Пустой мозг

Роберт Эпштейн - старший психолог-исследователь Американского института поведенческих исследований и технологий в Калифорнии. Автор 15 книг и бывший главный редактор журнала Psychology Today.

Как бы они ни старались, исследователи мозга и когнитивные психологи никогда не найдут в мозгу копию 5-й симфонии Бетховена - или копии слов, картинок, грамматических правил или любых других видов стимулов окружающей среды. Конечно, человеческий мозг на самом деле не пуст. Но он не содержит большинства вещей, о которых думают, даже таких простых вещей, как «воспоминания».

Наше неправильное представление о мозге имеет глубокие исторические корни, но изобретение компьютеров в 1940-х годах нас особенно сбило с толку. Уже более полувека психологи, лингвисты, нейробиологи и другие эксперты по человеческому поведению утверждают, что человеческий мозг работает как компьютер.

Чтобы понять, насколько бессмысленна эта идея, рассмотрим мозг младенцев. Благодаря эволюции человеческие новорожденные, как и новорожденные всех других видов млекопитающих, входят в мир, подготовленные к эффективному взаимодействию с ним. У ребенка нечеткое зрение, но он обращает особое внимание на лица и быстро распознает лицо матери. Он предпочитает звук голоса неречевым звукам и может отличить один основной речевой звук от другого. Мы, без сомнения, созданы для того, чтобы устанавливать социальные связи.

Здоровый новорожденный также обладает более чем десятком рефлексов - готовых реакций на определенные раздражители, которые важны для его выживания. Он поворачивает голову в направлении чего-то, что касается его щеки, а затем сосет все, что попадает в его рот. Он задерживает дыхание при погружении в воду. Он так сильно сжимает вещи, которые помещены в его руки, что может почти выдержать собственный вес. Возможно, самое главное, новорожденные снабжены мощными механизмами обучения, которые позволяют им быстро меняться, чтобы они могли более эффективно взаимодействовать со своим миром, даже если этот мир не похож на тот, с которым сталкивались их далекие предки.

Чувства, рефлексы и механизмы обучения - это то, с чего мы начинаем, и это довольно много, если задуматься. Если бы нам не хватало какой-либо из этих способностей при рождении, у нас, вероятно, были бы проблемы с выживанием.

Но вот с чем мы не рождаемся: информация, данные, правила, программное обеспечение, знания, лексиконы, представления, алгоритмы, программы, модели, память, изображения, процессоры, подпрограммы, кодировщики, декодеры, символы или буферы - элементы дизайна, которые позволяют цифровым компьютерам вести себя разумно. Мы не только не рождаемся с такими вещами, но и не развиваем их - никогда.

Мы не храним слова или правила, которые говорят нам, как ими манипулировать. Мы не создаем представления визуальных стимулов, не сохраняем их в буфере краткосрочной памяти, а затем переносим представление в устройство долговременной памяти. Мы не извлекаем информацию, изображения или слова из регистров памяти. Компьютеры делают все это, а организмы - нет.

Компьютеры буквально обрабатывают информацию - числа, буквы, слова, формулы, изображения. Информация сначала должна быть закодирована в формате, который могут использовать компьютеры, что означает шаблоны из единиц и нулей («биты»), организованные в небольшие фрагменты («байты»). На моем компьютере каждый байт содержит 8 бит, и определенный набор этих битов обозначает букву d , другой - букву o, а третий - букву g . Рядом эти три байта образуют слово dog - «собака» . Одно изображение - скажем, фотография моего кота Генри на моем рабочем столе - представлено очень специфическим шаблоном из миллиона этих байтов («один мегабайт»), окруженных некоторыми специальными символами, которые специфическим образом сообщают компьютеру, что это изображение.

Компьютеры буквально перемещают эти шаблоны с места на место в различных физических хранилищах, запечатленных в электронных компонентах. Иногда они также копируют шаблоны, а иногда трансформируют их по-разному - например, когда мы исправляем ошибки в рукописи или когда мы подправляем фотографию. Правила, которым следуют компьютеры для перемещения, копирования и работы с этими массивами данных, также хранятся внутри компьютера. Вместе набор правил называется «программой» или «алгоритмом». Группа алгоритмов, которые работают вместе, чтобы помочь нам что-то сделать (например, купить акции или найти дату в Интернете), называется «приложением» - то, что большинство людей теперь называют «приложением».

