Действуй, мозг! Квантовая модель разума

Но вернее определить её как проявление информационного конструктивизма. Или, упрощённо и нестрого, инфомании.

Т.е. такого, свободного от предрассудков и идеологем, мировоззрения, которое признаёт в человеке главным жажду познания себя и мира, стремление создавать разнообразные, полезные и не очень, информационные конструкции.

В центре всего – разум.

Через творчество и вычисления мозг формирует реальность. Эта реальность не объективная и не субъективная: для нас, людей, она всегда была смешанной. Такова обусловленная нашим мозгом особенность, а всякая особенность есть преимущество.

Смешанная реальность, насыщенная, в том числе, технологиями и чрезвычайно сложными социальными системами, давит на нас, вынуждая разум, как рационализировать, так и фантазировать – накапливать и знание, и откровенную абракадабру для массового употребления. Однако сам мозг не спешит полностью подчиниться социотехнической моде: он дорожит свободой и не прочь время от времени потакать своим биологическим капризам.

Так что, modus vivendi для современного мозга – соблюдение баланса. Он может только вычислять, причём с помощью устройств небывалой мощности – но предаётся сантиментам и грёзам. Он уже может существовать без вычислений, занимаясь исключительно творчеством – но не доверяет автоматам. Прогресс и регресс парадоксально сосуществуют в тренде глобальной балансировки (см. рис. 5).

Как долго продлится баланс? В какое «потом» качнётся разум?

Несомненно, что это «потом» не будет точь-в-точь похоже ни на одно «сейчас» или на какое-либо «тогда».

Однако общее предсказание допустимо: мозг стремится стать творческим разумом. Не обремененным лишними вычислениями (прогрессоры и любители «искусственного интеллекта» не разочаруются) и значительно развив интуитивные способности (на улице идеалистов тоже будет праздник).

Правда, мозгу придётся попотеть. Чересчур многое нужно переосмыслить (в том числе – о самом себе); изобрести эффективные средства переработки и доставки информации, чтобы хорошенько перелопатить и систематизировать накопленные её объёмы. Тем более, мозг небезосновательно предполагает: информации в ближайшее время станет куда больше.

В этом – подлинный смысл текущей пробуксовки социогенеза и научного познания.

Заметим, что вряд ли остановка продлится дольше 2—3 десятилетий. Движение возобновится. Причём с невиданной для человечества скоростью (см. рис. 6).

Как бы там ни было, это не философское сочинение – книга посвящена научному объяснению устройства и работы мозга.

Оттого было бы уместно обозначить некую общую схему, по которой мы собираемся действовать.

В ней должен быть отражен последовательный план описания доминирующей научной парадигмы; соответствующей ей научной модели мозга, а также – логики и стратегии познания, лежащей в её основе.

Хорошо известно, что наступление т. н. Нового Времени тесно связано с философией индуктивизма (говоря кратко: истина – из опыта).

Одним из самых громких его глашатаев был мыслитель Фрэнсис Бэкон. Который буквально боготворил индуктивную логику, считая её единственным способом поиска истины. В том же XVII веке, что жил Бэкон, сформировалась идея о Вселенной-машине и мозге-машине. Работы Рене Декарта, объясняющие разум, можно трактовать не только как попытку ограничить иррациональное в учении о душе, но и как стремление описать магистральный путь познания.

Механический мозг ощупывает механический мир механическими, индуктивными, приёмами – что может быть логичнее?

Дедуктивизм (истина – из самого вероятного) не стал целостным философским учением.

Однако со всей определенностью можно указать на время, когда в методологии научного познания приоритетными стало считаться построение гипотез, а не простое обобщение наблюдаемых фактов. Это середина XX века: начало популяризации работ философа Карла Поппера, привлекшего внимание к проблеме проверки научных теорий. Кроме того, это время появления первых цифровых девайсов и формулировки Джоном фон Нейманом и Норбертом Винером тщательно проработанного представления о том, что мозг есть компьютер.

Действующий на бинарном коде природный вычислитель, сортирующий теории на «проверяемые» и «непроверяемые» – что может быть логичнее?

Мы можем не дождаться какой-либо философской концепции, превозносящей абдукцию (истина – из сочетания вероятного и «невозможного»; подробнее об абдукции см. в главе 4).

