„Из неког разлога, универзуму су потребна створења која су у стању да га разумеју“: неуронаучници - о томе које тајне крије наш мозак

Московски институт за психоанализу потрошено "Велика биолошка предаваоница" - серија предавања о савременој биологији и њеним перспективама. У њеном оквиру, 31. маја 2023. године одржана је дискусија о изазовима и проблемима когнитивне неуронауке – науке о мозгу. Татјана Черниговскаја, Александар Асмолов и Олга Сварник говорили су о томе како се овај правац развија и шта од њега очекивати у будућности.

Снимање дискусије објављено на каналу Московски институт за психоанализу, и направили смо нацрт тога.

Који су највећи изазови за неуронаучнике?

У проучавању мозга научници су се нашли у парадоксалној ситуацији. Чини се да што се поузданије информације о раду нашег главног тела појављују, свеукупна слика постаје све мање јасна.

Акумулирано је много знања, али научници нису сигурни да могу тачно да одговоре на главна питања: како и зашто наше мозак. Штавише, чини се да истраживачи имају много више питања него одговора.

Мозак је најсложенији систем

Ово је први и најозбиљнији изазов. Научници су доказали да ниједан систем не може да проучава други ако је други сложенији од првог. Ако је други лакши, нема проблема. Али данас истраживачи не знају ни за један систем који би био сложенији од мозга. Стога га је теже проучавати него било који други предмет нашег света. Барем тако мисле неуронаучници.

Мозак је бескорисно проучавати само уз помоћ алата

Шта је мозак? Изгледа као врло једноставно питање. С једне стране, у било ком уџбенику анатомије наћи ћемо одговор. С друге стране, ако о томе питате неуронаучнике – посебно оне који се већ дуго баве истраживањем, они ће вам одговорити: „Не знам“.

Мозак је, наравно, физички објекат који има прецизно мерљиву тежину и запремину. Можемо рећи да је ово орган који се састоји од многих неурона. Некада се веровало да их има око 100 милијарди. Данас, након што су добили резултате нових студија, неуронаучници су се определили за скромније бројке: 85-86 милијарди.

Али овај број, иако тачнији него што су научници раније претпостављали, ни на који начин не помаже да се разуме како функционише наш главни орган. Не објашњава како видимо свет, како доносимо одлуке, који нас мотиви подстичу на овај или онај избор.

Можда су се ови неурони удружили у џиновску мрежу. У систему који је много више од простог збира његових делова. Али ни бројање неурона, ни други резултати које научници добијају користећи разне ултрамодерне уређаје, не помажу да се разуме како функционише наш свет. размишљање.

Штавише, инструменталне студије неће показати како се одвија процес креативности. Нико још није смислио како да открије одакле долазе бриљантне идеје у главама научника, како инспирација долази до уметника или музичара. И уопште - шта је инспирација, како се мери? Спектрометри и скенери то ни на који начин не могу утврдити.

Има бројева, има их много. Постоје нове студије које такође треба проучити и уградити у један модел. Али проблем је у томе што до сада не постоји теорија мозга која би објединила све добијене резултате. Тек треба да се створи. А ово је један од главних задатака савремених неуронаучника.

Мозак има више могућности него што можемо замислити.

Једно од наизглед једноставних питања: како мала деца научите да говорите? Има доста материјала за истраживање, јер бебе су свуда. Свако здраво дете почиње да прича пре или касније. Али како се мозак носи са овим задатком, научницима није у потпуности познато.

Да, беба чује како одрасли комуницирају. Али не добија много вербалних информација. Према прорачунима неких истраживача, детету би требало око 120 година да научи да говори на исти начин као и они око њих. Штавише, многи одрасли око њега говоре са грешкама. Можда неће баш правилно градити реченице, можда неће баш јасно изговарати речи.

Чини се да има превише грешака. Али дете за кратко време и даље савладава правила говора. Као резултат тога, он лако разуме оне око себе и може им рећи шта год жели.

Можда наш мозак има неку врсту језичких модула уграђених од рођења - они помажу у учењу граматика. Или можда не постоје урођене структуре – само мозак може да обрађује информације много брже него што се чини истраживачима.

Али не постоји дефинитиван одговор на питање како људи уче да говоре. Познато је само да неуронске мреже користе потпуно другачији принцип учења од човека.

Каква сазнања из других области науке помажу неуронаучницима

За решавање проблема који су се данас нагомилали, потребни су алати и информације из других области људског знања. Ево главних области које су важне за неуронаучнике да разумеју:

• Процеси интраутериног развоја особе. Треба научити како формира се мозак бебо, које информације је у стању да прими и обради. На пример, да бисмо разумели како настаје говор, било би добро знати да ли беба може да чује мајку и људе око себе и како перципира њихове гласове.
• Дечија психологија. Важно је знати како дете комуницира са светом и како учи нова знања.
• Друге области психологије. Психолози су ти који ће помоћи да се разуме зашто, на пример, човек не може да почне да ради пре него што види приступ рок. И зашто је у овом стању продуктиван, генерише сјајне идеје и ради брзо. А ако сте мирни и не журите, резултат је знатно лошији. А ово је само једна од многих мистерија.
• Лингвистика. Познавање закона језика ће вам омогућити да разумете како се формира писмен говор.
• Обука неуронских мрежа. АИ је потпуно друга врста интелигенције, а не као наша. Али вреди знати које методе акумулације и обраде информација постоје и ефикасно раде.
• Математика. У проучавању мозга неопходни су тачни прорачуни и закључци на основу њих.
• Хуманистичке науке и уметност. Не користи алгоритамски тип сазнања, као у техничким деловима знања, већ сасвим другачији. Хуманитарне сфере имају своја правила, која нису преведена на језик формула. Књижевност је сасвим другачији вид интеракције са светом од математика. А музика, сликање, плес углавном стварају посебан, невербални језик. У њему нема речи, али се разумемо на нивоу слика и емоција.
• Прича. У њему има много занимљивих ствари, али вреди посветити посебну пажњу животу и раду генија. Можда ће научници моћи да схвате тачно како су рођене њихове револуционарне идеје, који је ланац мисли и асоцијација помогао креаторима да створе ремек-дела. Ово неће помоћи да се понови процес креативности, али ће разјаснити механизме људског мозга.
• филозофија. Ово је једна од најважнијих наука без које неуронаучници не могу. Не можете проучавати мозак без разумевања ко је човек, шта ради на планети, зашто уопште живи.

Не може сваки неуронаучник бити специјалиста у свим овим областима. Али да би их разумели, да би разумели како анализирати и применити резултате до којих су дошли специјализовани научници, неопходно је за истраживача мозга. А рад неуронаучника подсећа на класичну детективску истрагу. Стога, научници имају много тога да науче од главног јунаци жанра - као госпођица Марпл или Херкул Поаро.

Какав напредак су неуронаучници већ направили?

Ево само једног од многих открића. Испоставља се да наш мозак није подељен на делове, од којих је сваки одговоран за своју сферу живота и не омета рад других, као што се раније мислило.

У информационом простору идеја о две различите хемисфере била је веома популарна. Према овој теорији, левица је била одговорна за логику, а десница за интуиција, инспирација, емоције. Али испоставило се да све није тако једноставно, а мозак је јединствена целина.

Један од доказа за ову хипотезу је да се базе података мозга преклапају. На пример, слика шољице за кафу може истовремено бити у одељцима „порцулан“, „лепота“, „пиће“, „шта куца“, „све са словом Х“. Ово је веома поједностављен пример, али мозак ради на потпуно исти начин.

Али чак и овде постоје контрадикторности. С једне стране, мозак ради као један уређај. А ако, на пример, ставите особу у томограф и дате му говорне задатке, онда неће бити активна једна зона, већ много више. Али, с друге стране, ако је само једно подручје мозга оштећено током повреде или операције, особа престаје да говори. Стога је и теорија конекционизма далеко од потпуне.

Шта неуронаучници желе да постигну у будућности

Научници мозга су мало песници. На пример, верују да је сваки неурон мозга део једне целине, али он не зна за то. Можда је свака особа, попут неурона, такође само детаљ нечега много већег него што можемо замислити.

Можда ће неуронаучници помоћи човечанству да схвати зашто смо Универзуму потребни и какву улогу у њему играмо. На крају крајева, рад мозга није ограничен на осигуравање преживљавања, проналажење хране и стварање угодних услова за себе и друге. Мозак је у стању да решава проблеме много озбиљније од свакодневних.

Али ништа у природи не дешава се само тако: ако постоји способност, онда ће сигурно бити где да се примени. Штавише, дефинитивно ће постојати потреба за коришћењем јединствене вештине.