Počeli ste čitati članak. To nije proces koji se općenito smatra previše napornim, ali samo pomislite: vaš mozak uspijeva koristiti izuzetno složene mehanizme u jednostavnoj stvari dešifriranja simbola i teksta, nedostupne najmoćnijoj modernoj računalnoj tehnologiji, trošeći minimalnu količinu energije. Naše vlastito "karbonsko računalo" troši samo 20 vata, dok kineski supercar Tianhe-2, najbrži u trenutku pisanja, nije manji od 17,6 milijuna vata (17,6 MW). Brojevi su, naravno, impresivni, ali je li u načelu moguće usporediti te procese. Jesu li slične prirode? Zašto je nešto što je mozgu lako (na primjer prepoznavanje uzorka) teško za računalo i obrnuto?
Vratimo se naslovu. Iz skupa slova (drveća, koja se drže naše metafore), značenje fraze u cjelini je izdvojeno bez poteškoća i privremene navale - šuma. Ako uzmemo u obzir kulturni kontekst (poznavanje izreka), onda možemo zaključiti da se prilično brzo vizualni poticaj u obliku svjetlosnih valova različite duljine za naš mozak pretvorio u čitav šumski park.
Čitanje i razumijevanje teksta s neurofiziološkog stajališta ne-trivijalni je proces. Započnimo s prepoznavanjem pojedinih znakova: slova su razumljiva, čak i ako su napisana u gotičkom stilu. Kad se nepotrebne kovrče nagomilaju na poznatom grafičkom okviru, ne dolazi do velike zabune, a ogroman broj metoda crtanja zamagljuje granice kanonosti samog obrisa, što se, između ostalog, opaža zahvaljujući kontekstu i očekivanjima. Liječnikov rukopis, koji se razvio od kaligrafije do apstraktne umjetnosti, bit će razumljiv njegovim kolegama.
A poremećaji prepoznavanja bez poremećaja na nivou osjetilnih organa nazivaju se "agnosii", o njima će biti govora u nastavku.
Razgovarajmo malo o neuroanatomiji. Naši osjećaji i pokreti, koji zajedno čine osnovu neuropsihijatrijske organizacije, imaju složenu hijerarhijsku strukturu ne samo unutar središnjeg živčanog sustava, odnosno mozga i leđne moždine, već i na posljednjoj, kortikalnoj razini. Moždani korte je podijeljen na prednji i zadnji dio. Prvi (frontalni) odgovorni su za izradu programa ponašanja, pojedinačnih radnji i motoričkih djela, a drugi se mogu nazvati agentima percepcije i gnoze. Pokušajmo shvatiti kako izgleda karta ove "agencije".
Poznato je da informacije o svijetu oko nas dobivamo iz pet osjetila: vid, sluh, dodir, miris, okus, a strukture koje osiguravaju njegov prijenos iz svakog od njih nazivamo „analizatori“. Ima ih i pet. Signali iz njih, s izuzetkom olfaktornog smisla (taj osjećaj stoji nekako odvojeno i ima izravne veze s najstarijim dijelovima našeg mozga), šalju se u grozdove prekidačkih stanica u diencefalonu (I? Thalamus ili geniculate tijela) i tek potom u korteks. Tu nastaje slika, odnosno odvija se stvarna svijest.
Na primarnom, poput reflektora na ekranu, prikazuje se nešto iz temeljne jezgre sa ponavljanjem njegove organizacije. Na primjer, ona sadrži ćelije koje su dobile informacije o dodirivanju desne ruke, a pokraj njih - one koje reagiraju na dodir desne podlaktice. U primarnom korteksu postoje slični "senzori" (i u istim omjerima). Ova je struktura odgovorna za pojedinačne jednostavne senzacije: glatka površina, okrugli obrisi, crvena boja, nešto se nepravilnog oblika kreće s lijeve strane, a s desne strane se čuo isprekidani glasni i visokofrekventni zvuk … Slika svijeta je odsutna - okolni svemir izgleda kao kaos ujedinjenog elementarnog senzacija.
Za savijanje ovih jednostavnih detalja i formiranje složenije percepcije koriste se sekundarna polja korteksa koja su susjedna primarnom i za razliku od njih nisu podijeljena u zone tijela i nemaju jasne granice. Oni rezimiraju: crveni i okrugli postali su rajčica, a isprekidani zvuk postao je neugodno cvrčanje mikrovalne.
