Об интеллекте - Джеф Хокинс

Но я тут же увидел новую перспективу, как решение моего замешательства.

Подумайте над информационными потоками от глаз, ушей и кожи в неокортекс. Каждая область неокортекса пытается понять, что обозначает информация. Каждая область пытается понять информацию в терминах известных ей последовательностей. Если она понимает информацию, она говорит: «я поняла, это просто часть объекта, на который я уже смотрю. Я не буду сообщать о деталях». Если область не понимает текущую информацию, она передает ее вверх по иерархии до тех пор, пока не поймет одна из вышестоящих областей. Однако паттерн, который действительно совершенно новый, будет подниматься все выше и выше по иерархии. Последовательно каждая вышестоящая область говорит: «я не знаю, что это, я не предвидела этого, почему бы тебе, вышестоящая область, не взглянуть на это?». Загвоздка в том, что когда вы доберетесь до верхушки кортикальной пирамиды, все, что останется — это информация, которая не может быть понята через предыдущий опыт. У вас осталась действительно новая и неожиданная часть информации.

В повседневности мы встречаем множество новых вещей, поступающих на вершину кортикальной иерархии — например, статья в газете, имя человека, которого вы встретили сегодня утром, автомобильная авария, которую вы видели по пути домой. Именно эти необъясненные и непредсказуемые остатки информации, новый материал поступает в гиппокамп и сохраняется там. Эта информация не будет храниться вечно. Либо она будет передана в кортекс, либо, соответственно, будет потеряна.

Я заметил, что по мере старения я начинаю испытывать проблемы с запоминанием новых вещей. Например, мои дети помнят детали большинства театральных спектаклей, которые они видели за последний год. Я не помню. Возможно, это потому что я видел так много спектаклей за свою жизнь, что я не вижу ничего действительно нового. Новые спектакли укладываются в мои воспоминания о предыдущих спектаклях, и информация просто не попадает в мой гиппокамп. Для моих детей каждый спектакль содержит гораздо больше новой информации и достигает гиппокампа. Если это так, мы можем сказать, что чем больше мы знаем, тем меньше мы запоминаем.

В отличие от неокортекса, у гиппокампа гетерогенная структура из нескольких специализированных областей. Она великолепно подходит для задачи быстрого сохранения поступающих паттернов. Гиппокамп находится в отличной позиции, на верхушке кортикальной пирамиды, чтобы запоминать то, что является новым. Он также находится в отличной позиции для того, чтоб вспоминать эту новую информацию, позволяя ей сохраняться в кортикальной иерархии, что в некоторой степени является медленным процессом. Вы можете мгновенно запомнить новое событие в гиппокампе, но вы запомните что-либо в кортексе только если вы ощущаете это снова и снова, либо в реальности, либо думая об этом.

В кортексе есть другой значительный путь для передачи информации от области к области вверх по иерархии. Этот альтернативный путь начинается в нейронах слоя 5, которые проецируются в таламус (отличие одних частей таламуса от других мы обсуждали ранее), и затем из таламуса в вышестоящую область кортекса. Если две области кортекса соединяются напрямую в иерархическом стиле, они также соединяются косвенно через таламус. Этот второй путь передает информацию только вверх по иерархии, но не в низ. Таким образом, при движении вверх по кортикальной иерархии есть прямой путь между двумя областями и косвенный путь через таламус.

Второй путь имеет два режима функционирования, определяемые нейронами таламуса. В одном режиме путь практически не работает, так что информация по нему не идет. В другом режиме информация идет точно между двумя областями. Двое ученых, Мюррей Шерман из Нью-Йоркского Государственного Университета и Рей Гиллери из Медицинского Университета Висконсина описали альтернативный путь и постулировали, что он может быть настолько же важным, как и прямой путь (возможно даже больше), что и является темой данной главы. У меня есть предположения о том, для чего нужен этот второй путь.