Тем не менее, нечёткая логика в науке существует уже с 1960х гг. Она ещё совсем юна, но находится в гораздо более тесной коллаборации с глубокими объяснениями, нежели доминировавшие когда-то индукция и дедукция. Эти объяснения – например, теория множеств и квантовая теория – позволяют описать и растолковать значительно больше фактов, чем прежде. И хотя наш мозг всё ещё им не по зубам, нет сомнений, что его черёд наступит. Противоречивость человеческих поступков, парадоксальность интеллектуальных озарений, непредсказуемость эмоций поддаются целостному описанию в абдуктивной логике, учитывающей бесконечное число элементов системы и сочетания вероятностей всех её состояний.

Хаотично структурированный квантовый мозг, способный одинаково свободно оперировать вычислимым и невычислимым: что может быть логичнее?

Идеалисты и рационалисты в равной степени тяготеют и к индуктивизму, и к дедуктивизму.

Вы легко найдёте верующего учёного, успешного в своей профессии. И без труда отыщите суеверного атеиста, приверженца традиций и «народных примет».

Ничего удивительного в этом нет: тип мировоззрения не связан прямо с типом предпочитаемой человеком логики.

Однако что-то подсказывает нам: то и другое безнадёжно устарело в XXI веке. Эволюция нашего мозга, равно как социогенез, достигли беспрецедентного уровня сложности. Чтобы в этом разобраться, смотреть на мир и на самого себя с позиций «идеальное/материальное» и/или рассуждать в категориях «общего/частного» – не просто недостаточно, но и ошибочно.

Итак, желая покончить с вопросом об идентификации нашей модели – ответить на вопрос «Кто ты, автор, и в какие дебри хочешь нас завести?» – я сообщаю, что представленное в рукописи объяснение есть вариант квантовой модели разума. И проявление абдуктивизма (см. табл. 1).

Считаю, что предлагаемое структурное, динамическое и функциональное описание мозга является сильной стороной данной модели. Поскольку сделано на базе квантовой теории и современных математических концепций. О привлекательности этического и эстетического содержания предоставляю судить читателю.

Самое лаконичное изложение нашей модели сводится к тезисам:

– Мозг состоит из конечного числа элементов, порождающих во взаимодействии друг с другом и со средой бесконечные множества мыслей, вычислений и действий. Существенно, что взаимодействие элементов суть непрерывный синтез квантовых суперпозиций.

– Элементы мозга во всякий момент времени находятся в том или ином динамическом режиме. Самый важный из них – хаотический, благодаря которому появляется новая информация.

– Цель разума – производство смыслов и знания. Смысл не всегда решает адаптационные задачи. Но даже бесполезные и/или невычислимые смыслы посредством, например, конкуренции способствуют становлению полезного смысла. Ряд таких смыслов составляет живой, неустойчивый и, вместе с тем, упорядоченный, процесс – знание.

Наука о мозге соткана из созданных им же догадок, идей и вычислений. Законы природы (или то, что мы называем «законами природы») не противоречат этой реальности, а органично с ней сочетаются.

Можно думать, что мы их открываем или нам их позволяют открывать. Но, вернее всего, мы конструируем их по собственному образу и подобию. На это указывают лучшие научные теории и учитывающий наибольшее число разумных предположений тип логического рассуждения, абдукция.

Объяснение – как выражение универсальных закономерностей и как интерпретация нашего разума – должно быть стройным, чистым, ясным. Критерий полезности не менее важен, чем красивая обёртка и безупречное, с точки зрения этики, содержание.

Даже не обладая абсолютной полнотой, такое объяснение даёт надёжные практические прогнозы. В отличие от покрытых плесенью теорий и запутанных, претендующих на всеохватывающую мудрость, сюжетов, каждый пласт которых подобен очередной черепахе. Сказки, может, и дают пищу для ума, но не создают ни предпосылок, ни энергии для интеллектуального движения.

Познание есть бесконечное и увлекательное действие. Это так же верно и просто, как то, что круглая Земля вращается вокруг Солнца, а завтра наступит новый рассвет.

И никакой тайны тут нет.

Рисунки и таблицы к главе 1

Глава 2. Мозг чувствующий

Наверно потому, что всё это мои чувства —

Одновременно радостно и почему-то грустно…

«Время и Стекло» раскрывают тему

Эврика!

математик Архимед во власти эмоций

Воротилы мысли

Существуют такие онтологические проблемы, полное и окончательное решение которых до сих пор не найдено, и неизвестно – будет ли найдено вообще. Во все времена люди, так или иначе, интересовались этими проблемами, формулируя их примерно так:

– вопрос №1 – Как устроен и как возник разум?

– вопрос №2 – Как устроена и как возникла Вселенная?

– вопрос №3 – Как устроена и как возникла жизнь?

– вопрос №4 – Какова природа бытия: из чего состоят разум, Вселенная, жизнь и всё остальное?

