Коннектомы и когнитом: гиперсетевые модели мозга
Наш мозг на нейронном уровне работает подобно Всемирной паутине — распределённой системе веб-документов, объединённых гипертекстовыми связями между собой.
Небольшая часть Всемирной паутины с Википедией в центре. Источник: Википедия
Наверняка вы уже слышали два слова, упомянутые в заголовке. Идея о том, что когда-нибудь психику человека станет возможно моделировать — одна из любимых фантазий фантастов, которые видят в этом шанс на цифровое бессмертие. Потерянные воспоминания научатся восстанавливать, утерянные участки мозга — заменять идеально точными цифровыми копиями-протезами. Всё это станет возможно, если мы научимся достаточно подробно моделировать связи внутри мозга, работу нейронов и обеспечивающих их глиальных клеток. На пути к этой вековой мечте человечества лежит новая наука коннектомика.
В первой серии третьего сезона сериала Black Mirror («Чёрное зеркало») как раз развивается тема создания полной цифровой копии человеческого сознания. Вот в этом маленьком яйцеподобном гаджете находится сознание одного из персонажей.
Связи решают все?
Термин «коннектом» предложен в 2005 году независимо двумя исследователями Олафом Спорнсом и Патриком Хэгмэнном по аналогии с «геномом» (полное описание всех генов) и «протеомом» (полное описание строения и функций всех белков). Сегодня под «коннектомом» понимают полное описание связей в нервной системе того или иного организма.
Чтобы понять, как работает психика, нам не обойти этап создания полной карты всех нейронов и связей между ними. Считается, что именно в этой информации кроется ключ к загадке человеческой психики.
Читайте также :
Подобная работа применительно к микроскопическому круглому червю Caenorhabditis elegans уже сделана южноафриканским биологом и лауреатом Нобелевской премии 2002 года Сиднеем Бреннером (Sidney Brenner). В нервной системе червя всего 302 нейрона, распределенных по всему телу, и 7 000 связей. На всю работу по описанию нейронов и связей между ними у ученого и его группы ушло 12 лет упорного труда.
Понятно, что для подобной работы потребуются гораздо более совершенные технологии и гораздо большие ресурсы.
В 2009 году опубликовано исследование коннектома аксонов, иннервирущих межщитковые мышцы ушных раковин мышей. Сегодня уже сделаны частичные коннектомы сетчатки и зрительной коры мозга мыши. Огромный массив данных (12 терабайт) выложен в открытый доступ в рамках проекта Open Connectome. Помимо мыши и нематоды в данный момент учёные используют в качестве моделей для коннектомов дрозофилу и сову вида обыкновенная сипуха (Tyto alba).
Обыкновенная сипуха. Источник: Википедия
Создание этакого атласа нейронов и связей человеческого мозга — главная цель коннектомики. Этим в данный момент занят проект Human Connectome Project, который с 2009 года спонсируется Национальным Институтом Здоровья (National Institutes of Health) США. Первоначальный бюджет проекта был заявлен в 30 миллионов долларов. Он сфокусирован на создании сетевой карты мозга здоровых живых взрослых людей.
В 2013 году был запущен еще один глобальный проект BRAIN, в рамках которого коннектом человека признан одним из приоритетов. На это направление выделено целых три миллиарда долларов. В качестве первых шагов в рамках этого проекта запланировано полное картирование мозга дрозофилы (130 тысяч нейронов) и картирование мозга аквариумной рыбки «Дамский чулок» (Danio rerio), а также некоторых областей коры мозга мышей. Сроки, в течение которых ожидаются первые «черновые» коннектомы этих объектов — 10–15 лет.
Как описывают связи в мозге?
Для создания карт нейронных связей используются послойные снимки электронных микроскопов, которые сравниваются между собой вручную. На основе этих снимков создаются модели нейронов и связей между ними.
Здесь обязательно нужно рассказать об уже легендарном проекте EyeWire, в рамках которого усилиями сотен тысяч интернет-пользователей на примере сетчатки человека обучается искусственный интеллект, который в будущем сможет автоматически анализировать миллионы микроскопических срезов нервной ткани. Этот проект — дитя сотрудничества двух институтов — Массачусетского технологического института и Института медицинских исследований имени Макса Планка.
