Как видите, это очень напоминает последовательную схему распознавания лица Авраама Линкольна на с. 102 с тем лишь отличием, что здесь мы вышли за пределы распознавания лиц и включили восприятие, мысли и действия. Перед нами универсальная схема нейронной сети, которая может распознавать не только волка, но и многое другое в зависимости от того, какие синаптические связи были усилены на этапе ее обучения. Как и в концепции Хебба, здесь нет жестких границ между слоями, благодаря чему цепочка синаптических связей может быть изменена на основе опыта от одного конца до другого – посредством обратного распространения или какого-либо другого механизма. Нейронная сеть мозга обучается без учителя, то есть она сама себе учитель. Но как именно это происходит, нам пока неизвестно. Возможно, сеть использует обучение с подкреплением или какой-либо другой метод неконтролируемого обучения из тех, что в настоящее время разрабатываются для искусственных нейронных сетей.
* * *
Итак, вот что я хотел до вас донести: концепция, расплывчатая в отношении большинства конкретных деталей, гласит, что все шаги (от визуального ввода до действия) реализуются через последовательность модифицируемых нервных связей – клеточных ансамблей или слоев нейронной сети. Помимо чисто практических преимуществ – компьютеры уже доказали, что такая сеть способна действовать довольно умно, – чем еще может быть полезна эта концепция? Важнейший момент в том, что в этих моделях нет центра принятия решений, маленького человечка, который принимает сигналы и отправляет команды. Это сеть связей в подлинном смысле.
Но к чему это приводит нас в том, с чего мы начали это обсуждение, – в поиске нейронной идентичности нашего сознания, того «я», которое живет у нас в голове? Предположим на миг, что наш мозг устроен именно так, как показано на двух вышеприведенных схемах. Есть ли в них место сознанию? К сожалению, нет. По сути, это абсолютно бихевиористские модели: ощущение ведет к восприятию, которое ведет к мысли, которая ведет к действию. Все эти этапы не требуют физического разделения; они могут существовать как части, пусть даже как распределенные части, одной нейронной сети. Их вполне можно представить как цепочку ответов наподобие условных рефлексов, описанных Иваном Павловым: вид пищи вызывает у собаки мысли о еде, что, в свою очередь, вызывает слюноотделение. Но такая рефлекторная цепочка не требует никакого сознания. Она работает как линия розлива на заводе Coca-Cola: в бутылку наливается напиток, надевается крышка, приклеивается этикетка. Вряд ли кто-то будет утверждать, что у этой машины есть сознание.
Проблема еще больше усложняется тем, что значительная часть вычислений производится мозгом на бессознательном уровне. Во время езды на мотоцикле никто не говорит себе что-нибудь вроде: «На этом повороте мне нужно наклониться к внутреннему радиусу на столько-то градусов». Возможно, вы можете сформулировать это правило словами (а возможно, и нет), но вам не нужно каждый раз сознательно концентрировать на нем внимание, когда вы едете по извилистой дороге. Очень наглядно разницу между сознательным и бессознательным обучением демонстрирует случай знаменитого пациента Г.М. После удаления части мозга в целях ослабления эпилептических приступов этот человек утратил способность формировать новые сознательные воспоминания; например, он не запоминал прочитанное и мог читать один и тот же журнал снова и снова. Можно сказать, что его сознательная жизнь закончилась в день операции. Однако он по-прежнему был способен овладевать простыми моторными навыками, хотя и не мог ничего о них сказать и не помнил, как им научился.
Хебб не углублялся в проблему сознания. Он предполагал, что оно каким-то образом заключено в широко распределенной активности головного мозга, в одновременном возбуждении множества фазовых последовательностей. Кристоф Кох, много размышляющий о природе сознания, считает, что «сознание является фундаментальным, элементарным свойством живой материи», и признает неизбежно вытекающее из этого следствие, что «любая система взаимодействующих частей обладает некоторой мерой разумности». Это, помимо прочего, приводит нас к вопросу о сознании животных. Есть ли сознание у собаки? Многие считают, что да. А у червя C. Elegans с его 305 нейронами? Возможно, только совсем чуть-чуть. А как насчет дрозофилы со 135 000 нейронов или медузы с ее распределенной нейронной сетью? Согласно Хеббу, Коху и многим другим, сознание у млекопитающих возникает только тогда, когда их распределенные церебральные системы работают согласованным образом; соответственно сознание исчезает, когда более примитивные центры, контролирующие кору головного мозга, повреждаются или отключают функционирование коры (как во время сна). Другими словами, исследователи сходятся на том, что сознание зависит от неких крупных мозговых структур. Но какие именно нейронные цепи содержат сознание и какая именно нейрональная активность этих цепей порождает сознание? Можно сказать, что некая фазовая последовательность наивысшего порядка, распространившаяся по всей нейронной сети мозга через все ее внутренние границы, – это и есть сознание, своего рода эмерджентное свойство системы. Но такое «объяснение» ничего не объясняет; оно лишь переименовывает проблему. Возможно, сознание – это языковой конструкт, подобный парадоксам Зенона. Или же это новое свойство материи, аналогичное массе, как это постулирует Кох. К сожалению, наше внутреннее ощущение сознания не предлагает никаких зацепок, никакого наблюдательного места, с которого можно было бы изучить этот феномен. Сознание имманентно субъективно, оно существует только в конкретном человеке и нигде больше. Я боюсь, что сознание непознаваемо по своей природе. «Когда я вижу яблоко, – сказал однажды Дж. Э. Мур философу Бертрану Расселу, – как узнать, вижу ли я его таким же красным, как вы?» Насколько мне известно, никто еще не дал убедительного ответа на этот вопрос.
Глоссарий
HOG-изображение: карта, показывающая расположение градиентов яркости и их направление на изображении (гистограммы направленных градиентов).
Аксон: тонкий отросток, выходной элемент нейрона. В большинстве случаев сигналы идут от тела клетки к аксону и через синапс передаются на другой нейрон.
Альфа-клетка: структурный и функциональный тип ганглионарных клеток сетчатки с транзиторным on– или off-ответом на свет.
Амакриновая клетка: тип интернейронов сетчатки. Амакриновые клетки получают вход от биполярных клеток и других амакриновых клеток и передают выход на биполярные клетки, другие амакриновые клетки и ганглионарные клетки.
Ансамбль клеток: группа нейронов мозга, которые соединяются усиленными синаптическими связями в результате одновременной активации.
Ацетилхолин: органическое соединение, широко используемое в нервной системе в качестве нейромедиатора для связи между нейронами и между нейронами и мышечными клетками.
Бета-клетка: тип ганглионарных клеток сетчатки с устойчивым on– или off-ответом на свет и меньшими по размеру рецептивными полями, чем у альфа-клеток.
