home   |   А-Я   |   A-Z   |   меню


Модули мозга

Патрисия Чёрчлэнд

Философ, нейробиолог, Университет штата Калифорния в Сан-Диего. Автор книги Touching a Nerve («Касаясь нерва»).

В контексте нейробиологии понятие «модуль» (в значении самостоятельная единица для выполнения некоторой функции при наличии необходимых фоновых условий) неизменно вносит больше путаницы, чем ясности. Проблема заключается в том, что любая нейронная активность любого заметного уровня сложности опирается на распределенные в пространстве системы связей, и не случайно, а систематически; и эти связи существуют не только в коре, но и между корой и подкорковыми структурами. Это справедливо, например, для восприятия движения, распознавания образов, моторной функции, обучения с подкреплением (reinforcement learning), не говоря уже о таких психических действиях, как решение «собраться с духом» перед лицом угрозы или выбор решения «убежать или спрятаться». Сюда же относятся процессы самоконтроля и морального суждения. Вероятнее всего, это можно сказать о любом сознательном опыте.

Сигнал на выходе (output) нейронной сети может изменяться по мере того, как изменяется активность отдельных нейронов. Но здесь нам пока не вполне понятно, каким именно образом нервная система решает проблему координации, то есть каким образом мозг организует правильный паттерн нейронной активации в масштабе всей сети, чтобы добиться нужного результата.

Это не единственная проблема с понятием «модуль». Традиционно предполагалось, что модули инкапсулированы, то есть изолированы один от другого. Но даже инкапсуляция такой сравнительно простой сенсорной области, как первичная зрительная кора (V1), может быть поставлена под сомнение. Только один пример: визуальные нейроны в V1 у животного активируются вдвое чаще, когда животное бежит, вне зависимости от данных на входе (input) и фоновых условий.

Путаница, которую вносит понятие «модуль», усугубляется еще и тем, что специализация определенной области (например, той же первичной зрительной коры), по-видимому, нетривиально зависит от статистики данных на входе. Зрительная кора является зрительной во многом потому, что она связана с сетчаткой, а не, например, с ушной улиткой. Заметим, что у незрячих зрительная кора задействуется в распознавании шрифта Брайля – решении весьма детализированной пространственной и соматосенсорной задачи. А если специализация области зависит от статистики данных на входе, то можно ожидать, что мозг ребенка будет гораздо пластичнее и менее зонально специализирован, чем мозг взрослого человека. Дорис Траунер и Элизабет Бейтс обнаружили, что младенцы, у которых удалено левое полушарие мозга, способны нормально обучаться языку, в то время как аналогичная операция у взрослого человека приводит к серьезным проблемам с речью.

Понятие «модуль», с моей точки зрения, сродни выражению «нервный срыв», которое мы использовали, когда не имели ни малейшего понятия о том, что происходит под черепной крышкой. Но в наши дни его объяснительная сила весьма сомнительна.


Бабушкины клетки Теренс Сейновски | Эта идея должна умереть. Научные теории, которые блокируют прогресс | Предвзятость – это обязательно плохо Том Гриффитс



Loading...