Автор проекта — бывший физик Себастьян Сеунг (Sebastian Seung), который сегодня работает в Принстонском университете, возглавляя там проект по анализу коннектома дрозофилы. Когда-то он оставил перспективную работу в Кембридже и уехал в Германию, чтобы заняться созданием системы искусственного интеллекта, способной создавать из двухмерных изображений гистологических срезов трёхмерные модели различных микрообъектов.
Следующим этапом было выведение этой системы в интернет (в виде онлайн-игры) и использование краудсорсинговой мощи для обучения системы и исправления ошибок автоматического распознавания. Проект стартовал в 2012 году и уже успел стать культовым. С его помощью созданы полные трехмерные модели примерно трёхсот нейронов человеческой сетчатки. Общее число онлайн-игроков в EyeWire сегодня уже превышает 180 тысяч человек из 150 стран мира, и каждый день к игре подключаются новые и новые участники.
После создания карты трёхмерных моделей нейронов авторы проекта собираются провести картирование всех синаптических контактов сетчатки. Объёмы предстоящей работы настолько масштабны, что полный анализ срезов человеческого мозга (путь от 300 нейронов до 140 миллиардов) займёт, по разным оценкам, от четырёх до пяти десятков лет. С другой стороны, всё ещё остается надежда, что алгоритмы автоматического распознавания усовершенствуются настолько, что на долю человека останется не так уж много работы.
Обзор достижений коннектомики и описание проекта EyeWire в TED-лекции создателя проекта Себастьяна Сеунга
У проекта EyeWire есть важное преимущество. Состоит оно в том, что для участия в нём не нужно быть биологом. С задачкой «найди недостающий участок картинки» справится даже ребенок. Сам проект не требует установки на компьютер специального софта и реализован прямо в браузере. Раcскажем о нём чуть подробнее.
Анатомия EyeWire
Это может быть интересно :
Для работы сайта идеально подходит браузер Chrome. Чтобы не было проблем при воспроизведении трёхмерной модели нейрона, нужно включить в настройках браузера поддержку WebGL (технологию аппаратного ускорения трехмерной графики) — сайт вам любезно сообщит, если поддержка у вас отключена.
Внутри EyeWired каждый нейрон разбивается на микроразмерные «кубики» ткани, содержимое которых послойно анализируется искусственным интеллектом и добровольцами. Первое, что видит свежезарегистрированный участник проекта — два окошка. В левом находится модель анализируемого фрагмента нейрона, а в правом — набор микросрезов, на основе которых и составляется это трехмерное изображение.
Каждому игроку достается куб с частично реконструированными ветвями модели нейрона. Цель игры состоит в том, чтобы максимально точно указать принадлежащие изучаемому нейрону фрагменты микрофотографий в правом окне. По сути это уточнение результатов работы, которую предварительно проделал искусственный интеллект.
Поскольку игроков в игре множество, один и тот же кубик распознается многократно, а итоговая модель кусочка нейрона внутри него определяется итогом работы каждого участника игры. Упущения одних при таком подходе компенсируются находками других, что делает итоговую модель очень точной: в EyeWired можно играть, не боясь ошибиться — на научном результате ошибки отдельных игроков не отразятся.
По мере продвижения вперед растёт опыт игрока и результативность распознавания микросрезов. Участники получают очки в зависимости от объёма сделанной работы и соревнуются между собой.
Нейроны анализируются по очереди, и на главной страничке сайта всегда видна клетка, над которой идёт работа сообщества в данный момент. Все участники игры могут посмотреть на место распознанных ими фрагментов в общей картине.
Хотя русской версии сайта пока нет, наглядно поможет сориентироваться в несложном интерфейсе серия видеомануалов на YouTube-канале проекта. Также есть вики-справочник по проекту EyeWiki.
Когнитом и коги
Нельзя не рассказать о самом перспективном направлении исследования психики человека, к которому приложил руку наш соотечественник Константин Анохин — внук легендарного советского физиолога Петра Кузьмича Анохина (создателя теории функциональных систем).
