Бесплатный фрагмент - Действуй, мозг!

Предисловие

Это краткая версия рукописи «Действуй, Мозг! Квантовая модель разума». Полная версия получилась чересчур объёмной, насыщенной смыслами, так что я не уверен, что её вообще кто-нибудь прочтёт (или хотя бы просмотрит). Между тем ключевых идей не так уж много: хочется их всё-таки донести.

Главную идею можно обозначить прямо здесь.

Распространённые в настоящем научные и квазинаучные толкования устройства и работы головного мозга человека устарели. Предпринимаемые многочисленные исследования дают нам немало любопытных фактов. Однако они не объединены в общую модель, у них нет общей платформы. В теории о мозге наметился научный застой. Очевидно, необходима новая гипотеза.

Она должна строиться на фундаменте наших лучших научных теорий. Физических (квантовая теория) и математических (теория множеств, теория динамического хаоса, теория информации).

В книге изложен вариант такой гипотезы. А также — следствия квантовой модели разума, касающиеся функционирования, как нормального, так и патологического мозга.

Несколько слов о конструкции этой книги.

Структура «Краткой версии» повторяет оригинальную рукопись: главы те же, но содержание, разумеется, сжато до предела.

Вслед за текстом идёт раздел «Рисунки, таблицы, диаграммы». Они размещены по порядку ссылок на них в текстовой части. Так что, можно вообще ничего не читать, а сразу заглянуть в этот раздел и всё увидеть.

Библиографический список у «Краткой версии» общий: тут наиболее важные работы, использованные для построения нашей модели.

Хочу поблагодарить мою семью, без которой этой рукописи бы не было.

Глава 1. Лаконичный мозг

Знание есть объяснительная сила той или иной гипотезы/теории.

Заметим, что такое представление отличается от классического афоризма XVII века о тождестве знания и силы.

Для нас знание — прежде всего объяснение всех имеющихся фактов. Которое состоит из обобщающих группы фактов смыслов и из связывающей их логики.

Таким образом, важны не количество фактов, не стройность аргументации и даже не теоретическая возможность проверить тезис — существенно то, как факты объединены.

Истинная сила теории — в её цельной, непротиворечивой универсальности.

Вместе с тем мы далеки от толкования в духе идеализма, когда на пути познания вообще и самопознания в частности сооружается стена: может, ещё далёкая, но принципиально непреодолимая.

Верно, что знание есть бесконечный процесс. Но неверно, что в этом пути-пространстве есть нечто «святое», непознаваемое и устроенное по сверхсложным законам, которые не дано постичь ни одному человеку.

Следовательно, в построении теории следует ориентироваться не только на её широту, но и глубину. А именно: связь с другими теориями — объяснениями других объектов и явлений.

Подлинная научная теория всегда содержит в себе отпечаток иных, уже сконструированных и приносящих пользу в разнообразных областях человеческой деятельности, объяснений.

Ошибочное толкование знания в теориях об устройстве и работе человеческого мозга преломляется в особую систему взглядов.

Приверженность только фактам и сосредоточенность на их, индуктивной и/или дедуктивной, проверке неизбежно приводит к зависимости самопознания от внешних обстоятельств: действий ангажированных специалистов и групп их поддержки. Формируется и культивируется миф о Сверх-Знании — представление о существовании «объективных законов природы», «великой формулы», «универсального алгоритма поведения» и т. п. Это рациональное (материалистическое) мировоззрение.

С другой стороны, игнорирование новых фактов, увлечённость широкими, но не глубокими, объяснениями всегда оканчивается тем, что самопознание отдаётся под управление клерикалам и корыстным мечтателям. Насаждается культ Сверх-Разума — представление о суперспособностях, сказочном таланте, дарованиях, которые должно превозносить, но ни в коем случае нельзя, копаясь в деталях, исследовать. Это идеалистическое мировоззрение.

То и другое есть ограниченность. А всякая ограниченность — и в науке, и в повседневной жизни — передаётся словом «тайна».

Мы полагаем, что ничего таинственного в знании нет.

Не существует ни «загадок человеческого мозга», ни «сверхъестественных тайн разума».

Центральная мысль этой рукописи: мозг есть квантовая система.

Только такое представление, по нашему мнению, способно, как объяснить огромное число фактов об этом сложном объекте, так и сделать полезные предсказания относительно его эволюции.

Самое лаконичное изложение нашей модели сводится к тезисам:

1. Мозг состоит из конечного числа элементов (бозонов), порождающих во взаимодействии друг с другом и со средой бесконечные множества мыслей, вычислений, действий. Существенно, что взаимодействие элементов суть непрерывный синтез квантовых суперпозиций.

2. Элементы мозга во всякий момент времени находятся в том или ином динамическом режиме. Самый важный из них — хаотический, благодаря которому появляется новая информация.

3. Цель разума — производство смыслов и знания. Смысл есть подвижная информационная совокупность и не всегда решает адаптационные задачи. Но даже бесполезные и/или невычислимые смыслы посредством конкуренции способствуют становлению и оформлению полезных совокупностей. Ряд таких смыслов составляет живой, бесконечный, неустойчивый и, вместе с тем, упорядоченный, процесс — знание.

Отметим, что первый пункт базируется на квантовой теории (точнее: теории электрослабого взаимодействия) и математической теории множеств; второй и третий пункты — на математических теориях хаоса и информации соответственно.

Кроме того: первый тезис суть объяснение структуры мозга, второй — объяснение его микродинамики, третий — объяснение того, как эта сложная система функционирует.

В отличие от идеалистов и рационалистов, мы исходим из абдуктивной логики (условно: истина выводится не столько из опыта и не только из самого вероятного, но из сочетания вероятного и «невозможного») и для построения модели используем её математический формализм — нечёткую логику.

Поэтому будущее мозга нам видится иначе, чем идеалистам и рационалистам.

Это не Сверх-Разум и не Сверх-Знание. Это пространство смешанной реальности, в котором действует творческий разум, расширяющий и углубляющий знание (см. рис. 1).

Мы уповаем не на мощь чудодейственных технологий и не на волшебную, спущенную с небес, благодать. Мы апеллируем к могучей силе со-действия конкурирующих объяснений, созидающих индивидуальное бытие всякого человека.

Думается, что такая, широкая и глубокая, интерпретация действий нашего замечательного разума соответствует современной научной парадигме, в чём-то опровергающей, в чём-то обобщающей научные объяснения из уже довольно далёкого прошлого (см. табл. 1).

Глава 2. Мозг чувствующий

Двухмерная модель мозга — представление о двуединой, телесно-духовной, природе человека; при этом центральное (управляющее) значение имеет наделённая сложными чувствами душа.