Порядок важности этих вопросов зависит от индивидуальных предпочтений и может быть произвольно изменён. А, вот, порядок формирования знания о каждом предмете всегда один и тот же.

Сначала появляется догадка, отвергающая устоявшееся представление. Затем – структурированная новая теория, поначалу конкурирующая со старым объяснением на равных. Впоследствии альтернативная теория побеждает в серии экспериментальных проверок (а также потому, что способна хорошо объяснить нарастающий поток новых фактов и наблюдений). Наконец, молодая теория сама утверждается в качестве мейнстрима, заполняющего всё смысловое пространство, и порождает прикладные теории, концепции, технологии.

Ответы на четыре, перечисленных выше, вопроса естественным образом переплетаются, а иногда попросту дублируют друг друга. Скажем, метафоры, объясняющие мир, переносятся на разум; живые и неживые системы оказываются состоящими из одних и тех же элементов и т. д.

В этом хитросплетении гипотез, теорий, концепций важно увидеть первичное зерно – идею-догадку, ставшую интеллектуальной инновацией. У каждой эпохи, не исключая самые дремучие времена, такие инновации были.

«Воротила мысли» – выражение, употребленное однажды виконтом де Вогюэ по отношению к Максиму Горькому. Выражение ироническое, но, думаю, не без изрядной доли уважения. Ведь именно так можно назвать людей, предлагающих или красиво формулирующих новые идеи.

Воротилами мысли были древнегреческие исследователи и философы, впервые предложившие во многом популярные до сих пор представления о природе человека.

Наверное, справедливо восхищаться отдельными догадками и идеями мыслителей далёкого прошлого, но главный их тезис об устройстве и работе мозга абсолютно ошибочен. Ему отводилась второстепенная роль или вообще не придавалось какого-либо значения в формировании сложнейшего поведения человека.

Центральным понятием был не разум, а душа.

Кротонский врач Алкмеон, живший в V веке до н.э., проводил анатомические изыскания. Как, вероятно, многие пытливые умы до него, он зафиксировал вполне очевидный факт: внутри человеческого тела есть множество длинных тонких волокон (др.-греч. neura), которые тянутся от мышц к помещенному в череп мозгу.

Следовательно, этот орган каким-то образом управляет телесными мышцами, координирует их движения.

Но Алкмеону также было ясно, что это сфера телесного, материального начала. А в человеке, несомненно, есть ещё и духовная составляющая. Нетленная и бессмертная душа (др.-греч. psyche). Она-то и выполняет самую сложную работу – мыслит и чувствует. То, что на это способен мозг, врач вообразить не мог.

Алкмеон был сыном своего времени: разделение душевного и телесного представлялось ему естественной идеей.

Примечательно его, одно из немногих дошедших до нас, высказывание: «У человека большею частью всего по два». 10 Полагаю, речь шла не только об анатомии.

Примерно через сотню лет после Алкмеона врачи практиковали уже в совершенно других условиях. Действовал запрет на вскрытие человеческих тел. Новых фактов не прибавлялось, а остроумные догадки были редкостью.

Вместе с тем приблизительно в IV век до н.э. на Западе зародилась профессиональная медицина (отцом которой по праву считают Гиппократа). Специалисты в области здоровья обособились в отдельные медицинские школы. У каждой из них была своя теория и свой взгляд на функции мозга. В чём-то эти взгляды сходились, в чём-то противоречили друг другу.

Сам Гиппократ, признавая существование души, не различал собственно нервные волокна и сухожилия – всё это именовалось «нервами», по которым бегали «животные духи». 11

В трактате «О сердце» из Гиппократова Корпуса (что, впрочем, не означает, что все входящие в него сочинения написаны самим Гиппократом), например, утверждалось, что «ум человека пребывает по природе в левом желудочке [сердца – Р.Б.] и управляет остальной душой».

Из другого трактата узнаём, что «мозг подобен железе», и он «бел, рыхл, как железы, …оказывает голове те же услуги, какие оказывают железы: именно, на основании изложенного мною, помогает удалению влаги».

А, вот, скажем, автор трактата «О священной болезни» безапелляционно заявлял, что «мозг имеет весьма великую силу в человеке, ибо, находясь в здоровом состоянии, он бывает для нас истолкователем всего того, что происходит от воздуха, но самое понимание дает ему воздух». 8

Очевидно, последнее утверждение связано с традиционными для того времени представлениями, где одним из первоэлементов признавался воздух.

Такую отсылку в медицинском сочинении видеть непривычно. Однако ничего удивительного в этом нет. Осмысление самой сложной, познавательно-интеллектуальной и чувственно-иррациональной, деятельности человека считалось профессиональной обязанностью философов. Настоящими «лидерами мнений» в Древней Греции были именно они, а не врачи.