Как известно, главной задачей нейронаук является понимание того, как из работы материальных и доступных изучению приборами элементов нервной системы получается неуловимая работа психики. Создание сетевых моделей формальных элементов мозга (когнитома) — всего лишь один из этапов. Для понимания того, как из работы отдельных нейронов и их групп получается, например, воспоминание, придётся выработать совершенно новую теоретическую основу.
Первый набросок такой «теории разума» и предлагает Константин Анохин. Для её понимания он вводит новый термин «ког» — элемент психического опыта, связанный с работой какого-то участка нейронной сети. Из множества связанных друг с другом когов строится когнитом — сеть психики, внутренний мир животного или человека, которому принадлежит данная нейронная сеть.
Другие подходы
Создание коннектома человека — задача космических масштабов. По меткому выражению Константина Анохина, коннектомика «подобна изучению подробной модели дома, в котором живет человек, чтобы понять сущность этого человека».
Здесь надо уточнить очень важный момент. Структура нервной сети и геометрия связей между нейронами сама по себе не идентична живой психике. Чтобы узнать, как нейроны взаимодействуют друг с другом и с окружающим их миром, образуя нас с вами, нужно учесть очень много дополнительных вещей.
Например, «вес» всех синаптических контактов между нейронами. Как известно, каждая нервная клетка постоянно обновляет силу связи с теми или иными нейронами из своего «окружения», отражая психический опыт животного или человека. Одни синапсы тормозят клетку, другие возбуждают. И вклад того или иного синапса в работу нервной клетки постоянно меняется. Пока эту величину измерять не научились, и здесь открывается перспектива для будущих исследователей того, что можно было бы назвать «синаптомикой».
В общем, если мы хотим разобраться в том, как из работы мозга получается психика, недостаточно создать его детальную карту на клеточном уровне. Необходимо изучать, как всё это работает в динамике. Здесь учёных первым делом интересуют процессы образования новых клеток и связей в мозге при его обучении. И тут на помощь исследователям приходят некоторые другие интересные методы.
«Мозг — это мир, состоящий из множества неоткрытых континентов и огромных неизведанных пространств», — такую надпись можно прочитать на фотографии в одном из номеров Nature за 2013 год. Примечательна эта фотография тем, что поверх этой надписи лежит мозг мыши, который исследователи из Стэнфордского университета сделали полностью прозрачным. Источник: med.stanford.edu
Зачем это могло понадобиться? Нейробиологам удалось совершить чудо: в прозрачном мозге грызуна при помощи обычного светового микроскопа отныне можно изучать отдельные нейроны, которые светятся в темноте желтым, красным и синим флюоресцентным светом.
Откуда берётся этот свет? В исследовательских целях уже научились выводить линии биоинженерных мышей, в геном которых вживлены флюоресцентные белки, которые экспрессируются только в новых нейронах и нейронах, образующих новые связи при обучении. C помощью технологий оптогенетики можно на практике выявить все нейроны, которые отвечают в мозге мыши за тот или иной психический акт, за тот или иной выученный рефлекс. Это открывает новую главу в исследованиях мозга.
Вместо заключения
Это может быть интересно :
Нейронауки — область исследования, в которой новые открытия совершаются буквально каждый день. Подходов, которые остались за пределами этого текста, очень много. Например, вот Ларри Суонсон (Larry Swanson), профессор из USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences, проанализировал данные исследований за 40 лет и пришёл к выводу, что мозг крыс устроен и работает аналогично Всемирной паутине — с локальными сетями и хабами, которые вливаются в единую большую магистраль.
Огромное спасибо Ренату Атаеву за терпеливую игру в EyeWire и нечеловеческую помощь в составлении текста.
Карта цифрового бессмертия Что даст человечеству коннектом мозга
В начале января модераторы онлайн-игры EyeWire, посвященной картографированию сетчатки человека с обозначением всех находящихся там нейронов и связей между ними (синапсов) силами добровольцев со всего мира, с гордостью заявили о завершении обследования 250-го нейрона. Учитывая, что таких нейронов в сетчатке больше миллиона, это достижение трудно назвать гигантским прорывом — скорее один из первых шажков по дороге «в тысячу ли». Дороге, которая должна привести нас к раскрытию тайн нашего мозга. И кто знает — может быть, даже к цифровому бессмертию.
