Игорь Губерман - Чудеса и трагедии чёрного ящика

• Название: Чудеса и трагедии чёрного ящика
• Автор: Игорь Губерман
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Современная проза
• Год: 1969

«Чёрный ящик» – это человеческий мозг. Над его загадками бьётся не одно поколение исследователей, медленно, но верно приближая разгадку тайн этого чуда природы. Научно-популярное произведение Игоря Губермана, не утратило своей актуальности и по сей день – ведь и сегодня мы знаем о мозге меньше, чем о бесконечно далёких от нас галактиках и о невидимых даже в микроскоп элементарных частицах

---

Промежуточный способ сохранности от капризов и колебаний среды – панцирь. Броня, стена неучастия, которой отгораживается существо от реальных и мнимых опасностей, тоже не абсолютный способ – сам посильный размер брони кладет предел развитию вида. Кроме того, нельзя не отметить, что все эти черепашки и рачки-отшельники составляют любимую пищу паразитов, ибо соблазнительно беззащитны внутри ненадежной скорлупы.

Поэтому основной способ, постоянно культивируемый эволюцией и утверждаемый естественным отбором, – борьба. Бегство, кстати, тоже борьба, как и нападение: это разновидности разумного реагирования на мир. Существа, нашедшие этот способ, продвинулись по лестнице эволюции до высшей ступени развития – человека, способного к предельному воплощению способа: к борьбе осознанной.

Борьба – это непрерывная игра с враждебной средой, и лучший образ, ярчайший пример борьбы – фехтовальщик. Он – олицетворение понятия «борьба», ее живое подвижное воплощение. В арсенале его средств есть нападение и отступление, непрерывное наблюдение за противником, постоянный анализ его методики и характера – чтобы успеть и суметь прореагировать (ответить уходом, защитой или точным выпадом). Главное в борьбе – скорость ответа. В арсенале развитых существ огромное разнообразие реакций, для каждой из которых жизненно важна быстрота. Однако времени реагирования положен естественный предел: он определен инерцией, скоростью прохождения нервных импульсов – сигналов и приказов к действию, длительностью анализа ситуации, подвижностью двигательного аппарата. Как же уменьшить это время, обмануть положенную природой границу? А очень просто: прореагировать еще до того, как совершено действие, на которое реагируешь! Предвосхитить это ожидаемое будущее и заранее привести себя в готовность к ответу. То есть ответить мгновенно, еще не разобравшись наверняка, верно ли было предугадано действие. Риск значительно повышается, но насколько же возрастает выигрыш!

И естественный отбор миллионы лет назад закрепил штампом «жизнеспособно» те виды живых существ, которые научились на основе прошлого опыта составлять вероятностную картину ближайшего будущего – через мгновение, секунду или час. Жизнь одобрила игровые механизмы. На уровне человека к этой способности добавилось еще осознанное предвидение, а у существ, лишенных сознания, развился автоматический механизм вероятностного прогнозирования будущего. И скорость реакции – основа борьбы – уменьшилась до возможного минимума.

Так осваивается и постигается мир. Он требует активности – неподвижные и недеятельные безжалостно отсекаются косой естественного отбора. Эта активность, это постоянное движение против уничтожающих, нивелирующих, стирающих воздействий среды и есть жизнь с осуществлением основного принципа ее сохранности – боевой самоорганизацией.

Итак, жизнь, самоорганизация, готовность встретить любые удары судьбы – это обязательное предвосхищение возможных превратностей. А с другой стороны, степень жизнеспособности несомненно вырастает с увеличением разумности живого существа. Из двух последних фраз без труда извлекается вывод о возможности найти соответствие между уровнем разума и способностью к предвидению.

Соответствие нашлось. Уже сравнительно давно построенный анатомами ряд все более сложных, все гуще ветвящихся нейронов – от рыбы до обезьяны, – этот ряд не находил своего четкого отражения в перечне проявлений явно возраставшего разума. Не было критерия разумности, неизвестно было, как и чем измерить умственную способность. Податливость к выработке условных рефлексов тоже не давала возможности построить лестницу повышения разума – он явственно не вмещался в узкие рамки задач на заученные навыки. А мера способности из деталей сиюминутной ситуации составить картину ближайшего будущего отчетливо ставит живые существа в строй, точно и жестко соответствующий усложнению их нервных структур.

Сегодня эксперименты, поверяющие эту идею, растут как вширь – по количеству и разнообразию живых подопытных, так и вглубь – по усложнению задач. В этих опытах – обещание вскрыть и сделать явной строгую красоту ступеней возрастающего разума, непрерывной активностью одолевающего превратности среды.