Простите меня за введение в вычисления, но мне нужно внести ясность: компьютеры действительно работают с символическими представлениями мира. Они действительно хранят и извлекают . Они действительно обрабатывают . У них действительно есть физическая память . Они действительно во всем без исключения руководствуются алгоритмами .

С другой стороны, люди этого не делают - никогда не делали и не будут. Учитывая эту реальность, почему так много ученых говорят о нашей психической жизни, как если бы мы были компьютерами?

В своей книге In Our Own Image (2015) эксперт по искусственному интеллекту Джордж Заркадакис описывает шесть различных метафор, которые люди использовали за последние 2000 лет, пытаясь объяснить человеческий интеллект.

В самом раннем из них, в конечном итоге сохранившемся в Библии, люди были сформированы из глины или грязи, которые разумный бог затем наполнил своим духом. Этот дух «объяснил» наш разум - по крайней мере, грамматически.

Изобретение гидротехники в 3 веке до нашей эры привело к популярности гидравлической модели человеческого интеллекта, идеи о том, что поток различных жидкостей в организме - «жидкости» - отвечает как за физическое, так и умственное функционирование. Гидравлическая метафора существовала более 1600 лет, постоянно препятствуя медицинской практике.

К 1500-м годам были изобретены автоматы, приводимые в движение пружинами и шестернями, что в конечном итоге вдохновило ведущих мыслителей, таких как Рене Декарт, на утверждение, что люди - сложные машины. В 1600-х годах британский философ Томас Гоббс предположил, что мышление возникает из небольших механических движений в мозгу. К 1700-м годам открытия в области электричества и химии привели к новым теориям человеческого интеллекта - опять же, в значительной степени метафорическим по своей природе. В середине 1800-х годов, вдохновленный последними достижениями в области связи, немецкий физик Герман фон Гельмгольц сравнил мозг с телеграфом.

Каждая метафора отражала самое передовое мышление той эпохи, которая ее породила. Как и следовало ожидать, всего через несколько лет после появления компьютерных технологий в 1940-х годах мозг работал как компьютер, причем роль физического оборудования играл сам мозг, а наши мысли выступали в качестве программного обеспечения. Знаменательным событием, положившим начало тому, что сейчас широко называют «когнитивной наукой», стала публикация психолога Джорджа Миллера « Язык и коммуникация» (1951). Миллер предположил, что ментальный мир можно строго изучать, используя концепции теории информации, вычислений и лингвистики.

Этот вид мышления получил свое окончательное выражение в короткой книге «Компьютер и мозг» (1958), в которой математик Джон фон Нейман категорически заявил, что функция нервной системы человека является « prima facie цифровой». Хотя он признал, что на самом деле мало что известно о роли мозга в человеческом мышлении и памяти, он проводил параллель за параллелью между компонентами вычислительных машин того времени и компонентами человеческого мозга.

Благодаря последующим достижениям как в компьютерных технологиях, так и в исследованиях мозга, постепенно развивались амбициозные междисциплинарные усилия по пониманию человеческого интеллекта, прочно укоренившиеся в идее, что люди, как и компьютеры, являются процессорами информации. Сейчас в этих усилиях участвуют тысячи исследователей, они финансируются на миллиарды долларов и породили обширную литературу, состоящую как из технических, так и из популярных статей и книг. Книга Рэя Курцвейла « Как создать разум: раскрытая тайна человеческой мысли» (2013) иллюстрирует эту точку зрения, размышляя об «алгоритмах» мозга, о том, как мозг «обрабатывает данные» и даже о том, как он внешне напоминает интегральные схемы в его структура.

Метафора обработки информации (Information Processing - IP) человеческого интеллекта сейчас доминирует в человеческом мышлении как на улице, так и в науке. Практически не существует форм дискурса об разумном человеческом поведении, который протекал бы без использования этой метафоры, точно так же, как никакая форма дискурса об разумном человеческом поведении не могла бы продолжаться в определенные эпохи и культуры без ссылки на дух или божество. Обоснованность метафоры IP в современном мире обычно не вызывает сомнений.

Но метафора IP, в конце концов, всего лишь еще одна метафора - история, которую мы рассказываем, чтобы понять то, чего мы на самом деле не понимаем. И, как и все предшествующие метафоры, он обязательно будет отброшен в какой-то момент - либо заменен другой метафорой, либо, в конце концов, заменен фактическим знанием.

Чуть более года назад, во время посещения одного из самых престижных исследовательских институтов мира, я призвал исследователей объяснить разумное человеческое поведение без ссылки на какой-либо аспект метафоры IP. Они не могли этого сделать , и когда я вежливо поднял этот вопрос в последующих сообщениях по электронной почте, им все равно нечего было предложить несколько месяцев спустя. Они видели проблему. Они не отвергли задачу как тривиальную. Но они не могли предложить альтернативы. Другими словами, метафора IP - «липкая». Это загромождает наше мышление языком и идеями, которые настолько сильны, что нам трудно думать о них.

Ошибочную логику метафоры IP достаточно легко сформулировать. Он основан на ошибочном силлогизме - с двумя разумными предпосылками и ошибочным выводом. Разумная предпосылка №1: все компьютеры способны вести себя разумно. Разумная посылка № 2: все компьютеры являются процессорами информации. Ошибочный вывод: все сущности, которые способны вести себя разумно, являются обработчиками информации.

Если отвлечься от формального языка, идея о том, что люди должны быть обработчиками информации только потому, что компьютеры являются обработчиками информации, просто глупая, и когда однажды метафора IP окончательно откажется от метафоры IP, историки почти наверняка так это поймут, просто поскольку мы теперь считаем гидравлические и механические метафоры глупыми.

Если метафора IP такая глупая, почему она такая липкая? Что мешает нам отмахнуться от него, как мы можем отмахнуться от ветки, преграждающей нам путь? Есть ли способ понять человеческий интеллект, не опираясь на хрупкий интеллектуальный костыль? И какую цену мы заплатили за то, что так долго опирались на этот костыль? В конце концов, метафора IP на протяжении десятилетий руководила писательскими работами и мышлением большого числа исследователей в самых разных областях. Какой ценой?

В классном упражнении, которое я проводил много раз на протяжении многих лет, я начинаю с того, что нанимаю студента, чтобы он нарисовал подробную картину долларовой банкноты - «как можно подробнее», я говорю, - на доске перед классом. Когда ученик заканчивает, я накрываю рисунок листом бумаги, вынимаю из бумажника долларовую купюру, прикрепляю ее к доске и прошу ученика повторить задание. Когда он или она заканчивают, я снимаю обложку с первого рисунка, и класс комментирует различия.

Поскольку вы, возможно, никогда не видели подобной демонстрации или потому что у вас могут возникнуть проблемы с представлением результата, я попросил Джинни Хён, одного из студентов-практикантов в институте, где я провожу свои исследования, сделать два рисунка. Вот ее рисунок «по памяти» (обратите внимание на метафору):

А вот рисунок, который она впоследствии сделала с подаренной долларовой купюрой:

Джинни была удивлена результатом так же, как и вы, но это типично. Как видите, рисунок, сделанный без долларовой банкноты, ужасен по сравнению с рисунком, сделанным с экземпляра, хотя Джинни видела долларовую банкноту тысячи раз.

В чем проблема? Разве у нас нет «представления» долларовой банкноты, «хранящейся» в «регистре памяти» в нашем мозгу? Разве мы не можем просто «извлечь» его и использовать для рисования?

Очевидно, что нет, и за тысячу лет нейробиологии никогда не удастся найти изображение долларовой банкноты, хранящееся в человеческом мозгу, по той простой причине, что ее там нет.

На самом деле, многочисленные исследования мозга говорят нам, что несколько, а иногда и большие области мозга часто задействованы даже в самых повседневных задачах памяти. Когда задействованы сильные эмоции, миллионы нейронов могут стать более активными. В исследовании, проведенном в 2016 году нейропсихологом из Университета Торонто Брайаном Левином и другими выжившими в авиакатастрофе, отмечалось, что авария увеличила нервную активность в "миндалевидном теле, медиальной височной доле, передней и задней срединной линии и зрительной коре" пассажиров.

Идея, выдвинутая несколькими учеными, что определенные воспоминания каким-то образом хранятся в отдельных нейронах, абсурдна; во всяком случае, это утверждение просто выдвигает проблему памяти на еще более сложный уровень: как и где, в конце концов, память хранится в ячейке?

Так что же происходит, когда Джинни снимает долларовую купюру в ее отсутствие? Если бы Джинни никогда раньше не видела долларовую купюру, ее первый рисунок, вероятно, совсем не походил бы на второй рисунок. Увидев раньше долларовые купюры, она в чем-то изменилась . В частности, ее мозг был изменен таким образом, что она позволила ей визуализировать долларовую банкноту, то есть заново испытать видение долларовой банкноты, по крайней мере, до некоторой степени.

Разница между двумя диаграммами напоминает нам, что визуализация чего-либо (то есть видение чего-либо в его отсутствии) гораздо менее точна, чем видение чего-либо в его присутствии. Вот почему мы гораздо лучше узнаем, чем вспоминаем. Когда мы что - то вспоминаем (от латинского re - «снова» и memorari - «помнить»), мы должны попытаться пережить переживание заново; но когда мы что-то узнаем, мы должны просто осознавать тот факт, что у нас уже был этот перцептивный опыт раньше.

Возможно, вы возразите против этого примера. Джинни и раньше видела долларовые купюры, но она не делала преднамеренных усилий, чтобы «запомнить» детали. Вы можете возразить, что если бы она это сделала, она могла бы нарисовать второе изображение без счета. Однако даже в этом случае изображение долларовой банкноты ни в каком смысле не было «сохранено» в мозгу Джинни . Она просто лучше подготовилась к точному ее рисованию, точно так же, как пианист благодаря практике становится более искусным в игре концерта, не вдыхая копию нот.

На основе этого простого упражнения мы можем приступить к построению основы теории разумного человеческого поведения, свободной от метафор, - такой, в которой мозг не полностью пуст, но, по крайней мере, свободен от багажа метафоры IP.

Когда мы путешествуем по миру, нас меняют разные переживания. Особо следует отметить переживания трех типов: (1) мы наблюдаем за тем, что происходит вокруг нас (поведение других людей, звуки музыки, направленные нам инструкции, слова на страницах, изображения на экранах); (2) мы сталкиваемся с сочетанием неважных стимулов (например, сирен) с важными стимулами (например, появление полицейских машин); (3) нас наказывают или вознаграждают за определенное поведение.

Мы станем более эффективными в своей жизни, если изменимся в соответствии с этим опытом - если мы теперь можем читать стихотворение или петь песню, если мы можем следовать полученным инструкциям, если мы реагируем на существенные стимулы активнее, чем на несущественные, если мы воздерживаемся от поведения, которое наказуемо, или если будем чаще вести себя так, чтобы получить вознаграждение.

Несмотря на вводящие в заблуждение заголовки, никто на самом деле не имеет ни малейшего представления о том, как меняется мозг после того, как мы научились петь песню или читать стихотворение. Но ни песня, ни стихотворение в ней не «хранятся». Мозг просто изменился упорядоченным образом, что теперь позволяет нам петь песню или читать стихотворение при определенных условиях. Когда меня призывают к выступлению, ни песня, ни стихотворение ни в коем случае не «извлекаются» из любого места в мозгу, равно как и «извлекаются» движения моих пальцев, когда я постукиваю пальцем по столу. Мы просто поем или декламируем - поиск не требуется.

Несколько лет назад я спросил нейробиолога Эрика Кандела из Колумбийского университета, лауреата Нобелевской премии за определение некоторых химических изменений, происходящих в нейронных синапсах аплизии (морской улитки) после того, как она чему-то научилась - как долго он думал, что нам нужно понять, как работает человеческая память. Он быстро ответил: «Сто лет». Я не подумал спросить его, считает ли он, что метафора IP замедляет нейробиологию, но некоторые нейробиологи действительно начинают думать о немыслимом - что метафора не является необходимой.

Несколько ученых-когнитивистов, в частности Энтони Чемеро из Университета Цинциннати, автор книги «Радикальное воплощение когнитивной науки» (2009), теперь полностью отвергают мнение о том, что человеческий мозг работает как компьютер. Общепринятая точка зрения состоит в том, что мы, как компьютеры, понимаем мир, выполняя вычисления над его мысленными представлениями, но Чемеро и другие описывают другой способ понимания разумного поведения - как прямое взаимодействие между организмами и их миром.

Мой любимый пример резкого различия между точкой зрения интеллектуальной собственности и тем, что некоторые сейчас называют `` антирепрезентативным '' взглядом на человеческое функционирование, включает два разных способа объяснения того, как бейсболисту удается поймать летающий мяч, - прекрасно объясненный Майклом Макбитом. из Университета штата Аризона и его коллеги в статье 1995 года в журнале Science . Перспектива IP требует, чтобы игрок сформулировал оценку различных начальных условий полета мяча - силы удара, угла траектории и т.п. - затем создал и проанализировал внутреннюю модель траектории, по которой летел мяч. мяч, скорее всего, будет двигаться, а затем использовать эту модель для непрерывного управления и корректировки двигательных движений во времени, чтобы перехватить мяч.

Это все хорошо, если бы мы работали как компьютеры, но Макбит и его коллеги дали более простое объяснение: чтобы поймать мяч, игроку просто нужно продолжать движение таким образом, чтобы мяч оставался в постоянном визуальном отношении к домашняя тарелка и окружающий пейзаж (технически «линейная оптическая траектория»). Это может показаться сложным, но на самом деле это невероятно просто и полностью не требует вычислений, представлений и алгоритмов.

Два целеустремленных профессора психологии из Университета Лидса Беккета в Великобритании - Эндрю Уилсон и Сабрина Голонка - включают пример бейсбола среди многих других, которые можно просто и разумно рассматривать вне рамок интеллектуальной собственности. В течение многих лет они вели блог о том, что они называют «более последовательным, натурализованным подходом к научному изучению человеческого поведения… расходящимся с доминирующим подходом когнитивной нейробиологии». Однако это далеко не движение; основные когнитивные науки продолжают некритически погрязнуть в метафоре IP, и некоторые из самых влиятельных мыслителей мира сделали великие предсказания о будущем человечества, которые зависят от достоверности метафоры.

Одно из предсказаний, сделанное, среди прочего, футуристом Курцвейлом, физиком Стивеном Хокингом и нейробиологом Рэндалом Кёне, состоит в том, что, поскольку человеческое сознание якобы похоже на компьютерное программное обеспечение, вскоре появится возможность загружать человеческие умы в компьютер по схемам. из которых мы станем невероятно могущественными в интеллектуальном плане и, вполне возможно, бессмертными. Эта концепция лежала в основе сюжета антиутопического фильма « Превосходство» (2014) с Джонни Деппом в главной роли в роли ученого, похожего на Курцвейла, чьи мысли были загружены в Интернет - с катастрофическими последствиями для человечества.

К счастью, поскольку метафора IP не совсем верна, нам никогда не придется беспокоиться о том, что человеческий разум выйдет из-под контроля в киберпространстве; Увы, мы тоже никогда не достигнем бессмертия через скачивание. Это не только из-за отсутствия программного обеспечения сознания в мозгу; здесь есть более глубокая проблема - назовем ее проблемой уникальности - которая одновременно вдохновляет и угнетает.

B оскольку ни «банка памяти» , ни «представление» раздражители существуют в мозге, и потому все , что требуется для нас функцию в мире для мозга к изменению упорядоченным образом в результате нашего опыта, есть нет причин полагать, что любые двое из нас изменились одинаково из-за одного и того же опыта . Если мы с вами будем присутствовать на одном концерте, изменения, которые происходят в моем мозгу, когда я слушаю 5-ю музыку Бетховена, почти наверняка будут полностью отличаться от изменений, происходящих в вашем мозгу. Эти изменения, какими бы они ни были, основаны на уникальной нейронной структуре, которая уже существует, причем каждая структура развивалась на протяжении всей жизни уникального опыта.