Человек как набор нулей и единичек
Фантасты утверждают: если записать всю информацию, содержащуюся в человеческом мозге, то в принципе можно впоследствии перенести ее на другой носитель. Тем самым обеспечивается истинное бессмертие — пусть даже человек умер, пусть даже он будет умирать бессчетное количество раз, его личность сохранится в наборе нулей и единичек и всегда сможет быть восстановлена.
Превратить в быль эту странную сказку (или хотя бы подготовиться к этому) и пытается главный создатель EyeWire Себастьян Сеунг (Sebastian Seung). Бывший физик, а ныне нейробиолог из Принстона поставил перед собой невероятную по сложности и амбициозности цель: создать коннектом человеческого мозга — полную карту всех нейронов и связей между ними.
Вообще-то, коннектомами ученые занялись еще в 60-х годах прошлого века. Тогда будущий Нобелевский лауреат 2002 года Сидней Бреннер (Sidney Brenner), южно-африканский биолог, предположил, что поведение живого организма можно понять, составив полную карту его нервной системы. Он взялся за простейшую нервную систему круглого червя Caenorhabditis elegans (всего 302 нейрона, распределенных по всему телу), и, изучая один за другим его тонкие срезы, создал за два десятилетия полную нейронную карту. В 1986 году она была опубликована в Philosophical Transactions of the Royal Society of London, почтенном научном журнале, основанном еще Исааком Ньютоном. Номер вышел объемным, в 340 страниц, и с тех пор многие биологи называют его Книгой, причем не столько из-за фолиантной толщины, сколько из-за информации, которая там содержится, и сегодня, спустя почти три десятилетия, остается для исследователей сборником вопросов без ответа.
Известно, какие нейроны у C. elegans активизируются, чтобы червь пополз вперед или назад, но как червь запоминает? Где у него хранится память и как он вытаскивает из нее нужную информацию? Что из этих трех сотен нейронов и семи тысяч синапсов есть у всех червей, и какие изменения в их составе определяют извивающуюся личность? В общем, Сидней Бреннер со своим червем несколько опередил свое время — что уж говорить о Себастьяне Сеунге, взявшемся за коннектом из ста миллиардов нейронов и множества триллионов связей между ними!
Сказавшие «ом»
Термин «коннектом» возник в середине нулевых — по аналогии с геномом. В человеческом организме достаточно разных «омов». Всем известен геном — совокупность генов в нашей ДНК. Есть намного более сложная совокупность человеческих белков под названием протеом — с куда более обширным алфавитом, чем четыре буквы генома. Есть также производные от них — эпигеном, то есть совокупность, невообразимо более мощная, чем геном — список всех его возможных состояний с теми или иными включенными и выключенными генами. Можно упомянуть и фолдом (foldome) — совокупность всех вариантов сворачивания вышеупомянутых белков. Есть и еще, и наверняка, в ходе исследований образуются и другие.
Геном человека удалось прочитать (секвенировать) громадному консорциуму из крупнейших биолабораторий мира, затратив на это десяток лет и столько же миллиардов долларов. Однако первый черновой вариант генома буквально на несколько месяцев раньше консорциума представил миру «человек со стороны», Крейг Вентер (John Craig Venter), сумевший за два года прочитать собственную ДНК с помощью созданной им компании «Селера» и сверхбыстрых секвенирующих машин из Европы. Ветеран войны во Вьетнаме, повеса и фанат виндсерфинга, Вентер бросил все и занялся наукой, мечтая о расшифровке генома. Однако грантов под его проекты не дали, и в благородную компанию «Геном человека» не приняли. Тогда Вентер решил обойтись без государственных субсидий, нашел частных инвесторов и стал один за другим читать геномы микробов. Потом прилюдно заявил, что обгонит «Геном человека» — и сделал это!