Данную модель, возникшую, без сомнения, ещё на заре человечества, можно уверенно идентифицировать как целостную, объясняющую поведение человека, концепцию: в Европе с V веке до н.э. [13], в Китае с III века до н.э. [7]

Структурированную теорию двухмерного мозга — учение о душе — предложил мыслитель и теолог Блаженный Августин приблизительно в V веке (см. табл. 2). Теория сводится к следующим тезисам:

1. Душа и телесный разум (т.е. собственно мозг) — принципиально разные сущности. В то же время их смешение формирует специфический для человека феномен — «личность» [38].

2. Душа использует разум (его разнообразные инструменты-функции, включая память и интеллект) для познания Истины, т. е. Бога [4].

3. Душа способна проявлять сложные чувства, главное из которых — любовь [3].

В фольклоре воплощением модели является устоявшееся представление о якобы всё объясняющем внутреннем противостоянии в человеке «разума» (англ. sense — здесь: «душа», как высшая мыслящая и испытывающая сложные эмоции сущность) и «чувства» (англ. sensibility — здесь: «тело», как источник плохо контролируемых инстинктов и поступков).

В качестве яркого художественного примера укажем на известный роман Джейн Остин, в названии [5] и содержании которого отражен данный конфликт.

В науке о мозге двухмерная модель обсуждалась в контексте особенно актуальной в конце XIX века т.н. «психофизиологической проблемы» — дискуссии о том, что является причиной, а что — следствием: душевно-психическое или телесно-физиологическое [64] [74].

Однако сейчас в качестве научного объяснения мозговой деятельности дихотомия «разум и чувство» никем из исследователей не рассматривается.

Эта модель плохо разъясняет коллективные (групповые) и индивидуальные (семейные) стратегии поведения человека. Её использование не позволяет излечивать многочисленные и разнообразные психоневрологические расстройства.

Вместе с тем до сих пор распространены спекуляции, пропагандирующие двухмерную модель мозга и/или манипулирующие общественным мнением с её помощью (см. табл. 3).

Примером тому в публицистике служат работы Юваля Харари. Где выдуманный конфликт между «разумным» и «чувственным» подаётся в виде якобы уже существующего противостояния искусственного интеллекта и человеческого сознания [34]; тщательно нагнетается технофобия, внушаются теории заговора [32]; делаются истерические прогнозы о закате H.sapiens [33] и пр.

Глава 3. Мозг-машина

Механическая модель мозга — представление о разуме как о сложной машине, взаимодействие элементов которой отточено в процессе биологической эволюции, а её назначение детерминировано условиями внешней среды.

Идея трёхмерного мозга-машины принадлежит выдающемуся математику Рене Декарту.

Ключевая догадка состояла в рассмотрении соотношения телесного и душевного (в этом ему помогли изыскания в области теории чисел — в частности, исследование мнимых чисел [9]).

Учёный постулировал существование особой мозговой структуры: её физическим органом называл шишковидную железу, эпифиз [11] [12]; а психический эквивалент описывал как «действие воли» (лат. operatio voluntatis) [10] — то, что сейчас иногда зовётся самосознанием, саморефлексией и т. п.

Структурированная теория мозга на основе механической модели сложилась в конце самого «естественнонаучного», XIX, столетия.

Её первый вариант — рефлекторная теория физиологов Ивана Сеченова [29] и Ивана Павлова [26]. Второй вариант (в начале XX века) — динамическая теория личности за авторством психиатра Зигмунда Фрейда [31] (см. табл. 4).

В обеих трактовках описаны три измерения мозга:

1. Биологическое (в интерпретации Сеченова-Павлова — безусловные рефлексы, у Фрейда — бессознательные инстинкты).

2. Социальное (в обеих версиях — среда).

3. Психическое (у нейрофизиологов — «высшая нервная деятельность», у психоаналитиков — «Эго»/«Я»).

Прямыми следствиями утверждения механической модели мозга стали: изменение отношения к безумию — от «проклятия», с которым ничего нельзя поделать, к представлению о «поломке механизмов психики», которые можно исправить (деятельность Филиппа Пинеля по реорганизации психиатрических клиник во Франции); прорыв в диагностике и лечении некоторых, ранее считавшихся неизлечимыми, психических расстройств (например, эпилепсии); научное обоснование для новых терапевтических методов (психоанализ, гипноз); практика терапевтических сообществ (впервые реализована в лечебнице «The Retreat» в Йорке в начале XIX века); описание многих патологических симптомов и синдромов, выполненных новоиспеченными врачами-специалистами.

Одновременно с этим представление о мозге как о машине породило многочисленные спекуляции, ряд которых имели трагические последствия.

С 1936 г. в течение около двух десятков лет практиковалась варварская процедура хирургического вмешательства на мозге — лоботомия. До сих пор применяются, хоть и ограничены строгими показаниями, электросудорожная терапия при шизофрении и каллозотомия (разделение полушарий головного мозга путем рассечения мозолистого тела) при эпилепсии. В середине прошлого века расцвел бихевиоризм, сводивший поведение человека к примитивной схеме «стимул-реакция». В социальных и гуманитарных дисциплинах обрели популярность доктрины, отстаивающие доминирующее значение среды (социальный дарвинизм, марксизм, мальтузианство и пр.) (см. табл. 5).

Глава 4. Мозг-компьютер

Вычислительная модель мозга — представление о разуме, в котором ключевой является аналогия между живым мозгом и искусственным вычислителем, компьютером; при этом мозг-компьютер ограничен либо врождённой генетической программой (биологическая трактовка), либо информационным влиянием среды (социальная трактовка).

Идея о мозге, действующем по правилам бинарной (дедуктивной) логики, принадлежит блестящему математику Джорджу Булю [41].

Позднее дедуктивная логика была популяризована, например, в известных художественных произведениях А. Конана Дойла. А также — рассмотрена в работах математика Чарльза Сандерса Пирса.

Последним было предложено описание более целостного приёма логического рассуждения, абдукции [88] [89] (см. табл. 6). Которая много десятилетий спустя — формализована математиком Лотфи Заде в понятие «нечёткая логика» (англ. fuzzy logic) [112].

Математические результаты исследований, предпринятых, в том числе, Булем и касающихся сущности феномена вычислений, позволили Курту Гёделю в 1931 году доказать теорему о неполноте арифметики.

В частности стало понятно, что в области сложных задач (не только математических) существует граница между вычислимым и невычислимым [23].

Пять лет спустя этот результат был использован математиком Аланом Тьюрингом для создания абстрактной модели вычислительной машины (англ. computer). При этом Тьюринг исходил из гипотетической возможности вычислений по правилам бинарной логике в живом мозге (англ. computor) [107].

Структурированная теория о мозге-компьютере сформировалась в середине XX века на фоне утверждения цифровой парадигмы в науке и конструирования первых искусственных вычислителей [86].