При этом почти каждый мудрец верил в существование души.

Демокрит, которого полагают первым материалистическим мыслителем, считал, что душа распределена по разным органам и частям тела человека: включая не только мозг, но и печень.1

Сократа и Платона относят к мудрецам, проповедовавшим идеалистическое мировоззрение. В их понимании душа есть бессмертная и вечная сущность, обитающая в голове, груди и желудке. Парадоксально, но при этом, в отличие от материалиста Демокрита, идеалист Платон доказывал, что в познании рациональное предшествует чувственному.14

Аристотель из всех античных философов ближе всего подошёл к современному толкованию термина «личность» (потому-то популярен до сих пор: особенно среди психологов и педагогов). Он описал душу как нечто такое, что оживляет тело (в том числе – мозг), заставляет его двигаться, ощущать и, в то же время, обладает индивидуальными особенностями. Аристотель предложил свой вариант местоположения души (вернее, её части: т.н. «пассивного, телесного ума») – в сердце.9

Бытует мнение об извечном антагонизме «западной» и «восточной» точки зрения. Однако, по крайней мере, в рассматриваемом нами вопросе это не так.

Наоборот, находятся замечательные подтверждения исторического параллелизма между философией Запада и Востока.

Древнекитайские воротилы мысли по остроте ума ничуть не уступали древнегреческим коллегам.

Они полагали, что бытие во всем многообразии пронизано вездесущей космической энергией ци (у греков существовало близкое по смыслу понятие «пневма», иногда толкуемое как «дуновение воздуха»). Которая проявляется, вообще говоря, двумя фундаментальными началами – инь (женское, тёмное, мягкое и др.) и ян (мужское, светлое, твёрдое и др.). И, в частности, предопределяет в теле человека назначение его органов. При этом недостаток ци приводит к недомоганию и болезням.

В старейшем восточном медицинском трактате «Нэй цзин» (около III века до н.э.) придворный врач Ци Бо просвещает китайского императора Хуан-ди: «Сердце в организме выполняет функцию правителя. Из сердца исходит свет духа-шэнь». (Дух-шэнь – это воплощение ци, в какой-то мере соответствующее понятию души.) Таким образом, сердце – центральный регулирующий и духовный орган.

А что же мозг?

По словам мудрого Ци Бо, головной мозг, наряду, например, с желчным пузырём и маткой, относится к категории органов-цзан – вместилищ или «сокровищниц». Их символом является Земля, они сохраняют в себе инь. В то же время для нормального функционирования они нуждаются во взаимодействии с органами-фу (ян, Небо). К которым причисляется, например, тонкий кишечник.6

Это описание очень даже подходит для объяснения согласованной работы желчного пузыря и тонкой кишки.

«Мутное дыхание ци» из органа-дзан (желчь из желчного пузыря) попадает в орган-фу, где трансформируется и передаётся дальше (желчь, оказываясь в двенадцатиперстной кишке, разрушает жиры и активно стимулирует сокращения кишечника).

Но при чём тут мозг? Какую роль он выполняет в обмене ци?

Вероятно, не слишком значительную. Иначе придворный врач китайского императора рассказал бы об этом подробнее.

В последующие несколько веков представления о душе и мозге не изменились. Духовное и телесное по-прежнему разграничивалось. Концепция души живо, хотя и довольно бестолково, обсуждалась философами. А мозгом никто, кроме особо любопытных врачей, не интересовался.

Одним из таких был греческий медик Гален, сделавший во II веке н.э. блестящую карьеру в Риме. Он много читал и комментировал труды Платона, Аристотеля и, само собой, Гиппократов Корпус.19

К тому же, проделал значительную практическую работу по изучению человеческого тела (анатомические исследования с определенными оговорками допускались). Описал головной и спинной мозг, восемь пар черепно-мозговых нервов, а также доказал, что тело человека содержит множество нервов, участвующих в ощущениях и движениях.

Как почти все образованные современники, Гален придерживался идеалистического мировоззрения.

Соединив давние теории и собственные наблюдения, врач постулировал существование трёх субстанций в теле человека: «жизненная пневма» (самая важная, в сердце), «душевная пневма» (головной мозг) и «естественная пневма» (печень). Их преобразования, по мнению Галена, приводили к рождению соответствующих «сил» (лат. vis), взаимодействие которых, в свою очередь, определяло все происходящие в организме процессы.7

Суммируя результаты исследования и осмысления природы человека античными учёными, выделим ключевые тезисы:

– Всё сущее делится на материальное и идеальное. Поэтому и сам человек – существо двойственное (тело и душа, рациональное и чувственное, инь и ян).