Было бы большим преувеличением назвать Себастьяна Сеунга человеком со стороны, но и он испытал на собственной шкуре все прелести судьбы изгоя. В свое время он круто поменял жизнь, оставив блестяще развивавшуюся карьеру физика ради исследований мозга. Здесь все шло уже не так блестяще, и хотя карьера биолога постепенно складывалась, попытки теоретически понять хоть что-нибудь в мегазагадке под названием «мозг» ни к чему не приводили. К 2005 году ученый впал в настоящую депрессию. «Мне казалось, что никогда не удастся проверить экспериментально, какая из теорий верна», — вспоминает он.
И снова крутой поворот — Сеунг уехал из Кембриджа в Германию, чтобы разрабатывать для микроскопов программное обеспечение с элементами искусственного интеллекта, позволяющее сравнивать одновременно миллионы снимков.
В Кембридже поговаривали, что Сеунг «слетел с катушек»: он лишился доверия коллег, потерял гранты. Тем временем идея с программой обработки снимков понемногу реализовывалась, обозначился успех, но Сеунгу все равно не верили.
В конечном счете к анализу коннектомов — сначала мышиной сетчатки, а потом и человеческой — Сеунг подключил тысячи геймеров-добровольцев, пригласив их в игру EyeWire. А в 2013 году подоспел многомиллиардный проект президента США Барака Обамы BRAIN, где исследование коннектома человека признавалось одним из приоритетов и на эти цели выделялось 3 миллиарда долларов. По плану предполагается через десять лет создать подробную трехмерную карту для мозга дрозофилы, имеющего 130 тысяч нейронов, а спустя 15 лет достичь уровня, позволяющего наблюдать за работой мозга аквариумной рыбки данио-рерио или некоторых областей коры мозга у мышей.
Материалы по теме
Лилипут мысли
Мозг-невидимка
Сейчас Сеунг на коне: он работает в Принстоне, где возглавляет элитный проект по коннектому дрозофилы. Однако ученый снова близок к депрессии. Он считает, что родился чересчур рано. Он понимает, что хотя путь к человеческому коннектому более или менее ясен, это действительно очень длинный путь, и вряд ли цель достижима при его жизни, а стало быть, цифрового бессмертия, о котором Сеунг последние годы много говорил и писал, он человечеству не подарит.
А был ли мальчик?
Кстати, в плане Обамы о цифровом бессмертии ни слова. Там цели более реалистичны: разобраться, как работает мозг, и разработать новые методы лечения разных болезней. Да и возможно ли оно в принципе, это цифровое бессмертие?
Согласно Сеунгу, коннектом — это и есть наш мозг, разум, наша личность, наши мысли и устремления, наши пороки и добродетели. Но многие в этом сомневаются. По мнению скептиков, коннектом — это дом, где живет человек, которого мы хотим понять, дом с его окнами, этажами, подвалами, чердаками, коридорами, окнами, балконами, мебелью, вещами, деньгами в заначках, паспортами, фотоальбомами, старыми и новыми письмами… Словом, это все, что говорит нам о человеке, но только не он сам.
К тому же возникает проблема точности, требуемой для копирования коннектома. Об этом задумывался писатель Хорхе Луис Борхес еще в 1946 году. В его рассказе «О строгой науке» картографы создали точную карту своей империи в масштабе один к одному. Кому нужна такая карта? В другом рассказе Борхес возвращается к теме картографов и вспоминает британского философа Ройса, утверждавшего: «Вообразим себе, что какой-то участок земли в Англии идеально выровняли и картограф начертил на нем карту Англии. Его создание совершенно: нет такой детали на английской земле, даже самой мелкой, которая не отражена в карте, здесь повторено все. В этом случае подобная карта должна включать в себя карту карты, которая должна включать в себя карту карты карты, и так до бесконечности».
Иными словами, при копировании карты коннектома где-то придется остановиться — в ущерб точности. И даже если когда-нибудь идеи Сеунга воплотятся в реальность, то скопированный разум будет отличаться от оригинала, каждый раз отходя от него все дальше и дальше. И это будет уже совсем другое бессмертие — приблизительное.
Мозг и психика кратко. Коннектом что это? Когнитом Анохина.
Мозг и психика кратко. Коннектом что это? Когнитом Анохина. Взгляды ученых на человека. Что такое когнитивная карта мира? Что такое когнитивная модель мира?
