Разум VS Мозг. Разговор на разных языках - Роберт Бертон

На сегодняшний момент нет ни одной убедительной научной основы, которая позволила бы соединить различные уровни объяснения человеческого поведения

Ключевое положение эволюционной биологии заключается в том, что успешная адаптация с большой вероятностью распространяется на столько видов, на сколько это практично с биологической точки зрения. У нас нет сомнений, что сердце и легкие развились в ходе эволюции как способ обеспечения организма кислородом, и потому мы не удивляемся, что аналогичные циркуляционные системы имеются у большинства представителей царства животных. Подобно этому мы все больше узнаем о групповом поведении у других видов, даже у тех, которые обладают недостаточно развитым нейронным обеспечением для явного интеллекта или не обладают им вовсе – от муравьев, направляющих массовое передвижение, до термитов, строящих сложные сооружения. Если такое поведение является результатом работы биологических систем, присутствующих в группе, но отсутствующих у отдельной особи, и эта адаптивная характеристика – групповое поведение – широко распространена в животном мире, возможно, имеет смысл хотя бы рассмотреть такую возможность для человека?

Мы обычно воспринимаем себя в качестве существ, обладающих индивидуальным разумом, на который окружающая среда накладывает свой отпечаток. От эксперимента с обезьянкой и граблями до иллюзии резиновой руки мы везде можем легко увидеть, как окружающая среда активно изменяет физическую композицию мозга. Но примеры из природы предполагают возможность существования коллективного разума даже в отсутствие индивидуальных разумов. Приведенные ниже рассуждения не являются попыткой поддержать трансцендентальную философию Нью Эйджа.

То, что меня интригует, исходя из свидетельств о групповом поведении других видов, – это существующая вероятность того, что представление об уникальном индивидуальном разуме может однажды присоединиться к представлениям о плоской Земле и геоцентрической Вселенной.

Экспонат А: Слизевики

Стоящие на развилке между животными и растениями [106], слизевики являются микроскопическими одноклеточными созданиями, обладающими способностью сливаться друг с другом, формируя единый более крупный организм. Для слизевиков характерна индивидуальная жизнь, когда у них имеются достаточные источники питания. Когда запасы питания скудеют, эти отдельные организмы сливаются со своими собратьями, формируя гигантский амебовидный сгусток – слизистую плесень, невероятно эффективно добывающую пропитание. Понимание того, как это происходит, станет одним из самых значительных прорывов в современной биологии. В книге, посвященной эмерджентности, Стивен Джонсон пишет: «Для ученых, пытающихся понять системы, использующие относительно простые компоненты для создания высокоуровневого интеллекта, слизистая плесень когда-нибудь может стать эквивалентом зябликов и черепах, которых Дарвин наблюдал на Галапагосских островах»[34] [107].

Полстолетия назад ученые узнали, что отдельные клетки-слизевики могут коммуницировать друг с другом, выделяя химическое вещество (циклический аденозинмонофосфат). Изначально предполагалось, что некоторые клетки отвечали за этот процесс, действуя как пейсмейкеры (и определяя ритм процесса), точно так же как определенные клетки сердца управляют частотой сокращений всех остальных сердечных клеток. Но таких пейсмейкерных клеток среди слизевиков не нашли. Все клетки слизистой плесени взаимозаменяемы. Со временем теория пейсмейкера была отброшена в пользу представления о восходящем, «никем не управляемом» эмержентном поведении. В результате пятидесяти с лишним лет исследований, охвативших множество научных дисциплин – от математики и кибернетики до эмбриологии и физики, – слизевики стали моделью «интеллектуального» группового поведения, возникающего у организмов, не имеющих нервной системы и поэтому не обладающих индивидуальным «интеллектом».

Кто-то может сказать, что поиск пищи трудно назвать интеллектуальным поведением. Так каковы конкретно интеллектуальные возможности этого сгустка слизеподобной субстанции, ползущей по лесной почве? Достаточно давно известно, что слизистая плесень способна решать сложные лабиринтные задачи с целью поиска пищи [108]. Она делает это, распространяя сеть трубчатых ножек (ложноножек) и исследуя одновременно все альтернативные пути до тех пор, пока не найдет оптимальную дорогу к пище. Для дальнейшего изучения способностей в решении такого рода задач два британских исследователя устроили слизевикам простой тест. Они сделали топографический макет Великобритании из листа агара, затем овсяными хлопьями обозначили девять наиболее населенных городов, включая Лондон. (Оказалось, что слизевики любят овсяные отруби.) В «Лондоне» исследователи высадили колонию слизевиков и записали на видео ее питательную деятельность. В течение дня колония слизевиков протянула ножки-связи к городам из овсяных отрубей. Получившаяся «карта» была полным подобием существующей схемы междугородних дорог Британии [109]. Это «неразумное создание» оказалось способно точно определить кратчайший путь и наиболее эффективную траекторию для достижения разбросанных кусочков овсяных отрубей, получив те же самые оптимальные траектории, что и хорошо подготовленные дорожные инженеры! По словам авторов исследования, «это демонстрирует, как одноклеточное создание без всякой нервной системы – и, таким образом, без интеллекта в классическом понимании – может обеспечить эффективное разрешение дорожно-строительных проблем» [110].

Тошиюки Накагаки, эксперт в области решения лабиринтных проблем слизистой плесенью [111], воспроизвел это исследование с топографической картой Токио и пригородов, используя овсяные хлопья для представления 36 городов в окрестностях Токио. Слизистая плесень точно воссоздала местную систему японских железных дорог. Накагаки рассчитал, что степень сложности решения подобной проблемы равна степени сложности математических расчетов, необходимых человечеству для поддержания равновесия при езде на велосипеде. Когда Накагаки спросили, считает ли он, что слизистая плесень обладает интеллектом, он ушел от ответа, заявив, что это зависит от того, что считать интеллектом [112].

Экспонат Б: Путь саранчи

Второй пример эмерджентного поведения, поднимающий вопрос, что есть «разум» в коллективных условиях, – это роение саранчи. Саранча живет преимущественно в засушливых зонах, и для нее характерен изолированный и относительно антисоциальный образ жизни – избегание контактов с другими особями и выживание на ограниченном растительном рационе. Однако временами, когда выпадают дожди и растительность становится более буйной, саранча размножается и взлетает. Все то время, пока пищи в достатке, саранча продолжает вести одиночное существование. Когда дожди прекращаются и земля высыхает, саранча собирается в стаи в тех немногих зонах, где остается растительность. Этот близкий контакт запускает стремительное и радикальное изменение ее поведения. Особи начинают активно искать контактов друг с другом и передвигаться совместно. Вскоре они поедают вокруг себя все, включая друг друга. В течение нескольких часов саранча из одиночного разборчивого травоядного насекомого преображается в хаотично перемещающегося, роящегося, хищного каннибала, пожирающего себе подобных. В ситуациях, когда можно позволить себе недосказанность с подтекстом, научное сообщество описывает такую трансформацию саранчи как «стадную».

Исследуя группу саранчи, размещенную в замкнутом пространстве площадью в несколько квадратных футов, австрийские исследователи зафиксировали тот переломный момент, когда происходит эта трансформация. При низкой плотности насекомые не организованы и каждое идет своим путем. Когда их число достигает 10–25, саранча начинает подбираться ближе друг к другу, но по-прежнему ведет себя неорганизованно. Однако при критической плотности приблизительно в 30 насекомых стремительно происходит комплекс необычайных физиологических изменений. Саранча меняет цвет с коричневого на желтый с черным. Мышцы на лапках увеличиваются и начинают ритмичное движение, синхронизированное с соседними особями. Размер мозга увеличивается на 30 % и претерпевает фундаментальную реорганизацию: области первичной обработки зрительной информации, необходимые при одиночном поиске пищи, уменьшаются, а области, обеспечивающие высокоуровневую обработку зрительной информации, необходимую, чтобы справиться с групповым поиском пропитания, увеличиваются [113]. (Учитывая настолько радикальные изменения, не удивительно, что до 1920-х одинокую и стайную саранчу считали отдельными видами.)

Десятилетие назад было обнаружено, что смена паттерна поведения с одиночного не может быть инициирована, если пощекотать пучок волосков, расположенный на задних лапках саранчи, – ту самую точку, которая приходит в контакт с другими насекомыми, когда они находятся в близком соседстве. Позже исследователи обнаружили, что стимулирование этих волосков запускает внезапный выброс серотонина в мозге – его уровень втрое превышает уровень серотонина в мозге одинокой саранчи. Серотонин – мощный нейромедиатор, среди множества его функций такие, как регулирование настроения, гнева, агрессии и аппетита. Блокирование действия серотонина предотвращает роение, введение серотонина одинокой саранче превращает ее в роящегося монстра. «Вот перед нами одинокое создание, пустынная саранча. Но дайте ей немного серотонина, и она пойдет и присоединится к банде», – сказал автор исследования Малькольм Берроуз (Malcolm Burrows) из Кембриджского университета [114].