Дисциплиной, в рамках которой родилась и развивалась вычислительная модель, стала кибернетика [6]. Концепция мозга-компьютера в интерпретации её пионеров, математиков Джона фон Неймана и Норберта Винера (см. табл. 7), сводится к следующему:

1. Мозг человека суть живой вычислитель.

2. Элементом мозга является нейрон, который работает как переключатель цифрового сигнала.

3. Интеллект функционирует на базе бинарной логики, а память — как создание/извлечение записей данных.

4. Главное назначение мозга — вычисление с целью поддержания равновесия в системе «мозг-среда». Гомеостатическая регуляция достигается при помощи обратных связей.

Кибернетическое толкование поначалу принесло нейронауке немало полезного: описан механизм «включения/выключения» нейрона как переключателя сигнала в нервном волокне (модель Ходжкина-Хаксли, модель ФитцХью-Нагумо) [67] [72] [85], предложен количественный метод оценки интеллекта (тест Векслера), описан феномен долговременной потенциации как механизм сохранения информации в мозге [39], система «мозг-среда» стала рассматриваться как функциональная система [22] и пр.

Однако накопленные со временем факты вынудили нейрофизиологов признать, что наш разум не похож на компьютер [25], а принципы устройства искусственных нейросетей имеют мало общего с реальной структурой живого мозга [46].

Оказалось, что нейрон не работает, подобно транзистору, как переключатель по закону «всё или ничего» [1]; что в мозге идет непрерывное образование новых клеток, нейрогенез, чего нет и не может быть в компьютере [61] [104]; что сложные функции, такие как интеллект, память, воображение, не только не локализованы в каких-либо областях мозга, но даже не ограничены его полушариями [92] [108].

К сожалению, в наши дни это не мешает распространению спекуляций, эксплуатирующих устаревшую вычислительную модель мозга: тиражируется убеждение в существовании «гена шизофрении»; старательно втолковывается вывод об оглуплении человечества на основе «отрицательного эффекта Флинна» (снижение среднего уровня IQ); поддерживаются концепции наподобие «полевой теории активности мозга» (синергетика Г. Хакена); ведётся пропаганда образа будущего человека как «постчеловека» (усовершенствованного живого автомата); внушается миф об искусственном интеллекте и искусственных нейросетях, которые якобы заменят человека в управлении сложными процессами; рекламируется представление о «сетевой»/«цифровой» карте мозга в качестве исчерпывающей модели принятия решений любого человека, позволяющей точно предсказывать его поведение, и пр. (см. табл. 8)

Глава 5. Физика мозга

На пороге третьего десятилетия XXI века превалирующей в физике концепцией является квантовая теория.

Это фундаментальная теория — в том смысле, что отвечает на фундаментальный вопрос: «Какова природа бытия: из чего состоят разум, Вселенная, жизнь и всё остальное?».

Примером объяснения в рамках квантовой теории может служить общепризнанное в настоящем понимание устройства атома: модель, сначала предложенная физиком Нильсом Бором и затем существенно уточненная в работах Макса Борна, Паскуаля Йордана, Вернера Гейзенберга [42] [43] [71]. На этой модели зиждется вся атомная физика и все современные технологии, с нею связанные.

По нашему глубокому убеждению, специалистам по мозгу человека ничего не остаётся, как отказаться от архаичных, механической и вычислительной, научных моделей, и взяться за конструирование нового объяснения на основе квантовой теории.

Для этого, помимо безоговорочного признания учёными квантовой теории в качестве нашей лучшей научной концепции, существуют, по крайней мере, ещё два серьёзных аргумента.

Во-первых, нередко в прошлом озвучивалась критика квантовой модели разума на том основании, что в масштабе мозговых макрофеноменов квантовые эффекты незначительны или вообще не происходят [106]. Сегодня этот тезис убедительно опровергнут [75] [79]; развивается такой междисциплинарный подход как квантовая биология [48], причём уже предложен практический способ изучения квантовых событий в мозге [44].

Во-вторых, идея описания мозговых процессов и событий существует с 1960 года [110], а до конца прошлого столетия было предложено уже несколько квантовых моделей мозга. В конструировании, как минимум, трёх из них принимали участие физики с мировым именем [40] [90] [113] (см. табл. 9).

Квантовое понимание природы, квантовая парадигма, есть развитие идеи вычисляемой дискретности (т.е. предыдущей, цифровой, парадигмы), но не повторяющее и не дополняющее, а значительно её изменяющее. Очень кратко текущую научную парадигму можно свести к двум пунктам:

1. Взаимодействие частиц вещества осуществляется посредством обмена квантами, в которых процесс и событие объединены.

2. Цепочка «один процесс — одно событие» (и наоборот) есть кажимость. Один и тот же процесс может приводить к бесконечному числу событий; одно и то же событие может начинать различные (пусть, и бесконечно похожие) процессы.

Пункт 2, кроме прочего, позволяет по-новому трактовать один из традиционных постулатов науки — принцип причинности.

В классических научных теориях (теории Ньютона, теории Фарадея-Максвелла) реальность уподобляется непрерывной линии, на которую нанизаны точки-события. Последние строго разграничены и не могут быть совмещены. Так что, одна причина — одно следствие (см. рис. 2).

Первоначальная версия квантовой механики провозглашала суперсимметрию (это отразилось в основном уравнении новой теории, предложенном Эрвином Шрёдингером в 1926 году [99]). Речь шла о принципиальной обратимости всякого природного процесса. В обычных условиях, когда квантовые объекты находятся в своих основных состояниях, события-причины подчиняются статистическим законам, поэтому цепочка «причина-следствие» ничем не отличается от классического толкования. Но в особых условиях (сверхвысокая температура, плотность и пр.) увеличивается вероятность обратного процесса: тогда «следствие» становится «причиной» (см. рис. 3).

Однако попытки доказать суперсимметрию в экспериментах на Большом Адронном Коллайдере не увенчались успехом. Среди физиков-теоретиков это привело даже к мнению о том, что сама идея неверна и от неё следует отказаться [101].

Это может означать более тонкое, чем было принято даже в ранней квантовой теории, понимание причинности: сосуществование на самом глубоком уровне бытия суперсимметрии и суперасимметрии.

В привычной нам реальности первая проявляется высоковероятными цепочками событий, преимущественно обратимыми, вторая — маловероятными и средневероятными последовательностями, которые чаще необратимы (см. рис. 4).

Следствием такого объяснения для теории мозга является, например, тезис об обратимых и необратимых сдвигах динамических режимов колебаний элементов, приводящих к заметной трансформации его т.н. «когнитивных» функций.

Говоря совсем просто: мозг устроен так, что может произвольно менять — сжимать, расширять — то, что мы называем «памятью» и «интеллектом».

Однако для конструирования квантовой модели мозга ещё более важным представляется применение пункта 1 квантовой парадигмы.