Cognosce te ipsum (лат). Познай самого себя.
Здравствуйте, уважаемые читатели!
Сегодня следует продолжение цепочки статей, посвященных человеку, переговорщику, картине мира, когнитивной модели мира. Здесь начало:
Блок 1. Мозг и психика. Вступление.
Переговорщик – это человек. Наши оппоненты также люди. Для того, чтобы использовать самого себя и противоположную сторону в качестве РЕСУРСА ПОМОЩИ, необходимо понимать причины, которые заставляют выбирать определенную последовательность поступков. А для этого важно понимать и различать процессы, которые протекают внутри психического пространства человека. Точно также в медицине хирургу необходимо знать нормальную и патологическую анатомию, нормальную и патологическую физиологию, микробиологию, фармакологию, биохимию, гистологию и массу другой информации о человеке для того, чтобы вылечить, а не навредить по причине собственной некомпетентности.
Психические процессы с одной стороны нельзя разделять, поскольку человек — это «волна», это целостность, в которой все интегрировано и взаимоувязано, а с другой –дифференцирование различных процессов, проведение границ между ними позволяет понять структуру и содержание внутреннего наполнения психического пространства. Человек — это существо ощущающее, воспринимающее, мыслящее, чувствующее, говорящее, запоминающее и при этом настолько сложное, что не хватит жизни, для того чтобы понять эту уникальную систему. В тоже время основные аспекты психической сферы универсальны, люди похожи друг на друга и это позволяет надеется, что накопленных знаний будет достаточно для обучения эффективным переговорам.
Наверное, нет большого прагматического интереса в том, чтобы изучать человеческую психику, просто препарируя ее на элементы, зато весьма практично понимать, как во время переговоров, во время деятельности в этом «многоголосом контейнере» увязываются между собой все психические процессы. И в этом автором видится системность подхода к такому социальному явлению как переговоры, понимаемому через личность, через «оркестр». Исполняемая «оркестром» музыка может представлять собой непосвященному человеку какофонию, где нет партитур, хотя в это время в действительности исполняется композиция, которую необходимо научится различать и понимать для того, чтобы испытать УДОВОЛЬСТВИЕ, как целевой ресурс. Поэтому в этой статье будут представлены в весьма ограниченном количестве и содержании, буквально «по капелькам», аспекты психической деятельности человека. Возможно, даже такой ничтожный объем информации «прольет свет» на темноту и позволит увереннее ориентироваться при взаимодействии с человеком во время переговоров, избегая мистического, религиозного, лженаучного толкования.
Так в физике есть объединяющая множество фактов теория, которая интегрирует знания и связывает такие феномены как энергия, время, пространство, что позволяет проводить знаковые эксперименты в том числе в Большом андронном коллайдере, подтверждающие квантовую теорию поля.
Статья «Объективный мир – это квантовая реальность?»
В науке о мозге, не смотря на колоссальный материал, единой стройной теории нет, объединяющей массу накопленных знаний и предоставляющей ответ на вопрос: Как работа мозга связана с психикой человека?
Существует много различных теорий, которые фрагментарно объясняют, как работа тех или иных структур мозга определяет различные психические процессы. Однако этого недостаточно, чтобы иметь целостный взгляд на проблематику.
ВИДЕО “Переговоры с покупателем. Как преодолеть возражения по цене?!”
Блок 2. Мозг и психика. Историческая справка. Взгляды философов и ученых.
Карл Поппер (годы жизни: 28 июля 1902 – 17 сентября 1994). Один из значительных философов середины 20 века в своей теории познания сформулировал ключевые тезисы, согласно которым все люди так или иначе сталкиваются с проблемами, которые существуют объективно в мире. Для решения каждой проблемы возможно создать бесконечное число гипотез, и проблема будет решаться путем эксперимента, когда методом проб и ошибок неправильные гипотезы будут исключаться либо корректироваться. Причем у человека нет заранее ответа на вопрос, какие гипотезы будут достоверны. И вот этот процесс порождения, корректировки, исключения гипотез эмпирическим путем есть цикл познания, постоянно повторяющийся и не заканчивающийся.