ПРОЖЕКТОР ВНИМАНИЯ

В конце первой мировой войны в Европе вспыхнула эпидемия болезни – редкой и безжалостной. Одним из самых странных психических спутников болезни была поразительная сонливость пострадавших: они спали неделями, просыпаясь лишь затем, чтобы поесть, и тут же выключаясь опять. Полное безразличие к миру и окружающим, неспособность сосредоточить внимание, отсутствующий взгляд, абсолютное безволие.

О проявлениях этих вспомнили лет пятнадцать назад, когда волосок электрода добрался до одной глубинной области, лежащей почти на границе головного и спинного мозга. Анатомический рисунок этой области, где крупные и мелкие нейроны раскинуты в виде сети, был известен уже давно. В соответствии с формой область называли сетчатой структурой. Впервые ее открыл и детально описал еще молодой Бехтерев. Второй раз, уже совсем по-новому, ее открыли в середине века.

На электрод, вживленный в сетчатую структуру, подается ток, и дремлющая кошка мгновенно поднимает голову. Она явно встревожена: обострено зрение, слух, чутье – что-то взбудоражило ее заторможенный мозг, Обезьяна, до момента раздражения спокойно сидевшая в углу клетки, недоуменно оглядывается, будто кто-то невидимый властно велел ей приготовиться. Но к чему? И кто?

Надо сказать, что такое же чувство пробуждения охватило исследователей всего мира – еще бы, рушилось одно из их фундаментальных представлений о мозге: о том, что сверху, от коры – тонкого поверхностного слоя, покрывающего оба полушария, – исходят все начальственные приказы сосредоточить внимание, насторожиться или успокоиться. Оказалось, что какая-то крохотная, ранее безвестная область в самом низу мозга легко будоражила его целиком. Совершенно буквально (который уже раз!) оправдывалась усмешливая, печальная фраза о том, что физиология мозга – излюбленный всеми склад для загадок и противоречий.

Азарт новизны, стремление удержаться на привычной почве, размываемой новыми фактами, заставили сотни ученых, бросив текущую работу, исследовать сетчатую структуру. Ничего удивительного, заметил один из пионеров поиска: когда люди ищут выход из горящего дома, стоит ли упрекать их в суетливости?

Никакие сигналы внешнего мира до конца жизни уже не могли вывести из глубокой безразличной дремоты животных, у которых повреждали сетчатую структуру. А раздражение ее мгновенно приводило весь мозг в состояние боевой готовности: будило внимание, обостряло органы чувств.

Кора, этот тонкий поверхностный слой, верховный правитель мозга, блестяще организовала свою работу. Все сигналы, попадающие в мозг из внешнего мира, подходят к коре, а дубликаты заворачивают в сетчатую структуру. Неизвестным пока образом взвесив важность новости, кора сообщает: впускать! И залп нервных импульсов снизу немедленно будоражит нужные системы.

Сетчатая, структура, как электростанция, выборочно дает свет в разные области мозга. Она властно и заботливо вмешивается в работу головного и спинного мозга, через нее проходят все сигналы, поступающие из внешнего мира. Она то включает разные отделы мозга, то дает им время для отдыха и восстановления сил. Сигналы действительно серьезные мгновенно попадают по назначению, да еще усиленные ее воздействием. Ни бесцельно суетиться, хватаясь за все подряд, ни пускать неотложные дела на самотек не дает коре заботливый секретарь. Лень и амбиция, равнодушие, высокомерие и чванство, трусость, чинопочитание и барство – слова, не известные ни одной стороне в этих взаимоотношениях. Когда общая цель – решение, а средство – деловитость, такое сотрудничество – единственно возможный вариант.

Очевидно, заботами сетчатой структуры будет сполна объяснено частое наличие у отдыхающего мозга недремлющего участка, чуткого сторожевого пункта. Так, уставшая за день мать может уснуть под грохот приемника и шум возбужденного разговора, но мгновенно проснется от еле слышного плача своего ребенка. Так, опытные корабельные механики, паровозные машинисты, настройщики станков и конвейеров могут из общего шума, лязга и грохота безошибочно выделить крохотный необычный звук сработавшейся детали.

Сетчатая структура, выборочно, но согласованно с корой мобилизующая залпами импульсов нужные участки мозга, а остальные погружающая во тъму, подвела очень твердую базу под одну идею, уже давно получившую признание, но долго ждавшую конкретного объяснения.

Проницательность физиолога Ухтомского еще в тридцатых годах привела его к гипотезе о наличии так называемой доминанты – временно господствующего местного очага возбуждения. Если представить себе кору в виде большого небесного свода, то по своду этому, непрерывно перемещаясь, скользил бы столб света, на короткий или длительный момент ярко освещающий (и побуждающий этим к работе) разные группы нейронов, неподвижные облака на этом своде. Их было бы одновременно несколько: так сколачиваются коллективы специалистов, когда надо решить проблему, требующую совместных усилий. И уже ничто не собьет внимания с этой работы – недремлющий секретарь задержит отвлекающие сведения.