Причём не в духе имеющих место спекуляций и далёких от реальности метафор о людях как «блуждающих волновых функциях», о социальных взаимодействиях, приводящих к «квантовым сдвигам» в социуме, и т. п.

Квантовая концепция должна использоваться по своему прямому назначению — как физическая теория. Нужно описать условные «события» и «процессы» в живом мозге в терминах суперпозиций бозонных элементов: на уровне его структурной, динамической и информационно-операционной подсистемы.

Это может стать ключом к управлению (в т.ч. самоуправлению) информационными потоками в мозге.

В связи с попыткой описать мозг в рамках квантовой парадигмы немаловажно соблюсти преемственность с классическими научными моделями.

В частности, мы постулируем, что главной физической силой в мозге является электрослабое взаимодействие, по отношению к которому электромагнитные явления, бывшие в центре внимания классических толкований, становятся эмерджентными.

Элементами квантовой системы «мозг-среда» являются бозоны (включая, например, падающие на сетчатку глаза фотоны) — кванты электромагнитного поля.

А, скажем, «память» и «интеллект» следует трактовать как сильно эмерджентные эпифеномены по отношению к суперпозициям бозонов, которые суть непосредственная причина формирования динамических ансамблей нейронов (см. табл. 10).

Глава 6. Математика мозга

Математическую процедуру описания поведения квантовых систем называют квантованием.

Рассматривая живой мозг как совокупность взаимодействующих квантовых объектов, квантование может быть выполнено способом, изложенным физиком Ричардом Фейнманом в ряде статей в начале 1950х гг. [65] [66]

Это т. н. «фейнмановское суммирование по траекториям», которое реализуется через расчёт функционального интеграла по бесконечному множеству всех возможных траекторий.

Мы оцениваем приблизительное число мозговых элементов («активных» бозонов) в 1050 (десять в пятидесятой степени).

Косвенно этот результат подтверждается, например, тем обстоятельством, что подсчёт, касающийся неизмеримо более простой системы, чем мозг, молекулы метана, показывает, что для её полного квантовомеханического описания требуется провести вычисления по методу сеток в 1042 точках [27].

В настоящем мы не располагаем столь мощными устройствами, чтобы выполнять объём вычислений в системе из 1050 элементов за приемлемый отрезок времени.

Вместе с тем этот результат даёт ясно понять, что все предпринимаемые в настоящем попытки создания искусственных нейросетей, якобы имитирующих работу человеческого, состоящего из 1011 нейронов и 1013 синапсов, мозга — не имеют никакого отношения к реальному объекту.

Любой современный «нейрокомпьютер последнего поколения» — даже не суррогат нашего разума, а обычная сказочная выдумка. К тому же, сочиненная в духе устаревшей, цифровой, парадигмы.

Выбором способа квантования разъяснение математики мозга не ограничивается: необходимо указать на математические теории, которые могут быть применены для конструирования квантовой модели.

Первая из них — теория множеств, которая впервые предложена в 1891 году математиком Георгом Кантором [47], затем формализована математиком Эрнстом Цермело [114] и, наконец, была всесторонне изучена с т. зр. различных прикладных значений в трудах математиков, известных как «группа Бурбаки», в 1930—1960х гг. [52] [109]

Говоря очень кратко, мы используем: понятия бесконечного и конечного множества (см. рис. 5) для описания совокупностей мозговых элементов — формирующихся во взаимодействии, как с внешней средой, так друг с другом внутри системы; утверждение о том, что сумма всех подмножеств бесконечного множества больше, чем число его элементов (теорема Кантора, см. рис. 6), для описания взаимодействия бозонных совокупностей мозга; свойство бесконечных множества, изоморфизм (см. рис. 7), для объяснения особенностей пересечения мозговых множеств; сопоставление бесконечных множеств через кардинальное и ординальное число (т.е. отношения эквивалентности, см. рис. 8) для построения целостной картины иерархии бозонно-фермионных совокупностей мозга (см. рис. 9).

Таким образом, теория множеств даёт нам понимание структуры мозга.

Вторая привлекаемая нами математическая концепция — теория динамического хаоса. Её истоки были заложены выдающимся математиком Анри Пуанкаре (теорема о возвращении [93]); в 1950х гг. она получила развитие в теории о случайном поведении динамических систем, названной по начальным буквам фамилий её авторов — КАМ (Андрея Колмогорова, Владимира Арнольда, Юргена Мозера) [2] [19] [83]; была существенно обогащена концепцией диссипативной структуры за авторством физика и химика Ильи Пригожина [68] [87].

Данная концепция предоставляет: понятие неинтегрируемой (т.е. такой, впервые описанной Пуанкаре, системы, где взаимодействием элементов пренебречь нельзя) динамической системы; понятие динамических режимов сложной системы — общую схему поведения её элементов при воздействии возмущающего фактора; глубокое объяснение нюансов поведения системы при критическом значении возмущающего фактора, переводящем её в динамический хаос — диссипативную структуру (математической моделью в этом состоянии служит канторово множество или странный аттрактор), у которой может быть только три исхода: возвращение системы в исходное состояние, абсолютный хаос, возникновение новой структуры/свойства (см. рис. 10).

Иными словами, теория хаоса способна описать микродинамику живого мозга — принципиальный механизм становления смыслов, рождение новой информации.

Третья математическая концепция, которая нам понадобится — теория информации. Она родилась в тот же, 1948й, год, что и кибернетика; её автор — математик и инженер Клод Шеннон (ряд идей были им почерпнуты из бесед с отцами-основателями вычислительной модели мозга, Д. фон Нейманом и Н. Винером) [100]. Впрочем, в 1960х гг. первоначальная версия концепции была творчески переосмыслена: возникла алгоритмическая теория информации [54] [76] [77] [103], а затем — алгоритмическая теория вероятностей [17] [18].

Для нашей модели важны: следствие теории Шеннона о том, что всякий информационной объект есть динамическая совокупность (её можно сжимать и, отсекая избыточный объём/энтропию, выделять нужный смысл — это, по нашему мнению, происходит в мозге и составляет магистральный путь информационной переработки); понятие колмогоровской сложности (т.е. длины программы/алгоритма, необходимой для описания информационной совокупности — инструмент превращения бесконечных множеств в конечные формализованные последовательности). Заметим, что уместность аналогии этих, математических, инструментов информационной переработки с таковыми в живом мозге может быть проиллюстрирована в мысленном эксперименте «Найти смартфон» (см. табл. 11).

Следовательно, теория информации описывает способы отделения (и выделения) смысла от (из) бессмыслицы, что составляет сущность главной функции нашего разума.

Неизбежно сопоставление рассмотренных математических подходов с традиционным феноменологическим описанием, включающим известную нейробиологическую, психологическую и пр. терминологию (см. табл. 12).

Кроме того, совместив математику мозга с рассмотренными в предыдущей главе тезисами квантовой теории, получим общий план модели, которую мы намерены представить ниже (см. табл. 13).