Таким образом, каждый человек, регулярно порождает гипотезы и перебирает их последовательно, проверяя адекватность гипотезы путем практического использования. Гипотезы призваны решить проблему, ответить на вопрос, сформулированный субъектом при столкновении с незнакомой ситуацией. Запускается поисковая деятельность. При этом незнакомая ситуация может иметь «условно» незнакомый характер. Т.е. субъект мог в прошлом с ней сталкиваться и даже найти ответы, позволяющие решить проблему, связанную с ситуацией. Но в данный момент прошлый опыт также может не быть доступен человеку, как ресурс в связи с особенностями работы механизмов памяти. Либо доступен в неполном виде, без возможности вычленить все элементы этого опыта. Гештальт, т.е. целостный объект не доступен.
Рене Декарт (годы жизни: 31 марта 1596 – 11 февраля 1650), разделил «человека пополам». Выделил протяженную материю и независимую мысль, проведя между ними границу, которая стала постепенно преодолеваться только в настоящее время, благодаря технологическим прорывам в изучении мозга. Эти два состояние существовали на протяжении веков в западной философской и научной мысли как две параллельные прямые в геометрии Евклида.
Бенедикт Спиноза (годы жизни: 24 ноября 1632 – 21 февраля 1677), развивая идеи Декарта, сумел разглядеть аффекты, переживая которые, душа осознает собственное существование и в результате появляется самосознание.
Готфрид Лейбниц (годы жизни: 1 июля 1646 — 14 ноября 1716), разделял мир на множество субстанций – монад. Монада в представлении Лейбница содержит в себе информацию об истории текущей и будущей, что позволяет миру развиваться по определенному сценарию.
Дэвид Юм (годы жизни: 7 мая 1711 года — 25 августа 1776 года), сумел взглянуть на процесс познания человеком мира со стороны «НАБЛЮДАТЕЛЯ». Он задавал вопросы относительно каузальности между явлениями. Почему один феномен становится причиной другого феномена. Как человек определяет эту причину. Это свойство человека Юм назвал привычкой.
Иммануил Кант (годы жизни: 22 апреля 1724 — 12 февраля 1804), в своем фундаментальном труде «Критика чистого разума» говорит о том, что феномены внешнего мира и восприятия их связаны друг с другом неразрывно. Внешний мир представлен человеку благодаря преломлению его через некоторый «аппарат». Именно данный «аппарат» располагает объекты внешнего мира в нашем внутреннем пространстве, где мы и способны их созерцать. Все явления внешнего мира могут быть исследованы только при нахождении их в том самом пространстве.
Ульрик Найссер (годы жизни: 8 декабря 1928 – 17 февраля 2012) – один из основателей когнитивной психологии в 70-х годах вслед за Поппером говорил о том, что человек осуществляет постоянный непрерывный процесс проверки когнитивных гипотез. Им вводится понятие – когнитивная схема, которая осуществляет сепарацию известной информации от неизвестной. Данная когнитивная схема является амодальной, что позволяет ей обрабатывать и отделять информацию разной модальности. Более того, в этом процессе человек предвидит качество поступающей информации, вычленяет эту информацию, организовывает ее определенным образом, запускает двигательную активность. Познание по Найссеру активный непрерывный процесс, в котором человек опирается на свой предыдущий опыт при взаимодействии с окружающей средой. Сам индивид воспринимает целые «куски» информации, которые распознает и хранит в своей памяти, а затем использует при запуске собственной деятельности. Возникает теория фреймов, где фрейм – это целостная сцена реальности. Фреймы связаны между собой с помощью ссылок и адресов (локализаций).
В процессе познания восприятие и обработка информации осуществляются сознательным и бессознательным способом, где уровень сложности информации не влияет на скорость обработки в бессознательных процессах. Субъект вырабатывает суждения, у него формируются убеждения и содержательная часть этого процесса пока скрыта от нашего понимания.
Статья « Как думать по Байесу, чтобы выйти замуж?»