Прочтите это слово: imagination. Большинство людей может прочесть это слово с первого взгляда. Теперь взгляните на букву i в середине слова. Теперь взгляните на точку над i. Ваши глаза могут смотреть в одно и то же место, но в одном случае вы видите слово, в другом — букву, в последнем случае вы видите точку. Вглядитесь пристально в букву i и попытайтесь переключать ваше восприятие между словом, буквой и точкой. Если у вас не получается, попробуйте произносить «точка», «i» и «imagination», пока вглядываетесь в точку. Во всех случаях одна и та же информация поступает в V1, но по мере того, как она достигает области IT, вы воспринимаете различные вещи, различные уровни детализации. Область IT знает, как распознать все три объекта. Она может распознать отдельную точку, букву i, и слово целиком. Но когда вы воспринимаете слово целиком, V4, V2 и V1 обрабатывают детали и все, о чем знает IT — это слово. Обычно вы не воспринимаете отдельные буквы при чтении; вы воспринимаете слова или фразы. Но вы можете воспринимать буквы, если захотите. Мы занимаемся таким сдвигом внимания все время, но обычно мы это не осознаем. Я могу слушать музыку и воспринимать только мелодию, но если я попытаюсь, я могу выделить певца или бас-гитару. В мои уши поступают одни и те же звуки, но я могу фокусировать мое восприятие. Каждый раз, когда вы чешете голову, движение вызывает внутри громкий звук, но обычно вы не осознаете его. Однако, если сфокусироваться на нем, вы можете отчетливо услышать звук. Это другой пример того, как сенсорная информация, которая обычно обрабатывается нижними уровнями кортикальной иерархии, может быть перенесена на высшие уровни если вы обращаете на нее внимание.

Я полагаю, что альтернативный путь через таламус — это механизм, посредством которого мы обращаем внимание на детали, которые обычно мы не замечаем. Он пропускает группирование последовательностей в слое 2, посылая сырые данные в вышестоящую область кортекса. Биологи показали, что альтернативный путь может включаться одним из двух способов. Один из них — это сигнал из вышестоящей области самого кортекса. Этот способ вы использовали, когда я попросил вас обращать внимание на детали, которые вы обычно не замечаете, такие как точка над i или звук почесывания головы. Второй способ активировать этот путь — это сильный неожиданный сигнал снизу. Если сигнал на альтернативный путь достаточно сильны, он посылает вышестоящей области сигнал пробуждения, которая снова может включить альтернативный путь. Например, если бы я показал вам лицо и спросил, что это было, вы бы ответили «Лицо». Если бы я показал вам то же самое лицо, но со странной отметиной на носу, вы сначала узнали бы лицо, но затем немедленно ваши нижние зрительные уровни заметили бы, что что-то не так. Эта ошибка форсирует открытие альтернативного пути. Детали теперь пойдут по альтернативному пути, пропуская группирование, которое обычно возникает, и ваше внимание привлечет отметина. Теперь вы видите отметину, а не просто лицо. Если б отметина было достаточно необычной, она могла бы привлечь все ваше внимание целиком. В этом случае необычные события быстро привлекают ваше внимание. Именно поэтому мы не можем не обращать внимание на уродство или другие необычные паттерны. Ваш мозг делает это автоматически. Однако, часто ошибка недостаточно сильная, чтоб открыть альтернативный канал. Вот почему мы иногда не замечаем, что слово написано с ошибкой.

Чтобы найти и обосновать новую систему научных взглядов, необходимо искать простейшие концепции, способные объединить и объяснить большое количество несопоставимых фактов. Неизбежным следствием такого процесса является то, что уходят в крайность излишнего упрощения. Важные детали вероятно буду проигнорированы и факты будут проинтерпретированы неправильно. Если такая система взглядов становится устоявшейся, неизбежно будут найдены улучшения и исправления, показывая, как далеко зашли начальные предположения, или недостаточно далеко, или вообще были ошибочны.

В этой главе я ввел множество умозрительных идей о том, как работает неокортекс. Я ожидаю, что некоторые из этих идей будут опровергнуты, и, вероятно, каждая из них будет пересмотрена. Есть также множество деталей, о которых я даже не упомянул. Мозг очень сложен; специалисты по нейронаукам, читающие эту книгу, должны знать, что я привел грубую характеристику сложности реального мозга. Но я верю, что в целом озвучил новую систему взглядов. Все, на что я могу надеяться, это то, что основные идеи будут сохранены, и изменятся только детали вопреки новым данным и новому осмыслению.