Глава 7. Мозг объясненный

Во всем многообразии индивидуальных проявлений мозговой деятельности выделим три множества: действий, вычислений и мыслей.

Действия — все поступки человека, а также все регуляторные акты, направленные на управление органами и системами организма. Вычисления — все выполняемые мозгом математические операции с привлечением той или иной логики, а также все биохимические реакции, протекающие при его прямом/ опосредованном участии. Мысли — все рожденные мозгом образы, включая идеи, элементарные ощущения и сложные эмоции.

При этом данные совокупности действий, вычислений, мыслей — конечные подмножества соответствующих бесконечных множеств в природе: множества всех действий, которые предпринимала или могла бы предпринять любая живая система; множества всех вычислений, которые возможны во Вселенной (выполненные необязательно человеком); множества всех мысленных образов, уже созданные и ещё не созданные разумом (или подобными ему системами).

Таким образом, совокупности, которыми оперирует отдельный индивидуум, есть конечные (счётные) фрагменты бесконечных множеств, которыми оперируют все природные системы.

Мы полагаем, насколько нам известно, уникальным проявлением работы живого мозга способность производить смыслы и накапливать знание.

Под последним имеется в виду упорядоченная каким-либо способом информация (динамическая иерархия информационных совокупностей или множеств), составляющая систему связанных и согласованных смыслов.

Тогда цель разума — приумножение знания, т.е. непрерывный процесс конструирования глубокого и широкого объяснения всех имеющихся фактов.

Опишем общие механизмы, по которым, на наш взгляд, функционирует человеческий разум.

Причём пойдём, скажем так, снаружи вглубь, уделив вначале внимание традиционной феноменологической терминологии.

В системе «мозг-среда» можно выделить три подсистемы: структурную, динамическую, информационно-операционную.

Общее назначение (полезный результат) структурной подсистемы состоит в обеспечении системы в целом материальным и энергетическим ресурсом. Он достигается бозонами, участвующими в межатомных (а, возможно, и во внутриатомных) взаимодействиях. Обозначим данную подсистему буквой B — от слова bosons.

Полезный результат динамической системы сводится к преобразованию материально-энергетического ресурса в информационные совокупности, структурированные в той или иной степени и в соответствие с теми или иными возмущениями внешней среды. Он обеспечивается гомеостатической регуляцией динамических режимов, в которых существуют бозоны. Подсистему обозначим буквой D — от слова dynamics.

Назначение информационно-операционной подсистемы заключается в бесперебойном снабжении всей системы продуктами динамического взаимодействия бозонов — наиболее устойчивыми комбинациями событий-связей (максимально структурированными информационными совокупностями) и инструментами по их дальнейшей переработке. Данный результат выражается в конкретных действиях (воображаемых и/или реальных) — командах, которые система актуализирует для всего организма. Подсистеме присвоена литера A — от слова acts.

Пирамиду подсистем венчает область, обозначенная на общей схеме буквой P (от слова phenomenons). Это собственно мысли, чувства, поступки человека, многократно и в самых разнообразных формах описанные с древнейших времён. Сюда же относятся комбинации феноменов, сформулированные, как в традиционных (например, «сознание»), так и в относительно новых (например, «квалиа») понятиях (см. рис. 11).

Содержание пирамиды подсистем составляют информационные совокупности, которые суть комбинации бозонных элементов мозга, объединённые в множества действий, вычислений, мыслей.

Заметим, что в общем случае (для любой живой системы, характеризующейся наличием т.н. «разумного поведения») справедливо правило: по числу элементов множество действий больше, чем множество вычислений, которое, в свою очередь, мощнее, чем множество мыслей.

Таким образом, не все мысли преобразуются в вычисления, и не все вычисления реализуются в действия. Верно и обратное: не все действия вычислимы, и не все вычисления могут быть осмысленны. Т.е. о строгом изоморфизме множеств говорить нельзя (см. рис. 12).

Важно понимать, что мозговые подсистемы и мозговые множества работают согласованно в пространстве и во времени.

Например, на уровне структурной подсистемы в условном пространстве множества мыслей мозговые «процессы» — это «образы», «мысли», «знание».

По сути, таковы лишь отражения бозонных суперпозиций, неустойчивых комбинаций мозговых элементов. Рано или поздно всякая суперпозиция «схлопывается» до определённого исхода (т.н. «редукция волновой функции»): происходит мозговое «событие». В произвольно выбранный момент времени смутный «образ» становится «идеей», поток «мыслей» преобразуется в «смысл», динамичное «знание» можно выразить условным знаком или их совокупностью (см. табл. 14).

То же на уровне динамической подсистемы выглядит иначе.

«Процесс» перемешивания и взаимодействия динамических комбинаций суть обратимый (симметричный): во что именно преобразуются «образы», «мысли», «знания» — неизвестно.

Ведь действует хаотический режим, причём он усиливается по принципу положительной обратной связи имеющимися в системе «смыслами» (они могут внешними, извлекаемыми из среды, или внутренними, сформированными самой системой). Хаотическая диссипативная структура неизбежно трансформируется в один из трёх возможных исходов.

В случае возникновения новой информации (новой и устойчивой комбинации бозонных элементов), очевидно, «процесс» перестаёт быть симметричным. Имеет место необратимый результат информационного синтеза — «смысл» (см. табл. 15).

В реальности информационно-операционной подсистемы всё это описывается ещё проще.

Разворачиваемый в пространстве мозговой «процесс» — это обработка изначальной, бесконечной, информационной совокупности при помощи таких инструментов, как колмогоровская сложность.

Цель — определить, поддаётся ли совокупность переработке (образно говоря: бессмыслица или «в этом что-то есть»? ), и, если поддаётся, сжать, последовательно отсекая лишнее, до «идеи», «смысла», «знака».

На каждом этапе иерархия бесконечных множеств упрощается, пока не останется конечное множество — оформленный посредством каких-либо знаков смысл (см. табл. 16).

Теперь предпримем попытку описать общие механизмы работы системы «мозг-среда» на самом глубоком, фундаментальном, уровне — по возможности совместив это описание с общепринятыми в нейронауках представлениями.

Если охарактеризовать функционирование системы «мозг-среда» в целом, то она сводится к упорядочиванию хаотических совокупностей в более-менее стройные структуры. Бесконечные множества фрагментируются в конечные: сложное становится простым.

При этом упорядоченные совокупности имеют своим «источником питания» не только огромный ресурс элементов структурной подсистемы, но и многообразие возмущений из внешней среды. Природа этих возмущений, как и всего бытия, — квантовая.

Хорошим примером служат фотоны, падающие на сетчатку глаза.

Сторонники механической модели (рефлекторной теории) скажут, что зрительный рецептор попал под воздействие биологического сигнала (светового потока) определённой яркости. Поклонники вычислительной модели (кибернетики) уверены, что гомеостат получил информационный сигнал (в битах) определённой ёмкости.