Теория фреймов в 70-х годах была представлена Марвином Мински (годы жизни: 9 августа 1927 – 24 января 2016). Фрейм – единица представления знаний, запечатленная в прошлом, при этом части ее могут подвергаться изменению при получении новой информации. Целостная сцена из прошлого извлекается из памяти при соприкосновении с новой ситуацией из внешней/внутренней реальности. Фрейм дополняется новой информацией. Структура фрейма не однородна. На «верхнем этаже» фрейма находится ключевая основная информация об объекте. На нижнем этаже фрейма (терминалы) присутствует информация с конкретными разномодальными параметрами. Несколько фреймов образуют фреймовую систему. Когда человек воспринимает информацию, то объект анализируется различными фреймами из одной фреймовой системы. Объект различается на конкретные и абстрактные параметры. Если объект из новой ситуации не соответствует специализации фрейма, то последний достраивается либо происходит смена фрейма. Таким образом в когнитивной карте новое событие отображается в измененном более точном отображении. Фреймы участвуют на постоянной основе в процессе оценки «столкновения» субъекта с проблемами новой ситуации из внешней и/или внутренней среды. Использование фреймов (рамок) с позиции изменения внутреннего опыта человека способствовало развитию НЛП и прочих моделей, основанных на использование контекстуальных внутренних состояний. Практический опыт использование обширен. Но к сожалению теория фреймов не позволяет понимать, как именно осуществляются познавательные процессы, каково отличие субъектов при восприятии и что из себя представляет в целом удивительная сложная карта мира.
Карл Прибрам (годы жизни: 25 февраля 1919 – 19 января 2015) – психофизиолог, начиная с 70 – х представил свое понимание голографической работы человеческой памяти и мозга. Так оптическая голограмма по своим свойствам имеет сходный вид с тем, как отображается психическая реальность. Оптическая голограмма трехмерна, изображение точное, присутствуют все детали исходника, располагаться может на сколь угодно дальнем расстоянии. Психическая реальность непрерывна, стабильна, целостна, процессуальна, генерализованна. Воссоздание внутренних объектов из памяти происходит по типу голограммы, где исходником была объективная реальность.
Блок 3. Мозг и психика. Современные проекты по изучению мозга.
“Не беспокойся о том, что люди тебя не знают, но беспокойся о том, что ты не знаешь людей.”
Конфуций (около 551 года до н. э. – 479 год до н. э)
Люди являются субъектами, способными к познанию другого субъекта – человека. Представления о природе человека на протяжении нашей цивилизации постоянно развиваются. Начиная, примерно с 500 000 лет назад, когда выделилась эволюционная ветвь современного человека, происходили сложные процессы познания мира и самого себя, нарастающие постепенно и превратившиеся в последние десятки лет в шквал знаний. Что обусловлено масштабной информационной доступностью, благодаря интернету.
Необходимость взаимодействовать друг с другом породила язык, значение которого для последующей социализации было ключевым фактором. Люди выстраивают все более сложные социальные конфигурации, в которых проводят значительное время своей жизни. Непосредственно в самом обществе индивид вынужден был искать способы идентификации отличий самого себя от своих ближних. Этот поиск различий определялся конкретной причиной – получить лучший кусок мяса, лучшую женщину, лучшего мужчину, лучшее жилище. Лучшее не только по отношению к остальным, но и лучшее по отношению к тому, что есть сейчас. Порождалось желание найти способы добиться этого наиболее быстрым способом с максимальным эффектом.
Человек всегда приковывал внимание исследователей. Пожалуй, только в последнюю четверть века можно говорить о том, что проблемой человека, а фактически мозга человека занимаются все передовые страны мира, вкладывая сотни миллионов долларов в исследования. Ежегодно выходят около 200 тысяч научных работ, посвященных когнитивным и нейро наукам. Опубликовано несколько миллионов работ вообще по данной тематике.
В 2013 году запущен миллиардный по стоимости проект в США под названием BRAIN, целью которого является расшифровка коннектомов сложных живых организмов.
http://www.braininitiative.org/
https://www.braininitiative.nih.gov/
В Европе также в 2013 году запущен Human Brain Project, который финансируется Евросоюзом в объеме свыше 1 млрд евро.
https://www.humanbrainproject.eu/en/
В этом проекте участвует около 500 ученых из 100 и более университетов, исследовательских центров и больниц по всей Европе. Работа ведется по шести направлениям:
