хлеб, выпечка, крупы), красной фасоли и сои, гороха, свеклы. Таких фруктов, как персики, хурма, нектарины, а также сухофруктов (особенно чернослива), арбузов;
• дисахаридов: продуктов с лактозой, например, молока;
• моносахаридов: яблок, груш, манго, вишни, фруктовых соков с высоким содержанием фруктозы, кукурузного сиропа, меда;
• полиолов: грибов, цветной капусты, зеленого горошка.

Место этих продуктов в рационе занимают цитрусовые, дыня, маракуйя, ягоды, овощи (морковь, огурцы, капуста, тыква), крупы (гречневая, сорго, киноа), орехи, нежирные мясо, рыба, птица, яйца, безлактозное, миндальное или рисовое молоко, твердый сыр, фета, творог.

По данным недавнего исследования, 86% людей на фоне диеты отметили улучшение состояния при раздраженном кишечнике5. У них уменьшились боль, вздутие, стали меньше беспокоить запор/диарея.

Кишечная микрофлора и мозг взаимодействуют?

Но есть еще кое-что интересное. Оказалось, что мы живем в тесном симбиозе с тысячами микроорганизмов, населяющих наш кишечник — комменсальная микробиота. Колонизация микроорганизмами происходит во время рождения и позже во время кормления и это очень важный процесс, который в норме завершается к 4 месяцам после рождения. Отсутствие нормальной микрофлоры или нарушение ее состава может привести к нарушениям развития. Оказалось, что у мышат, имеющих стерильный кишечник, ухудшаются нейроэндокринный и поведенческие реакции на стресс и имеются изменения в уровне дофамина в мозгу.  Некоторые вещества синтезируемые микробиотой могут влиять на количество микро глиальных клеток в мозгу стерильных мышей, а это, в свою очередь может спровоцировать развитие аутизма. Микробиота кишечника синтезирует способна производить широкий спектр нейрохимических веществ включая гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК), триптофан (5-гидрокситриптамин (5-HT)), мелатонин, гистамин, ацетилхолин (ACh), норэпинефрин и дофамин. Причем количество этих веществ достаточно, чтобы влиять на нейронную активность в кишечном мозге.

В физиологических условиях молекулы размером с белок не могут проходить через кишечный эпителий, и сигнализация происходит опосредовано, например через энтероэндокринные клетки.  Но некоторые достаточно маленькие молекулы могут преодолевать кишечный барьер и напрямую стимулировать афферентные нейроны кишечной нервной системы, чтобы посылать сигналы в мозг через блуждающий нерв. Бактериальные белки могут перекрестно реагировать с человеческими антигенами и стимулировать дисфункциональные реакции иммунной системы. Микробиота влияет на медленный сон, вырабатывая цитокины, вызывающие воспаления, и увеличивает количество кортизола, что приводит к подавленному настроению, усилению тревожности. Бактериальные ферменты могут продуцировать нейротоксические метаболиты. Даже полезные метаболиты могут проявлять если их слишком много могут проявлять нейротоксичность. Доказано влияние микробиоты на развитие болезни Альцгеймера, Паркинсона, рассеянного склероза, депрессии и тревожных расстройств. 

Как не ошибиться с диагнозом?

Нередко сложно отличить «раздраженный кишечник» от других более серьезных заболеваний кишечника, например, воспалительных. При двух этих состояниях есть сходные симптомы, однако это разные проблемы и лечение будет отличаться.

Для постановки диагноза обычно используют тщательный сбор анамнеза, лабораторные и эндоскопические тесты. Также помогут Римские критерии4, согласно которым функциональное расстройство наиболее вероятно, если имеется повторяющаяся боль в животе. Она должна возникать в среднем не реже раза в неделю последние три месяца и сопровождаться двумя или более дополнительными симптомами: должна быть связана с дефекацией (походом в туалет), изменением частоты стула, изменением формы или внешнего вида стула.

Существует несколько тревожных симптомов, на которые нужно обратить внимание и которых не бывает при «раздраженном кишечнике»: это повышение температуры тела, появление крови в кале, немотивированная потеря массы тела, появление симптомов ночью, постоянные сильные боли в животе. При их появлении необходимо обратиться на консультацию к гастроэнтерологу или терапевту

Нет, наша голова не работает по алгоритмам

Вроде бы набрали много свидетельств алгоритмической работы нашего мозга.

Влиятельный исследователь Дэвид Марр ставит вопрос так: ищем алгоритмы, а потом ищем часть мозга, которая запускает их. Но есть и те, кто задает вопрос иначе: если не алгоритмы, то что?

На него тоже есть ответ. Нам известно огромное количество действий, которыми мозг управляет без алгоритмов. Мы ходим, бегаем и ползаем, не вовлекая алгоритмической деятельности. При этих повторяющихся сокращениях разных групп мышц регистрируются такие же повторяющиеся всплески активности целых групп взаимосвязанных нейронов — они самостоятельно управляют движениями мышц.

Подобные нейронные цепочки возникают в мозге каждый раз, когда в теле происходят ритмичные процессы (хотя работой сердца управляет собственная фиксированная цепочка) — когда мы жуем, плаваем, дышим.

А что с единичными движениями? Например, когда мы поднимаем руку, чтобы взять стакан. Движение не повторяющееся, но и алгоритмов для его выполнения не требуется. При таких движениях происходит серия быстрой смены активности в нейронах зоны моторной коры, ответственной за руку. Они передают сигнал спинному мозгу, который передает его мышцам. Что здесь за алгоритм?

Вообще-то, даже сложные процессы могут обойтись простой динамикой.

Вот механическое решение для работы памяти. Нам уже несколько десятилетий известно, что простое воспоминание может сохраняться и воспроизводиться активностью простой цепочки нейронов в ответ на определенные вводные данные. С их помощью запах поджаренного хлеба может вызывать в нас сложное воспоминание о визите к бабушке в далеком детстве.

А вот механическое решение для формирования прогноза. Наш мозг часто занимается прогнозированием. В этом процессе вознаграждение достаточно неопределенно: сдав отчеты вовремя, вы можете получить повышение, а можете и не получить.

Есть механическое решение для почти любой задачи, связанной с вводными данными. Например, машины с неустойчивым состоянием (особый вид нейросети) представляют собой группу смоделированных нейронов, связанных между собой случайным образом и беспрерывно посылающих друг другу импульсы.

Кроме того, нейроны в этой модели разделяются на возбуждающие и тормозящие (последние не дают первым провести сигнал). Это важный момент, поскольку итоговая нейросеть работает в должной степени беспорядочно, а значит, самое легкое изменение во вводных данных вызовет абсолютно иную активность. По большому счету это означает, что любые вводные данные могут вызвать любую операцию.

Влиятельный физик и математик Роджер Пенроуз посвятил две увесистые книги размышлениям о том, что мозг — это не компьютер. Но каким-то образом от этого простого утверждения он перешел к мысли о существовании квантового сознания, не допустив золотой середины. Ведь все может быть гораздо проще: мозг постоянно находится в движении, которое может подчиняться алгоритмам, а может и не подчиняться.

Ни одно исследование не сможет доказать, что вот эта определенная часть мозга работает по алгоритму Х. В науке так не бывает. Подтверждениями гипотезы служат многочисленные работы со всего мира, собираемые по крупицам. Так что точного ответа мы пока не знаем.

Считаю ли я мозг компьютером? Нет. Я готов оказаться неправым. Более того, я написал множество статей о том, как мозг реализует алгоритмы. Так что, как видите, я спокойно могу придерживаться двух точек зрения одновременно.