Далее те и другие, не сообщая подробностей, указывают на трансформацию биологического/информационного сигнала в электрический. Говорят о потенциале действия (динамический градиент электрически заряженных атомов или молекул — источник распространения импульса по нервному волокну) на мембране нейрона.

Т.е. речь идёт о возникновении и распространении электромагнитной волны, параметры которой (амплитуда и частота электромагнитных колебаний) «кодируют» входящий сигнал.

При этом в качестве математической модели потенциала действия служит четырёхмерное векторное поле/пространство.

Мы, полагая фотоны не дискретными частицами и не волной, а квантами электромагнитного взаимодействия, утверждаем, что в данном случае имеет место суперпозиция бозонов — внешних и внутренних, формирующих связи между фермионами атомов и молекул светочувствительных клеток глаза.

Тогда: математическая модель суперпозиции квантовых объектов — бесконечное множество. Значит, при попытке описать полностью поведение системы следует оперировать скалярным полем на бесконечномерном пространстве, а четырёхмерное векторное поле/пространство — считать его частным случаем (ключевой величиной в таком случае становится не энергия и не спин фотона, а его угловая скорость вращения/колебания).

Заметим, что физический смысл потенциала действия — в том, что для одного ионного канала при изменении амплитуды напряжения с 80 до 40 мВ в возникающем электромагнитном поле совершается работа в 1 Джоуль по переносу 2,4·1017 электронов. Это движение сотен квадриллионов субатомных частиц.

Физическая характеристика процесса — напряжённость. От её величины зависит плотность и мощность электрического тока, а также — параметры электромагнитной волны, которым столь большое значение придают приверженцы классических моделей.

Говоря коротко, наше предположение заключается в том, что в ситуации падения фотонов на сетчатку глаза взаимодействие субатомных частиц на микро-уровне, как при прямом контакте мозга и среды (т.н. «фотодиссоциация» родопсина в светочувствительных клетках сетчатки), так и в самом мозге (передача сигнала между светочувствительными клетками сетчатки и клетками её зернистого слоя, между клетками таламуса и клетками зрительной коры), сопровождаются уже сравнительно хорошо изученными квантовыми эффектами (например, неупругое рассеяние, туннелирование и др.).

Возникая и редуцируясь, бозонные суперпозиции в сочетании с неисчерпаемым ресурсом сигналов внешней среды могут оставаться десинхронизированными или, синхронизируясь, выдавать микро-события, служащие началом каскадных преобразований.

Квантовые микро-события определяют сдвиги в количественном распределении электронов по эту и ту сторону барьера — мембраны нейрона. Что, в свою очередь, приводит к изменению величины напряжённости потенциала действия и возникновению «нейронного импульса».

Принципиальная непредсказуемость квантового микро-события в сочетании с неизбежностью его возникновения есть непосредственная причина того, что на макро-уровне, в мире феноменов, разные люди, наблюдая один и тот же объект при прочих равных условиях, видят, пусть очень похожие, но разные картинки. В конечном счёте, эти мелкие неравномерности, микроскопические различия, порождают индивидуальные образы, идеи, мысли.

Ведущие к таким результатам траектории статистически можно свести в однородную группу и, применяя обманчивую дедуктивную логику, показать, что была одна-единственная причина: видимый всеми одинаково объект.

Однако это не что иное, как грубое упрощение. Которое игнорирует математически «невозможное событие» и тем самым отсекает всякую возможность объяснения тонкой настройки, проявляющейся бесконечным набором искажений восприятия и/или интерпретации реальных объектов нашим мозгом.

Оттолкнувшись от фундаментального описания, но не забывая о нём, вернёмся к совместной работе подсистем и множеств.

Действующие в системе «мозг-среда» множества пересекаются по-разному, мозговые подсистемы включаются в разной степени. На наш взгляд, это зависит от этапа переработки смысла (см. рис. 13).

На этапе выделения идеи и становления смысла «работает» преимущественно множество мыслей. В систему поступает внешний смысл и/или действует внутренний возмущающий фактор (число совокупностей мозговых элементов, колеблющихся с определённой частотой и амплитудой, достаточно для запуска хаотического режима). Синтезируемые и тут же трансформирующиеся классификации бесконечных множеств, связанные отношениями изоморфизма и эквивалентности («протосмыслы» — смутные образы, идеи, обрывки мыслей и т.п.), посредством инструмента уменьшения колмогоровской сложности в итоге превращаются либо в бессмыслицу, либо в новый смысл. Т.е. в совокупность мозговых элементов с отличной от фиксируемых ранее частотой и амплитудой.

На этапе оформления смысла преобладает множество вычислений: совокупности ординального типа переводятся в совокупности кардинального типа (у бесконечных множеств появляется свойство счётности); причём начинает доминировать регулярный динамический режим. Полученный на предыдущем этапе гибкий алгоритм формализуется в жёсткую последовательность: складывается окончательный план вычислений. Итог этого этапа — не просто новый, но оформленный смысл. Т.е. готовый к предъявлению в среду в форме физического действия.

На этапе проверки нового смысла имеет место работа преимущественно множества действий. Мозг оперирует смыслами, выраженными числовыми значениями (пусть даже обозначенными понятиями, ясными для него, но не очевидными для других, — «много/мало», «опасно/безопасно», «холодно/жарко» и т.п.). Т.е. идёт финальная информационная переработка уже конечных совокупностей (колмогоровская сложность минимальна) и их реализация на практике. В системе «мозг-среда» устанавливается динамическое равновесие (см. табл. 17).

Для прояснения нюансов динамических сдвигов в системе «мозг-среда» — для описания взаимодействия динамических режимов и множеств в контексте мозговых функций — предложенную пирамиду B-D-A-P удобно представить объёмным объектом. Тогда перед нами — нечто, что можно условно обозначить как «мозговой конус».

Поперечные сечения создают уменьшающиеся по объёму конусы с соответствующими основаниями D, A, P, которые являются частями общего и самого большого конуса с основанием B. Это соответствует тому, что мы сказали выше о вкладе подсистем в общую работу системы «мозг-среда».

Продольные сечения «мозгового конуса» помогают увидеть, как множества действий, вычислений и мыслей (на схеме они преобразуются в равносторонние треугольники) связаны с бозонным базисом. Основания треугольников — отрезки, соединяющие различные точки окружности, которая является основанием конуса. Эти отрезки имеют определённое числовое значение: самый большой из них проходит через центр основания конуса и является основанием треугольника, обозначающего множество действий.

Сравнение треугольников в одной плоскости даёт наглядное представление о соотношении множеств действий, вычислений и мыслей (см. рис. 14).

