Когда я рассказываю о своей теории мозга, слушатели почти всегда соглашаются со значением прогнозирования как ядра человеческой деятельности. Но обычно мне задают много дополнительных вопросов: что такое сознание? что такое воображение? как рождается творчество? как отличить реальность от ложных представлений и так далее. Хотя мотивацией для создания моей теории мозга послужили совсем не перечисленные вопросы, тем не менее они интересны практически каждому из нас. При обсуждении подобных тем я не претендую на роль знатока, но модель «Память-предсказание» интеллекта может послужить основой для ответов на некоторые вопросы. В этой главе я хотел бы обратится к наиболее часто задаваемым.

Обладают ли животные разумом?

Есть ли интеллект у крысы? Или у кошки? На какой стадии эволюции у живых существ возник разум? Я люблю отвечать на подобные вопросы, потому что ответы бывают весьма неожиданными. Все, что я рассказал вам о коре головного мозга и ее функционировании, справедливо благодаря важной предпосылке: окружающий мир структурирован, и, следовательно, прогноз может быть осуществим. В мире существуют модели и формы: у любого лица есть глаза, у глаз есть зрачки, огонь обжигает, благодаря силе гравитации предметы падают на землю, дверь закрывается и открывается и так далее. Мир является упорядоченным, но не однородным. Память, прогнозирование и поведение были бы бессмысленны, если бы в мире царил хаос. Все виды поведения, будь то человеческая деятельность, или поведение улитки, или функционирование одноклеточных и даже растений, есть не что иное, как разные способы исследования структуры мира с целью воспроизведения.

Представьте себе одноклеточное, обитающее в пруду. У простейшего есть жгутики, позволяющие ему плавать. Поверхность его образована молекулами, выявляющими наличие или отсутствие питательных веществ. Поскольку не все зоны пруда имеют одинаковую концентрацию последних, то восприятие одноклеточным организмом питательности окружающей среды неоднородно, оно может меняться от одной стороны клетки к другой. Перемещаясь по пруду, простейшее распознает эти изменения. Как видите, мир одноклеточных чрезвычайно прост. Клетка пополняет свою «осведомленность», перемещаясь в зоны с более высокой концентрацией питательных веществ. Можно сказать, что даже этот простейший организм способен осуществлять прогностическую функцию: он «предвидит», что, перемещаясь в определенном направлении, получит из окружающей среды больше питательных веществ. Включена ли в данный примитивнейший процесс прогнозирования память? Да. Запоминание сохраняется в ДНК простейшего организма, причем обучение происходит не на протяжении жизни конкретной особи, а в процессе эволюционного развития. Если бы структура мира внезапно изменилась, то одноклеточный организм не смог бы приспособиться, поскольку ему не удалось бы изменить свою ДНК и обусловленное ею поведение. Для этих простейших видов процесс обучения реализуется исключительно посредством эволюционного развития на протяжении многих поколений.

Разумен ли одноклеточный организм? Если под «разумом» понимать человеческий интеллект, то ответ будет отрицательным. Однако, если использовать академический подход к понятию разума и учесть, что это одноклеточное находится в самом дальнем конце континуума видов, использующих прогнозирование и память для оптимизации репродуктивных процессов, ответ будет положительным. Суть ведь не в том, чтобы представителей одни видов окрестить «разумными», а других, наоборот, «лишенными интеллекта». Память и прогнозирование используются абсолютно всеми живыми существами. Разница в методах – от простых до самых изощренных, – которые они используют.

Растения также используют память и прогнозирование для исследования структуры мира. Когда дерево посылает свои корни глубоко под землю, а листья – к небу, оно тоже составляет определенный прогноз. Генетическая память" дерева позволяет ему прогнозировать, где можно получить воду и необходимые минеральные вещества. Конечно, дерево не думает, его поведение, или познание структуры окружающей среды, осуществляется автоматически.

В процессе филогенеза у растений развились системы коммуникации, преимущественно базирующиеся на медленном высвобождении химических сигналов. Если какую-то часть коры повредило насекомое, дерево посылает по своей сосудистой системе химические элементы, активизирующие защитную систему, что, в свою очередь, стимулирует выработку токсинов. Благодаря такой системе коммуникации дерево может проявлять и немного более сложные формы поведения.

Возможно, нейроны возникли из-за необходимости передавать информацию с большей скоростью, чем посредством сосудистой системы растений. Нейрон можно представить себе как клетку со своими собственными сосудистыми отростками. В какой-то момент, вместо того чтобы передавать химические элементы по этим отросткам, нейроны начали использовать электрохимические импульсы, имеющие намного более высокую скорость передвижения. В самом начале синаптическая передача и простые нервные системы, вероятно, не были способны к обучению. Их задача состояла лишь в том, чтобы как можно быстрее передать сигналы.

Однако со временем, в процессе эволюционного развития, произошло нечто весьма интересное. Связи между нейронами стали модифицируемыми. Нервные клетки обрели возможность посылать или не посылать сигнал – в зависимости от текущей ситуации. Совершенствовалась система памяти, и, следовательно, живые организмы стали обучаться и познавать структуру мира на протяжении своей собственной жизни, а не исключительно в процессе филогенеза. Таким образом, нервная система стала более гибкой, а поведение – модифицируемым. При внезапном изменении окружающей среды (скажем, появлении нового хищника) животные больше не были обречены неуклонно следовать генетически обусловленной модели поведения, а могли находить более уместные в данной ситуации схемы и следовать им. Гибкая нервная система дала толчок эволюционному развитию, привела к появлению новых видов, начиная рыбами и улитками и заканчивая человеком.

Как мы помним из главы 3, у всех млекопитающих есть «старый» мозг, покрытый сверху неокортексом – корой головного мозга. Кора головного мозга – это нервная ткань, развившаяся в процессе эволюции позже всего. Благодаря своей иерархической структуре, наличию инвариантных репрезентаций и прогностической функции, опирающейся на приобретенный опыт, кора головного мозга позволяет млекопитающим намного более полно (по сравнению с животными без таковой) исследовать структуру мира. Благодаря неокортексу наши предки научились плести сети и ловить рыбу. Но рыба не смогла выучить, что сеть означает опасность, или придумать инструменты, позволяющие ее разрезать. Кора головного мозга есть у всех млекопитающих – крыс, кошек, людей, – все они разумны, но в разной степени.

Каковы особенности человеческого интеллекта?

Модель «Память-предсказание» предполагает два ответа на поставленный вопрос. Первый достаточно очевиден: кора нашего головного мозга больше по размеру, чем неокортекс обезьяны или собаки. Когда в процессе эволюции кора головного мозга Homo sapience увеличилась до размеров большой обеденной салфетки (в распластанном виде), люди научились строить многоплановые и всеобъемлющие модели мира, а также формировать сложные прогнозы. Нам доступны гораздо более глубокие аналогии, чем другим млекопитающим. Мы осознаем и анализируем сложнейшие структуры. В поисках своей второй половины мы не только рассматриваем такую характеристику претендентов или претенденток как здоровье, но также знакомимся и общаемся с его или ее родителями и друзьями, оцениваем поведение и нравственные качества будущего мужа или жены. На основании указанных вторичных характеристик мы строим прогноз о том, как девушка или парень поведет себя в будущем. Трейдеры на рынке недвижимости ищут структуру в торговле. Математики ищут структуру в цифрах и уравнениях. Астрономы ищут структуру в расположении планет и звезд. Большая кора головного мозга позволяет нам воспринимать свой дом как часть города, который является частью региона, который является частью планеты, который является частью Вселенной. Другими словами, речь идет о восприятии структуры в структуре. Ни одно другое млекопитающее не может углубится в размышления такого уровня. Например, я убежден, что моя кошка не имеет представления об устройстве мире за дверью нашего дома.