Promotivni video:
Ali ove se slike još ne mogu nazvati prepoznavanjem u pravom smislu te riječi. Konačna integracija osjeta, izravno gnoza, formiranje ideja o prostoru, vremenu, različitim kontekstima i mjestu objekta u njima funkcija je tercijarnog korteksa koji se za stražnjim dijelovima mozga nalazi uglavnom u području spajanja parietalnih, temporalnih i okcipitalnih režnja hemisfera. Oblikovane slike odgovaraju već dostupnim informacijama o svijetu, očekivanjima, jezičnoj kompetenciji. Smještajući primljene signale u okvir iz memorije, predviđanja, znanja, dobivamo cjelovitu sliku ili gestalt. Ovdje igra veliku ulogu aktivni završetak gradnje. Da, da, pristrani smo na neurofiziološkoj razini. Postoji čak i takozvana kohortna hipoteza prema kojoj se skup podražaja analizira onoliko duboko i cjelovito koliko je potrebno,za aktiviranje očekivanih informacija i ništa više.
Međutim, što je s činjenicom da se gestalt kojeg je izgradio mozak ponekad pokazuje bitno drugačijim sa sličnim fizičkim karakteristikama ulaznih podataka? Zašto je jedan skup zvukova - glazba, a drugi - kakofonija, iako su po karakteristikama valnih frekvencija vrlo bliski? Kako se to utvrđuje na fiziološkoj razini? Ali postoje moždane lezije u kojima nestaje uho za glazbu u gnostičkom smislu te riječi: za tako siromašnog frajera melodija se pretvara u skup zvukova, ponekad krajnje neugodan, i to unatoč činjenici da se ne gubi sama sposobnost opažanja zvukova! Kako mozak, primajući električne signale od stanica koje jednostavno pokupe zvučne vibracije, može brzo razlikovati ne-govorni šum od govora,nošenje informacija u simboličkom obliku? Zašto bi okus Madeleine kolača mogao evocirati čitavu paletu zaboravljenih senzacija iz djetinjstva u protagonistici romana M. Proust "U potrazi za izgubljenim vremenom"? Činilo bi se da su molekule slastica jednostavno potaknule receptore okusa i njuha, ali u mozgu se, u vrlo velikom obimu, u cijelosti reproducirao odavno zaboravljeni uzorak, crtež svjetla milijuna uzbuđenih neurona, koji su upravo u ovoj konfiguraciji jednom izgarali i sada vraćali slatku aromu djetinjstva …koja je u ovoj konfiguraciji nekada gorjela, a sada vraća slatki miris djetinjstva.koja je u ovoj konfiguraciji nekada gorjela, a sada vraća slatki miris djetinjstva.
Ne postoji jasno definirano područje odgovorno za pojavu gestalta u mozgu. Pristup koji podrazumijeva prisutnost takvih zona naziva se "lokalizacijskim", a postaje sve manje popularan. Suprotstavlja mu se holistička teorija prema kojoj su više funkcije raspoređene u mozgu, ali i to je stvar prošlosti. Moderna znanost pokušava "uskladiti" ta gledišta.
U svojoj knjizi "Preokret" Lotto govori o tome zašto stvarnost ne doživljavamo onakvom kakva jest i kako to može dovesti do razvoja kreativnosti i pomaže svježom pogledu na posao, ljubav, igru, odnose s rodbinom i druge važne stvari događaji našeg života.
Na primjer, slika limuna je i izgled (sekundarni vidni korteks), i okus (s kortikalnim teritorijem), i dodir, kao i riječ, odnosno zvuk, način izgovaranja, konteksti upotrebe, sjećanja na to kako je majka radila limunada … "Pododjeljenja" čiji bi neuroni trebali biti uključeni u stvaranje tako obične slike mogu se bezbroj nabrojati.
Znanstveno gledano, skup neurona čini dinamički obrazac aktivnosti neuronske mreže. Zašto dinamičan? Zato što se ne formira jednom zauvijek, mijenja se kako steknete iskustvo, neke veze slabe, druge jačaju i, naravno, pojavljuju se nove. Obnovljivost ovog obrasca, odnosno sposobnost svih, ili bolje rečeno, većine članova ansambla da se aktiviraju, leži u srcu sjećanja. Prema tome, dinamičnost o kojoj smo razgovarali nužan je uvjet za učenje u širokom smislu riječi, učenje kao prilagođavanje.
Jednom kada je ansambl određenog skupa neurona bio uzbuđen, ojačala je njihova povezanost iz takve zajedničke aktivnosti, a vjerojatnost da će naknadno pobuđivanje jednog aktivirati određeni postotak ostalih članova ove skupine, koji primaju električnu potporu od njega, malo se povećala. Što je više bilo zajedničkog štavljenja, to je, prema Hebbovom pravilu, jači gestalt („stanice koje pucaju zajedno, ožiču se zajedno“). Problem je što jedan neuron može ući u bezbroj cjelina koje, osim toga, zamijene jedna drugu u mozgu svaku djelić sekunde. Njihovo točno ponavljanje vrlo je malo vjerojatno, stoga obujam svih životnih iskustava statistički određuje našu percepciju i razumijevanje svijeta.