Вот почему, как показал сэр Фредерик Бартлетт в своей книге « Воспоминания» (1932), никакие два человека не будут повторять рассказ, который они слышали одинаково, и почему со временем их повторение истории будет все больше и больше расходиться. Никакой «копии» истории никогда не делается; скорее, каждый человек, услышав историю, в некоторой степени изменяется - достаточно, чтобы, когда его спросят об истории позже (в некоторых случаях, через дни, месяцы или даже годы после того, как Бартлетт впервые прочитал им историю), они могут заново пережить слушание. история в некоторой степени, хотя и не очень хорошо (см. первый рисунок долларовой купюры выше).

Я полагаю, это вдохновляет, потому что это означает, что каждый из нас поистине уникален не только по своему генетическому составу, но даже по тому, как наш мозг меняется с течением времени. Это также удручает, потому что делает задачу нейробиолога невыносимой. Для любого конкретного опыта упорядоченное изменение может включать тысячу нейронов, миллион нейронов или даже весь мозг, причем паттерн изменений в каждом мозге разный.

Что еще хуже, даже если бы у нас была возможность сделать снимок всех 86 миллиардов нейронов мозга, а затем смоделировать состояние этих нейронов в компьютере, эта обширная картина ничего не значила бы за пределами тела мозга, которое ее произвело . Это, пожалуй, самый вопиющий способ, которым метафора IP исказила наши представления о функционировании человека. В то время как компьютеры хранят точные копии данных - копии, которые могут оставаться неизменными в течение длительного времени, даже если питание было отключено, - мозг поддерживает наш интеллект только до тех пор, пока он остается живым . Переключателя нет. Либо мозг продолжает работать, либо мы исчезаем. Более того, как указал нейробиолог Стивен Роуз в книге «Будущее мозга»(2005), снимок текущего состояния мозга также может быть бессмысленным, если мы не знаем всю историю жизни владельца этого мозга - возможно, даже о социальном контексте, в котором он или она выросли.

Подумайте, насколько сложна эта проблема. Чтобы понять даже основы того, как мозг поддерживает человеческий интеллект, нам, возможно, потребуется знать не только текущее состояние всех 86 миллиардов нейронов и их 100 триллионов взаимосвязей, не только разную силу, с которой они связаны, и не только их состояния более 1000 белков, которые существуют в каждой точке соединения, но то, как текущая активность мозга способствует целостности системы. Добавьте к этому уникальность каждого мозга, отчасти вызванную уникальностью истории жизни каждого человека, и предсказание Кандела начинает звучать излишне оптимистично. (В недавней статье в The New York Times, нейробиолог Кеннет Миллер предположил, что на то, чтобы выяснить основные нейронные связи, потребуются «столетия».)

Между тем, огромные суммы денег собираются на исследования мозга, в некоторых случаях основанные на ошибочных идеях и обещаниях, которые невозможно сдержать. Самый вопиющий пример сбоя нейробиологии, задокументированный недавно в отчете журнала Scientific American , касается проекта Human Brain Project стоимостью 1,3 миллиарда долларов, запущенного Европейским союзом в 2013 году. Харизматичный Генри Маркрам убежден, что он может создать симуляцию всего человеческого мозга. на суперкомпьютере к 2023 году и чтобы такая модель произвела революцию в лечении болезни Альцгеймера и других заболеваний, официальные лица ЕС финансировали его проект практически без ограничений. Менее чем через два года проект превратился в «мозговую катастрофу», и Маркраму попросили уйти в отставку.

Мы организмы, а не компьютеры. Преодолей это. Давайте продолжим работу, пытаясь понять самих себя, но не обременяя себя ненужным интеллектуальным багажом. Метафора IP просуществовала полвека, и на этом пути мало что удалось сделать. Пришло время нажать клавишу УДАЛИТЬ.

Оригинал статьи https://getpocket.com/explore/item/the-empty-brain