Второе отличие человеческого интеллекта от разума других млекопитающих состоит в том, что у последних отсутствует система речи. Языку как феномену, присущему исключительно человеку, были посвящены сотни исследований, о нем были написаны тома литературы. Однако система речи точно соответствует модели «Память-предсказание», причем понимание ее в подобном ключе не требует разработки и использования специальной терминологической базы, привязанной исключительно к речи. Слова, написанные от руки, напечатанные или произнесенные вслух, являются не чем иным, как сигналами внешнего мира, точно так же, как и мелодии, автомобили, дома. Синтаксис и семантика языка мало отличаются от иерархической структуры остальных объектов, привычных нам. И, подобно тому как звук приближающегося поезда вызывает появление визуального прогноза – «картинки» прибытия состава на вокзал, – слова ассоциируются с их физическими и семантическими аналогами, сохраняющимися в нашей памяти. Посредством языка один человек может активизировать воспоминания и создавать противопоставления мысленных объектов у другого человека. По сути, язык – это череда аналогий, благодаря которым люди могут представлять и познавать объекты окружающей действительности, не воспринимаемые ими непосредственно. В филогенезе появление речи требовало увеличения у предков человека неокортекса, а также развития моторной зоны коры головного мозга и скелетной мускулатуры, в частности артикуляционной. Владея языком, мы можем передавать свой жизненный опыт другим людям, а также своим потомкам. Как письменность, так и устная речь, отражаясь в культурных традициях, стали средством передачи знаний о мире из поколения в поколение. В наши дни печатные и коммуникационные средства позволяют нам иметь доступ к знаниям миллионов людей во всем мире. Остальные млекопитающие, не имеющие системы речи, даже в самом грубом приближении не могут передать такое количество информации своим отпрыскам. Крыса на протяжении своей жизни способна выучить и запомнить значения множества сигналов, но она не научит этому своих детенышей. А все потому, что она не может сказать: «Смотри, малыш, вот так и так мой отец учил меня избегать ударов электрического тока».

Таким образом, в развития интеллекта можно выделить три этапа, причем на каждом из них использовалась память и прогнозирование. На первом этапе простейшие организмы использовали ДНК как средство запоминания и прогнозирования. Каждая отдельная особь не могла обучиться и приспособиться в течение своей жизни, она была способна лишь передать своим потомкам информацию о мире, полученную посредством ДНК от предков.

Второй этап начался, когда природа изобрела модифицируемые нервные системы, способные быстро усваивать сведения, получаемые из внешней среды, и сохранять их в памяти. На данном этапе отдельные особи могли усваивать структуру мира и адаптироваться к ней в рамках своей жизни. Но механизмы передачи приобретенных знаний, навыков и умений другим представителям своего вида, равно как и потомкам, отсутствовали (частично это было осуществимо путем непосредственного наблюдения). Именно на втором этапе у живых существ появилась (а со временем и увеличилась) кора головного мозга, но это было только начало.

Третьего и последнего этапа развития интеллекта достиг только человек. Этот этап ознаменовался значительным увеличением неокортекса и возникновением системы речи. Мы, люди, способны не только глубоко изучить структуру мира и наследие предков, но также посредством речи передать свои знания другим. Так осуществляется связь между поколениями.

Мы с вами как раз сейчас принимаем участие в подобном процессе. Значительную часть своей жизни я посвятил исследованию головного мозга и интеллекта. Конечно, я не достиг бы своей цели, если бы не имел доступа к информации, собранной сотнями ученых, у которых, в свою очередь, тоже были учителя, – и так на протяжении многих веков. Я изучил опыт своих предшественников, усвоил и переработал полученные от них знания, дополнил их, а теперь надеюсь поделиться своими открытиями с вами, дорогие читатели этой книги.

Люди – наиболее приспосабливающиеся создания на планете и единственные, кто обладает способностью широко обмениваться знаниями о мире в пределах своей популяции. Человечество пережило взрывное развитие, потому что мы в состоянии глубоко познавать структуру мира и передавать накопленную информацию друг другу. Благодаря развитой коре головного мозга и системе речи мы способны выжить везде – в лесу, в пустыне, в вечной мерзлоте или в джунглях.

Что такое творчество?

Мне часто задают этот вопрос. Подозреваю, что люди думают, будто творчество – нечто такое, на что машины не способны, и именно поэтому вся идея создания искусственного интеллекта ставится под сомнение. Что же такое творчество? Мы уже несколько раз встречали ответ в этой книге. Творчество не является чем-то свойственным исключительно одной области коры головного мозга. Оно отличается от эмоций или координации, формирующихся в отдельных структурах вне коры головного мозга. Творчество, скорее, присуще каждой зоне неокортекса и является неотъемлемым элементом прогнозирования.

Как такое возможно? Разве творчество – не удел избранных, одаренных высочайшим интеллектом и выдающимися характеристиками? Не совсем. Творчество можно определить как способность прогнозирования на основе аналогий. Иногда данный процесс происходит во всех областях коры головного мозга, он непрерывен на протяжении всего времени, пока вы бодрствуете. Творчество присутствует в самых простых, обыденных процессах восприятия, происходящих в сенсорных зонах коры головного мозга (вспомните прослушивание знакомой песни в новой тональности), и в сложнейших проявлениях гениальности, рождающихся в высших зонах (например, создание симфонии). Фундаментальная основа повседневных примеров сенсорного восприятия та же, что и редких проявлений гениальности. Просто повседневные события для нас настолько обыденны, что мы этого не замечаем.

В предыдущих главах вы получили основное представление о том, как формируются наши инвариантные представления и как мы используем их для составления прогнозов будущих событий, которые всегда хотя бы немного, но отличаются от нашего прошлого опыта. Вы также знаете, что наши инвариантные представления сохраняются в памяти как последовательности событий. Мы создаем прогнозы, сопоставляя инвариантные представления об ожидаемых событиях и особенности текущей ситуации (вспомните историю о встрече поезда). По сути, прогнозирование – это применение инвариантных последовательностей к новым ситуациям. Таким образом, все прогнозы, создаваемые неокортексом, основаны на аналогиях. Мы прогнозируем будущее по аналогии с прошлым.

Представьте себе, что вы собираетесь поужинать в незнакомом ресторане и хотите вымыть руки. Вы никогда прежде не бывали здесь, но ваш мозг прогнозирует, что где-то в ресторане есть туалетная комната с умывальником. Откуда вашему мозгу это известно? Просто в других ресторанах, где вам доводилось побывать, всегда была такая комната. По аналогии мозг приходит к выводу, что в этом ресторане тоже должно быть нечто подобное. Вы уже знаете, где и что вам нужно искать. Вы прогнозируете, что должна быть дверь со значком, указывающим на то, мужская это или женская туалетная комната. Вы прогнозируете, что эта комната должна находится где-то в дальней части главного помещения, возможно, позади барной стойки или на лестничной клетке, но точно не в зоне непосредственной видимости посетителей ресторана. Так, по аналогии с другими ресторанами, в которых вам довелось побывать, вы легко найдете то, что вам нужно. Вы не оглядываетесь по сторонам наугад, а наоборот, ищете ожидаемые указатели и значки, которые быстро помогли бы вам найти туалетную комнату. Поведение такого типа тоже является проявлением творчества, поскольку вы прогнозируете будущее по аналогии с прошлым. Подобный процесс не принято считать творческим, но, тем не менее, таковым он и является.

Недавно я купил виброфон[17]. У нас есть пианино, но вот на виброфоне я не играл никогда. Когда мы доставили инструмент домой, я взял ноты с пианино, раскрыл их, положил на подставку перед виброфоном и начал наигрывать простую мелодию. Разумеется, качество моего исполнения оставляло желать лучшего, но на фундаментальном уровне это был творческий поступок. Задумайтесь о том, что в нем присутствовало. У меня появился инструмент, который очень сильно отличается от пианино, – у виброфона золотистые металлические пластинки, у пианино белые и черные клавиши. Золотистые пластинки крупные и имеют различные размеры, клавиши невелики и всегда имеют только один из двух возможных размеров. Золотистые пластинки упорядочены в два отдельных ряда, черные и белые клавиши расположены в чередующемся порядке. При игре на одном инструменте я использую пальцы, а при игре на другом – ударные палочки. На одном инструменте я играю стоя, на втором – сидя. Для игры на виброфоне и на пианино требуется задействовать различные группы мышц и выполнять совершенно разные движения.

Как же мне удалось наиграть мелодию на незнакомом инструменте? Дело в том, что мой мозг нашел соответствие между клавишами пианино и пластинками виброфона. По этой аналогии я и наиграл мелодию – подобно тому, как узнал бы песню, исполненную в разных тональностях. В обоих случаях мы познаем действительность и действуем по аналогии с прошлым полученным опытом. Я понимаю, что для вас сходство двух инструментов может показаться очевидным, но это возможно лишь потому, что человеческий мозг автоматически распознает аналогии. Попробуйте запрограммировать компьютер на поиск сходства между такими объектами, как пианино и виброфон, и вы убедитесь, что эта задача невероятно сложна. Прогнозирование на основе аналогий, т. е. творчество, настолько неуловимо, что в обыденной жизни мы его даже не замечаем.