Pogledajte lica svojih najmilijih. Što je potrebno da ih ne pomešamo ni s kim? Na prvi pogled pitanje je čudno. Evo moje majke, prepoznajem je, čak i ako promijeni boju kose, frizuru, smršavi ili dobije kilograme, potpuno obnovi garderobu, naslika lice na Noć vještica, na kraju. Najvjerojatnije, to vas ne iznenađuje previše, ali vjerujte mi: s gledišta informacijskih sustava, opisana situacija nije čak ni trivijalna. Recimo da vaš prijatelj nema uočljive crte lica, poput ružnog ožiljka, rascjepa usne ili brkova u stilu Salvadora Dalija, ne postoji ništa što bi navelo mozak da odmah i točno postavi ono što je vidio u mapu Petje Bublikov. Kako algoritmirati trenutno prepoznavanje osobe ako mozak smatramo velikim računarom?
Problem agnozije sjajno je otkriven u radu poznatog neurologa i popularizatora medicine Olivera Sachsa "Čovjek koji je mislio svoju ženu za šešir" Glavni lik, talentirani glazbenik, profesor, prema opažanju svojih rođaka, počeo je imati "problema s vidom". Zapravo, profesor nije imao očne bolesti, a apsolutno fantastično prepoznavanje običnih, svakodnevnih predmeta i lica bliskih ljudi posljedica je vizualne agnozije.
Usput, takvi izolirani poremećaji nisu česti u praksi neurologa i sigurno nisu tako izraženi. Obično se ovi poremećaji ometaju u prepoznavanju "bučnih", opetovanih prekriženih slika u posebnim testovima, ali nitko ne uzima ženu za ormar. Osim toga, patološki proces u mozgu u pravilu nije tako selektivan, a destruktivni učinak proteže se na niz viših mentalnih funkcija, pa se agnozije u bolesnika miješaju s mnogim drugim poremećajima i postaje nemoguć zadatak odvajanja jednog od drugog.
Dakle, slučaj profesora je fascinantan, a njegovo ponašanje s visokom razinom inteligencije i kulture izaziva istinsko zbunjenost. On pomno pregledava rukavicu i plaši pokušati definirati ovaj ormar kao "namotanu površinu s pet džepova." Da, teško je prepoznati je po takvom opisu, ali, nažalost, profesorica ima samo vizualne apstrakcije. Podiže nogu za cipelu - očito, pazeći na obrise i ostatak logično razmišljajući, na fotografiji ne prepoznaje vlastito lice i brata, ali nije bilo problema sa slikom Einsteina, jer je nestašan udarac s jezikom koji visi postao praktički meme. Napokon je pogrešno zamijenio suprugu za šešir, a popis ekscentričnosti junaka tu ne završava.
Sachsova knjiga može se činiti jezivom ili, naprotiv, smiješnom, no pitanje je i dalje krajnje zanimljivo, koji je zapravo profesorin svijet? Kako on izgleda? I je li riječ "izgledati" u ovom kontekstu? Činjenica je da je vizualni prostor junaka, koji se raspadao u zasebne fragmente, koji se prestao sjediniti u smislene slike i pretvorio u gomilu apstrakcija, bio je zasićen glazbom.
Ako je osoba svaki dan stajala iza pokretne trake, onda se vraćala kući, legla na sofu, gledala televiziju i radila to cijeli život, tj. "Hodala markiranim linijama" i nije nadoknađivala ovu "neiskorištenost" mozga, tada se u starosti neće osjećati samo poteškoće s pamćenjem i drugi intelektualni problemi, ali, najvjerojatnije, fizički problemi.
Čini se da je heroj živio u svijetu koji je nacrtao Picasso, gdje između isprekidanih linija, oblika i mrlja boje nema načina da shvatim suštinu onoga što se događa i da komunicira s tim apstrakcijama.
Opisani problem sadrži mnogo dublje slojeve od "banalnih" poteškoća s prepoznavanjem i oblikovanjem "slike". Izravno je povezana s takvim pitanjima kao fenomen subjektivne stvarnosti koji proizlazi iz skupa različitih signala, doživljaj iskustva i pamćenja kao mogućnost njegove djelomične ili potpune reprodukcije. Koja je svrha takvih kognitivnih konstrukata, koji nadilaze nužno "opažaju i reagiraju"? Koji je evolucijski smisao našeg mentalnog života, ako je kao reakcija u ponašanju suvišan, jer ne osigurava naš opstanak? I koliko je ispravna usporedba mozga s računalom u svjetlu svega što je rečeno?
Kao što smo već rekli, mozak je jednostavan za mozak, ali za stroj s velikim poteškoćama: trenutna obrada slika, percepcija geštalta, brzo obrazloženje poput „domišljatosti“i puno više, što zahtijeva više banalne svakodnevne inspiracije nego stroge logičke konstrukcije.
Sama ideja umjetne inteligencije temelji se na pretpostavci da se naši kognitivni procesi (a neki istraživači šire ovo područje na sve mentalne reakcije) tretiraju kao računanje. Ali ne govorimo o aritmetikama, nego o formalnim operacijama - o svemu što se u principu može programirati. Danas je postalo jasno da to nije sasvim istina, a istraživači AI prisiljeni su preispitati računalnu paradigmu. Arhitekture razmišljanja u mozgu nemaju gotovo nikakve veze s elektroničkim računanjem, tvrde moderni kognitivni znanstvenici poput T. V. Chernigovskaya i K. V. Anokhin. Jezik informatike je prikladan kao metafora kada govorimo o obradi podataka, pohrani, pristupu, čitanju itd. No, sam princip koji se temelji na računalnim algoritmima je potpuno drugačiji. Primarni signalni sustav za mozak,s kojom počinje kognitivna aktivnost - figurativna; simboličan, on mora naučiti, a za to mu treba društveno okruženje. Slike u našoj glavi brzo se obrađuju, kako - još nije jasno; Kad su sve jednake, računalu treba više vremena da to učini, ali uspijeva ih analizirati približno istom brzinom kao i mozak, samo zato što je njegov procesor milijun puta snažniji.
Sve se više govori o potrebi za novom teorijom. Na primjer, pokušavaju se objasniti svijest kvantnim anomalijama, a čak se predlaže i prelazak na kvantne kognitivne znanosti, što bi pomoglo u prevladavanju problema svodeći nejasne pojave svijesti na fiziološke procese.
Qualia, latinski pojam za subjektivno iskustvo u svoj svojoj raznolikosti, nije kopija ili čak zbroj fizičkih signala koji dolaze kroz naše analizatore. Mozak ga gradi neovisno, tvoreći subjektivne slike jedinstvene za svakog pojedinca. Dva globalna pitanja današnje neuroznanosti: "Kako nastaje qualia?" i "Za što je to?" - za sada ostaju bez odgovora. Objektivno je istraživanje u ovom slučaju izuzetno teško, možemo prosuditi samo qualiju drugog, i to samo putem našeg refrakcijskog medija.
Ako ste zaglavili u tabletu / telefonu - i tako je svakog dana, nemojte očekivati da će vam mozak zahvaliti. Ako osoba zaspi s teškim pitanjem u glavi i ne zna kako to riješiti, sljedećeg jutra imat će odgovor. Mozak ne voli masnoću i meso.
Poznati neuroznanstvenik Joseph Bogen, pokušavajući definirati svijest, pronašao je dobru analogiju. Prema znanstveniku, "to je poput vjetra: nemoguće ga je vidjeti i uhvatiti, ali rezultati njegove aktivnosti su očiti - savijanje stabala, valova ili čak cunamija."
Rezimirati. Sretni smo vlasnici nečega što nam treba, ali toliko cijenjeni i hvaljeni od umjetnika i pjesnika, svjesnog iskustva ili unutarnjeg svijeta, koji nije jasno zašto. Njegov je sadržaj od velikog interesa, ali podrijetlo ovog fenomena je mnogo intrigantnije. Iznenađujući neurološki poremećaji, poput agnoze, samo nas približavaju odgovoru na pitanje što je unutarnja stvarnost. Ogroman napredak u umjetnoj inteligenciji i strojnom učenju nije doveo do stvaranja ičega doista pronicljivog. Razmak između jednostavne ljudske senzacije i neosjetljive neuronske mreže, čak i sposoban za vođenje sentimentalnog ili drugog "previše ljudskog" razgovora, čini se nepremostivim. Hoćemo li ikada uspjeti spoznati vlastitu strukturu kroz prizmu subjektivne stvarnosti (a nemamo drugog načina)? Na ovaj ili onaj način, razumijevanje niza problema i problema s kojima se suočava neuroznanost samo pooštrava vlastitu percepciju i obogaćuje naše osobno iskustvo, tjera nas da se pitamo u jednostavnim stvarima, razumijemo sebe na novi način i, možda, i druge.