В ситуации, когда информационный поток невелик или не содержит индивидуально-значимых сведений, система «мозг-среда» находится в равновесии. Фазы колебаний, вызванных внешними и внутренними возмущающими факторами, совпадают, а некоторые из них, находясь в противофазе, гасят друг друга.

Колебания «мозгового конуса» (на плоскости — треугольников-множеств) имеют постоянную частоту и амплитуду. Если смотреть на «мозговой конус» сверху, траектория движения его вершины — конечный отрезок одной и той же длины во всякий момент времени. Это эквивалентно тому, как если бы объект вообще не совершал никаких движений.

Говоря языком математики, мы имеем дело с объектом-точкой или с конечным (счётным) множеством. На языке феноменов — происходит коммуникация: например, внешняя или внутренняя речь (см. рис. 15).

Если информационный обмен усиливается или его содержание становится важным (например, при обучении), система «мозг-среда» приводится в возбужденное состояние. Которое характеризуется сдвигом фаз и изменением амплитуды колебаний.

«Мозговой конус» совершает движения с отличной по времени частотой и/или амплитудой. Глядя сверху, увидим: вершина конуса описывает отрезки разной величины. При этом колебания происходят в одной плоскости.

Если мы рассмотрим случай внешней информационной интервенции, то графически перед нами — периодический режим с затуханием. Информация упаковывается в конечные множества, но с разной степенью эффективности. Зависящей от наличия в системе других информационных совокупностей, совпадающих по частоте колебаний с внешним возмущающим фактором. Что-то хорошо поддаётся сортировке и сохранению, что-то попросту игнорируется (подключается множество вычислений, в котором совокупности придаётся оптимальный для хранения размер). Со временем, при условии отсутствия внешнего и/или внутреннего возмущающего фактора, такие колебания затухают. Феноменологически это то, что мы называем «памятью» (см. рис. 16).

В предельном случае (возмущающий фактор, внутренний и/или внешний, достигает некоторого, критического, значения) система «мозг-среда» оказывается в хаотическом режиме. Это происходит вследствие резонансов — частоты колебаний элементов совпадают по фазе. Причём в данном случае, в отличие от функционирования «памяти», речь идёт о значительно большем числе вовлечённых в процесс совокупностей.

Вершина «мозгового конуса» станет описывать сложную ломаную линию, так как колебания совершаются с разными частотами и/или амплитудами и во всех возможных плоскостях. Формируется вероятностное пространство, в котором в каждый последующий момент времени принципиально нельзя предсказать точное местоположение вершины.

Математически система будет описываться как странный аттрактор (тензор на бесконечном множестве). Исход может быть двояким: многочисленные синхронизированные суперпозиции, являющиеся, в нашем представлении, функцией преимущественно множества мыслей, оборачиваются перекомбинациями информационных совокупностей в бесполезные смыслы (в бессмыслицу: на графике это будет выглядеть как периодический режим, очень похожий на тот, в котором находилась система до действия возмущающего фактора) или в действительно продуктивную информацию (в новый смысл: на графике — другой, по частоте и/или амплитуде, регулярный режим, нежели тот, что предшествовал хаосу). В любом случае мы имеем дело с необратимым процессом. Это основа того, что мы называем «интеллект» (см. рис. 17).

Итак, нормальная деятельность мозга есть совместная и синхронная работа динамических режимов, актуализирующих, в зависимости от типа возникающих перед системой задач, то или иное множество.

Получающаяся картина ничем, по сути, не отличается от функционирования любой сложной динамической системы (см. рис. 18).

В современной публицистике [50] и шире, в коммуникационном пространстве интернета [102], нередко встречается спекуляция о феномене т.н. «цифровой амнезии» [16]. Тиражируется мнение о том, что, доверяя девайсам, мы не только теряем память, но и утрачиваем навыки общения, критического мышления, «глубокого чтения» и т. д.

В связи с этим предлагается ограничить пользование гаджетами, в особенности для детей и молодых людей; выдаются рекомендации по развитию/тренировке памяти, которые сопряжены с традиционными в таких случаях предложениями о пропаганде чтения, об усилении административно-бюрократического контроля, о расширении и переподготовке персонала образовательных учреждений и т. п.

Мы полагаем, что факт редукции долговременной памяти у среднестатистического человека имеет место. Но оцениваем его совершенно иначе.

Вообще говоря, феномены стойкого увеличения и стойкого уменьшения памяти в истории мозга нередки.

Примером первого являются т.н. «феральные дети» (художественный аналог — Маугли) и примитивные культуры (самобытные племена, живущие в относительной изоляции в Африке, Южной Америке и др. регионах мира); примером второго — люди с органическими повреждениями головного мозга (при алкоголизме, при сосудистых нарушениях в преклонном возрасте и др.).

С нашей точки зрения, в первом случае, во-первых, происходит динамический сдвиг (по затраченному времени и ресурсу) от хаотического режима к регулярному; во-вторых, в работе системы преобладает множество вычислений — причём бозонный базис по мощности элементов тот же, что и у мозга обычного человека: объём «мозгового конуса» не изменяется (см. рис. 19).

Во втором случае также имеется сдвиг на уровне динамической подсистемы: она работает с преобладанием равновесного (больше) и хаотического (меньше) режимов — относительно них доля сложных периодических колебаний снижена. При этом бозонный базис по мощности меньше, чем у нормального мозга: объём «мозгового конуса» сокращен (см. рис. 20).

В случае редукции долговременной памяти, с позиции нашей гипотезы, происходит нечто иное.

Мы полагаем, что динамическая подсистема современного мозга, находящегося в последние примерно 60—70 лет в условиях возрастающей интерактивности, всё чаще функционирует в хаотическом режиме, что феноменологически проявляется как сдвиг от памяти к интеллекту.

Заметим, что это принципиально отличается от органической патологии: величина бозонного базиса системы «мозг-среда» не уменьшается (даже на клиническом уровне есть различие: в современном мозге сокращается долговременная память, а не кратковременная её составляющая). Кроме того, если сравнивать с условными «маугли», наряду со снижением доли периодических и квазипериодических режимов в среднестатистическом мозге отмечается в большей степени повышение доли хаоса, нежели равновесного режима.

Таким образом, процесс перестройки сопровождается тем, что элементы системы всё чаще объединяются в рамках множества мыслей, где производятся, как полезные, так и бесполезные, смыслы (латентная, структурно-операционная, сторона явления), а также — в рамках множества действий для того, чтобы эти смыслы, как можно скорее, воплотить в реальность (видимая, социальная, сторона явления).

Отсюда — закономерное у нынешних молодых людей пренебрежение буквенными текстами, предпочтение информационно более ёмких картинок (распространение комиксной коммуникации), требование лаконичных языковых форм для выигрыша в объёме и скорости информационной переработки и пр. Большинство из них становится «людьми действия» (см. рис. 21).

Другим примером того, как могут толковаться факты о мозге в рамках нашей модели, являются дискуссии о шизофрении и аутизме.