– Душа есть средоточие индивидуальности и сложности человека. Включая все его идеи, глубокие мыслительные конструкции, разнообразные комплексы эмоций и чувств.

– Мозг – орган тела и, по отношению к душе, вторичен. В лучшем случае он содержит лишь часть души и/или под её контролем выполняет вспомогательные телесные функции.

Итак, специфической особенностью человека признавалась душа. Именно в ней рождались мысли и чувства – вся сложность человеческой личности. В свою очередь, духовному началу противопоставлялось материальное, телесное.

Это, в общем и целом, соответствовало наблюдениям на протяжении тысячелетий человеческой истории: для наших предков было очевидно, что мысли и чувства могут сохраняться после смерти человека (например, в воспоминаниях других людей, а также в виде текстов, произведений искусства и т.д.), а тело рано или поздно умирает.

Не будем поддаваться ироническому чувству, возникающему при чтении старинных трактатов. Знание растёт медленно, и нужно терпение, чтобы насладиться его плодами.

Вряд ли, живя во времена Аристотеля или Ци Бо, мы могли бы предложить лучшее объяснение разума. Огульная критика существования души так же отвратительна, как желание во всяком поступке человека видеть проявление загадочной и необъяснимой духовности. Человеческая природа неизмеримо сложнее этой вульгарной трактовки. В то же время она – необходимый и неизбежный этап самопознания.

Древние воротилы мысли отказали собственному мозгу в способности мыслить. Зато они сумели сконструировать чрезвычайно сложное, ёмкое и многогранное, понятие.

Душа – философско-медицинский мейнстрим на заре нашей цивилизации.

Отец психологии

Если есть душа, то должно быть и учение о ней.

Трудно считать таковым чрезвычайно путанные и громоздкие рассуждения античных мыслителей. Их требовалось как-то упорядочить. И более того: включить в обновленную концепцию накапливающиеся факты о мозге. Добросовестно собранные исследователями вроде Галена.

Этимология термина «психология» состоит в выделении двух корнеобразующих слов: «psyche» и «logos». Поэтому традиционное толкование: психология есть наука о психике/внутреннем мире человека.

Однако буквальный перевод иной: психология – учение о душе.

Был ли у психологии основоположник?

Широкой публике, разумеется, более всего известен «дедушка Фрейд». Воспитанные в советской культуре вспомнят, прежде всего, об академике Павлове и его типологии темпераментов. Те, кто в теме, назовут психофизиолога Вильгельма Вундта. Он писал невероятно объёмные научные труды и в 1879 году открыл первую в мире лабораторию экспериментальной психологии.

На мой взгляд, отцом психологии следует считать Блаженного Августина. Именно этот философ и теолог обеспечил терминологией и смыслами все последующие поколения психологов.

Блаженный Августин сделал для науки о мозге две важные вещи.

Во-первых, ввёл в обращение язык, на котором по сей день говорят психологи, психиатры, неврологи и прочие специалисты, изучающие мозг. На этом же языке о нём нередко высказываются обыватели.

Суждение (лат. intellectus), разум (лат. mens), осмысление (лат. ratio), чувство (лат. sensus), чувственные образы (лат. species sensibiles), память (лат. memoria), личность (лат. persona) и всевозможные их производные – понятия, хоть и существовавшие до Августина, но наполненные им определённым смысловым содержанием.

Во-вторых, этот Отец Церкви в значительной степени сформулировал первую внятную гипотезу о мозге – его двухмерную модель. Для людей идеалистического мировоззрения она до сих пор служит непревзойденным образцом теоретического осмысления всех фактов и наблюдений, касающихся нашего разума.

Мозг удобно описывать как систему. Поэтому сейчас и впредь мы будем придерживаться единого плана изложения соответствующей модели: последовательно выделим и кратко рассмотрим теоретический базис, элементы системы, принципы их взаимодействия, общее назначение и отдельные функции.

Модель, предложенная Блаженным Августином, была результатом его длительной мировоззренческой эволюции.

Известно, что в юности он симпатизировал манихеям (главная идея – вечная борьба двух противоположных и равномогущественных начал: Добра и Зла, Света и Тьмы и т.д.). Затем увлёкся философией неоплатонизма (акцент на единой, принципиально непознаваемой, сверх-сущности, проявляющейся в различной форме: упорядоченный Мировой Ум, наделенная волей Мировая Душа и пр.). И, наконец, пришёл к монотеистической религии – христианству.