С другой стороны, мы считаем, что проявляем творчество, когда наша запоминающе-прогностическая система оперирует на высших уровнях абстрагирования, когда она создает незаурядные прогнозы, используя незаурядные аналогии. Например, большинство людей согласятся, что решение математиком сложной задачи – творческий процесс. Но давайте поговорим об этом подробнее. Наш математик изучает замысловатое уравнение и думает: «Интересно, как бы мне его решить?» Не найдя очевидного ответа, он пробует изменить форму уравнения. Переписывая его несколько раз, ученый рассматривает его с разных точек зрения. Наконец, одна часть уравнения кажется ему очень знакомой. Он думает примерно так: «О, это напоминает мне элемент другого уравнения, которое я решал несколько лет тому назад». Затем математик создает прогноз на основе аналогий: «Возможно, я смогу решить это уравнение используя тот же подход, который оказался успешным в прошлый раз». Так, решая уравнение по аналогии с задачей, выполненной ранее, ученый совершает творческий поступок.

У моего отца было какое-то загадочное заболевание крови, и врачам долго не удавалось установить правильный диагноз. Как же они выбирали метод лечения? Они взяли результаты ежемесячных анализов крови отца с тем, чтобы отследить определенные закономерности. (Мой отец даже распечатал их в виде графика, чтобы картина была более четкой.) Хотя симптомы болезни не сочетались в единую клиническую картину, присутствовали признаки целого ряда патологических состояний. Врачи сошлись на том, чтобы применить лечение, основанное на комбинации стратегий, которые оказались успешными при лечении других заболеваний крови. Методы лечения были выведены по аналогии с успешными методами, которые использовались для лечения заболеваний, встречавшихся раньше во врачебной практике.

Примером творчества могут служить метафоры Шекспира. Когда вы их читаете, они вызывают восхищение, но придумать их самому крайне сложно, поэтому Шекспира считают гением. Чтобы создать подобные метафоры, нужно увидеть последовательность удачных аналогий. Когда Шекспир пишет: «Ножи в улыбке у него», то он на самом деле не говорит о ножах или об улыбке. Ножи служат аналогией злых намерений, а улыбка – аналогом лживости. Вы только подумайте – целых две искусных аналогии всего в пяти словах! Талантливые поэты обладают даром сочетания слов или понятий, позволяющим взглянуть на мир под новым углом. Они создают неожиданные аналогии как способ познания структур высшего уровня.

Искусство ценно потому, что его творческая сила позволяет временно приостановить прогностическую функцию. Если вы смотрите фильм, который нарушает привычные каноны, он вам нравится, потому что это – не давно известное старье. Полотна живописцев, музыкальные произведения, поэзия, романы – все формы искусства призваны разрушать привычные стереотипы и обманывать ожидания публики. Не существует единого определения высокого искусства. С одной стороны, мы хотим наслаждаться знакомыми явлениями, пусть и поданными под необычным углом, и в то же время ждем чего-то особенного и неожиданного. Перевес знакомого оценивается как дешевка; избыток новизны утомляет, и ее очень трудно оценить по достоинству. Например, привлекательность для слуха музыкального произведения определяется довольно простыми свойствами – четким ритмом и гармоничным звучанием музыкальных фраз. Насладиться такой музыкой может любой. В то же время она несколько необычна и неожиданна, однако чем больше вы ее слушаете, тем лучше понимаете, что непредсказуемой ее назвать нельзя. Даже в неожиданной части музыкального произведения тоже существует своя структура, включающая, например, повторение музыкального рисунка или смену тональности. Точно так же обстоит дело с литературными или кинематографическими шедеврами. Чем более искушенным читателем или зрителем вы становитесь, тем точнее различаете творческие ходы создателей или сложность структуры их творений.

Наверняка, вам случалось смотреть на что-то и отмечать про себя: «Хм, по-моему, я уже где-то что-то подобное видел… Но где и когда?» Во многих случаях вы не пытаетесь разрешить возникшую задачу сознательно, просто вследствие неожиданной ситуации в вашем мозге активизируется инвариантная репрезентация. Сознание подсказывает вам аналогию между двумя, как правило, не связанными между собой событиями или фактами. Мне кажется, что продвижение новых идей в науке и в бизнесе протекают по одним и тем же законам, а лоббирование политической реформы во многом подобно воспитанию детей. Если я поэт, пожалуйста, вот вам моя новая метафора! Если я инженер или ученый, то предлагаю решение давно существующей проблемы. Творчество – это поиск соответствия между сигналами, которые вам доводилось встречать на своем жизненном пути, и их сопоставление. Нейронный механизм осуществления такой деятельности функционирует во всех отделах коры головного мозга.