Заметим, что в современных нейронауках нет общепринятого объяснения этих расстройств — их рассматривают в качестве родственных (одно из общих клинических проявлений — т.н. «особый внутренний мир шизофреника/аутиста») заболеваний, этиология которых скрыта за таинственной формулировкой «биопсихосоциальная модель» [30].

Не углубляясь в этот, слишком специальный, вопрос, стоит сказать, что неопределённость в отношении причин шизофрении и аутизма провоцировала и провоцирует до сих пор широкий общественный отклик.

Особенно жаркие споры ведутся вокруг проблемы аутизма. Укоренились два противоборствующих представления: заболевание детерминировано генами или иными внутренними факторами — их надо отыскать и устранить (позицию, как правило, поддерживают специалисты); такого расстройства вообще не существует — это особый функциональный тип нервной системы, который нельзя стигматизировать и, тем более, пытаться лечить (позиция некоторых пациентов, семей аутистов и ряда общественных деятелей).

Применяя нашу модель, мы можем отметить, что те и другие отчасти правы.

Преобладание хаотического режима в системе «мозг-среда» может быть патологическим: происходит необратимый сдвиг в пользу хаоса вследствие десинхронизации бозонных взаимодействий на микро-уровне.

Мы полагаем, что такого рода сдвиг имеет место при шизофрении и некоторых типах расстройств аутистического спектра (в частности, при тяжёлых формах аутизма: синдроме Каннера, синдроме Ретта) (см. рис.22). Без специализированной медицинской помощи тут не обойтись.

Однако доминирование хаоса может иметь и адаптивный характер: указанный сдвиг является обратимым.

Тогда мы вправе ожидать, что при некоторых обстоятельствах (скажем, в условиях нарастающего потока внешних смыслов) нормальная микродинамика мозга трансформируется так, что в среднем хаос и объединение элементов в множестве мыслей будут наблюдаться чаще.

Причём отмечается высокая степень управляемости хаотическим режимом, позволяющая системе достигать состояния нового равновесия (новых смыслов) чаще, чем обычно. Это «люди мышления», включая, по всей видимости, аутистов, чьё состояние не сопровождается глубоким падением интеллектуальных способностей (например, при синдроме Аспергера) (см. рис. 23), и, значит, не требует вмешательства психиатров.

Толкование в рамках предложенной гипотезы не только подтверждается рядом фактов, которым, как правило, специалисты не придают особого значения (например, по данным электроэнцефалографии, у больных с шизофренией отмечаются хаотические режимы колебаний с низкой размерностью — два и ниже [97]), но и объясняет, например, «таинственную» укоренённость шизофрении в человеческой популяции (вероятностная природа хаотического режима вообще и в нашем мозге в частности), а также — успешное применение инструментов и технических средств по развитию неречевых коммуникационных навыков при коррекции расстройств аутистического спектра (скажем, видеомоделирование, обучающие игры в виртуальной реальности, пошаговые инструкции с использованием дополненной реальности и пр. [36] [55] [60] [95]).

Глава 8. Мозг в прошлом и настоящем

Вопросы антропогенеза вообще и проблема происхождения человеческого разума в частности вызывают естественный интерес у самой широкой публики.

В биологической науке в настоящем превалирует т.н. «эволюционная биология развития» (англ. evolutionary developmental biology, сокр. Evo-Devo). Где органично соединены элементы классического дарвинизма (в меньшей степени) и данные, добытые молекулярными биологами и генетиками (в большей степени).

При этом вопрос о происхождении мозга Homo sapiens остаётся предметом дискуссии. Лучшие исследователи способны лишь указать на «эволюционную возню», которая сопровождала ещё во многом неясный процесс тонкой настройки регуляторных генов, комбинация которых, судя по всему, определила возможности нашего разума [51].

Дефицит знания спешат заполнить многочисленные «популяризаторы», проповедующие, в зависимости от мировоззрения, решающую роль либо генов, либо среды для формирования разума. Таковы концепции «эгоистичного гена» [57] и «культурного дрейфа» [78], представляющие собой современные формы спекуляций на «белых пятнах» в биологической теории.

В неодарвинизме и неоламаркизме причудливо переплелись представления о мозге как о машине и/или как о компьютере — архаичное наследие некогда господствующих научных парадигм.

Однако, по нашему мнению, квантовая парадигма открывает гораздо больше возможностей для объяснения происхождения и эволюции человеческого мозга.

Например, посредством результатов, достигнутых исследователями сложных систем, предлагающих взгляд на эволюцию (в т. ч. Homo sapiens), как на развёртывание динамической системы (с т. зр. антропогенеза — «социотехнической системы») во времени [37] [96].

Это не что иное, как попытка применения математической теории хаосав контексте биологической науки (см. рис. 24).

Мы считаем такую попытку чрезвычайно плодотворной.

Во-первых, это позволяет навсегда покончить с неверной постановкой вопроса о происхождении жизни и разума, которая сводится к обсуждению первичного звена в цепочке преобразований от простых систем к сложным (как сформировалась «протомолекула» — случайно или закономерно? если случайно, что сыграло большую роль — гены или среда? и т.п.).

Полагаем, что традиционная в биологии метафора «древа жизни» должна быть модифицирована в соответствие с теорией хаоса: обращать внимание следует не на одно-единственное «семя», а на свойства «почвы», в котором оно проросло, — это бесконечное множество действий, бозонный базис всех природных систем; причём ствол древа с торчащими в разные стороны ветками и листьями разного размера и формы на них — лишь вероятностный отпечаток этого базиса, ограниченный фермионный каркас бесконечности (см. рис. 25).

Во-вторых, это не только согласуется с нашим толкованием микродинамики индивидуального мозга, но и в целом укладывается в изложенную выше квантовую модель.

Мы неоднократно подчёркивали, что сложное не есть приумноженное простое и не является результатом его, пусть качественного, но последовательного (линейного) развития. Вселенная родилась не в результате события «Большой Взрыв», а из пространства квантового хаоса, трансформировавшегося посредством диссипативной структуры в нечто, наделённое квантовым фундаментом (бесконечное множество действий или, если угодно, пространственно-временной континуум) и более-менее организованными, частными, непрерывно взаимодействующими структурами (конечные подмножества множества действий или природные системы), — современную расширяющуюся Вселенную.

Так что, сложное есть, прежде всего, хаотическое и интерактивное. Причём то и другое ограничено: первое — законами динамического хаоса, второе — фундаментальной суперасимметрией, рано или поздно приводящей к необратимому результату и, значит, к конечности.

Насколько можно судить, около 3,5 млрд. лет назад в условиях диссипативного хаоса взаимодействующие со средой неорганические молекулы на Земле (не только нуклеиновые кислоты, но и белки) приобрели новый качественный уровень самоорганизации.