Необыкновенная алгебра
Шрифт:
А скоро в Минске заработал завод, выпускавший более современные телевизоры в более плоском пластмассовом корпусе. А так как все вокруг воровали, то можно было по дешёвке раздобыть детали, из которых многие знакомые сами собирали телевизоры. Мода такая была тогда в Минске. Собрал и мой папа, целых два – и для бабушки с дедушкой, но они не хотели отказываться от своей деревянной «тумбочки».
Уяснив, что ЭВМ – это почти телевизор, только с огромной пристройкой из разных радиодеталей, обеспечивающих память, я стала спрашивать, как же эта память работает. И услышала про разные виды памяти.
Но больше всего мне понравилась ртутная линия задержки, где в трубке, заполненной ртутью, постоянно бегают из конца в конец ультразвуковые колебания, которые и сохраняют нужную информацию.
А так как голову
И вдруг я вспомнила, как совсем недавно взрослые обсуждали Нобелевскую премию, присуждённую за изучение строения ДНК, которая отвечает за генетическую память в каждой нашей клетке, и эта особая разновидность белка есть у всего живого. В том числе и у рыбок. И я решила, что именно такая химическая память подходит для их крошечных головок.
А у человека с его огромным мозгом, кроме ДНК, должно существовать ещё что-то, хранящее нашу память – возможно, по принципу огромной ЭВМ с её ртутными трубочками.
И как раз в те годы папа стал переводить мне с английского интереснейшие детективчики Агаты Кристи, из которых я знала про умные «серые клеточки» Пуаро, и мне пришло в голову, что в жидком содержимом каждого нейрона могут бегать какие-то особые волны, переносящие и хранящие нашу память.
Первые ЭВМ, как и компьютеры, широко применяемые в настоящее время, были созданы по типу предполагаемых моделей мозга. Подобно тому, как считалось, что в мозгу запоминание производится определёнными группами нейронов, так и в древних электронно-вычислительных машинах запоминающими устройствами являлись группы радиоламп, потом – сердечники с различным намагничиванием и пр.
Теперь создатели ИИ идут дальше и предлагают всё новые модели компьютеров, основанные на записи информации в электромагнитном поле (ЭМП). Если ещё более совершенные их модели будут созданы, они будут идеальны в том смысле, что при минимальном объёме смогут хранить и обрабатывать невообразимо огромное количество информации, сравнимое с объёмом человеческой памяти.
Но если этот способ хранения информации – наилучший в природе (в технике), почему бы не предположить, что мозг тоже работает на этом принципе, что память человека (по крайней мере, долговременная) также основана на хранении информации в ЭМП? Почему бы биологам не позаимствовать модель мозга у кибернетиков? И вообразить новый принцип работы этой модели.
Ведь, по большому счёту, ни навороченная компьютерная томография, ни энцефалография (запись электрической активности мозга) ничего нам не говорят на самом деле о том, что происходит, когда мы думаем, вспоминаем и фантазируем! Отклонения энцефалограммы лишь сигнализируют о том, что в мозгу есть либо некая повышенная активность, либо какая-то грубая патология и её следствие – например, эпилепсия.
И всё!
Нет, конечно, известен сейчас и электрический механизм памяти – мы пытаемся изучить, как в зонах коры происходит запоминание информации с помощью нейронных электрических импульсов, идущих от органов чувств. Знаем мы и о «химической» памяти. О том, как в синапсах мозговых клеток выбрасываются наружу – в эту синаптическую щель – коктейли различных нейромедиаторов, а те воздействуют на рецепторы множества контактирующих между собой отростков нейронов и создают тем самым особую информационную картину нейронной активности! Создаётся образованный нейромедиаторами код – ключ «из конкретной информации», который уже может быть сохранён в какой-то определённой зоне коры. Но это не есть долговременная память. Каждая такая зона коры хранит конкретную информацию не только потому, что в этих зонах происходило запоминание (фиксация информации, обучение), но и для того, чтобы в любой момент в этих зонах могло происходить воспроизведение нужной информации, извлечение её и сравнение с памятью… Сравнение с тем, что сохранено в нашей памяти.
Но где находится эта память? Где хранится то, с чем сравниваем мы извлекаемое из памяти и пытаемся одновременно определить – «правильно мы вспомнили» или ошиблись… Замкнутый круг. Другими словами, речь не о трёх видах памяти, как это принято сейчас считать. Не
На самом деле это всего лишь три вида запоминания – три механизма записи и воспроизведения информации. Потому что никакая бесконечно длящаяся циркуляция электрических импульсов и никакое количество вновь и вновь вырабатываемых в синапсах нейромедиаторов не способны хранить до нашей смерти всё то, что мы запоминаем в течение нашей жизни.
На это не хватит ни 150 миллиардов нейронов, ни в несколько раз большего числа отростков этих нейронов, которые многократно контактируют между собой. Не хватило бы ни глюкозы, ни кислорода, создающих энергию – ни для хранения того, что уже зафиксировано в коре вышеупомянутыми механизмами, ни для сохранения того, что продолжает «запоминаться», заполнять нашу память каждую новую минуту жизни… Память, которая бесконечна!
В настоящее время существует точка зрения, что объём человеческой памяти практически не ограничен. Человек, скорей всего, запоминает всё, хотя воспроизвести может гораздо меньшую часть запомненного, и то с большими трудностями. И только при нейрохирургических операциях, в состоянии гипноза, во сне или при определённой психической патологии может воспроизвести любую информацию, которая хранится в мозгу. Неограниченность объёма человеческой памяти, стопроцентное сохранение всей информации, когда-либо поступавшей в мозг, подтверждается и примером, который приводил знаменитый психиатр Э. Крепелин (неграмотная крестьянка во время болезни вдруг заговорила на чужом языке, который «не знала» и только слышала случайно в детстве).
Итак, где, в чём может храниться такой бесконечный объём нашей памяти?
Как и по аналогии с природой ИИ будущего – только в электромагнитном поле.
Но что является материальным носителем информации, и как обеспечивается кодирование у теплокровных?
Начнём с истории. Ещё в двадцатых годах прошлого века в скептически принятых опытах А. Г. Гурвича было показано, что растения излучают ультрафиолет, и что ЭМП присуще любой живой клетке. Опыты не нашли продолжения, но позднее установили, что живая ткань действительно излучает ультрафиолет, и доказали информативность излучения клетки. Если микробная клетка находится в состоянии митоза, излучаемая энергия содержит информацию о делении. Если клетка заражена культурой вируса и находится в состоянии гибели, то резкий скачок ультрафиолетового излучения, содержащего соответствующую информацию, вызывает мгновенную гибель здоровых – соседних клеток другой культуры, отделённых кварцевым стеклом, которое надёжно защищает от вируса.
Таким образом, каждой живой клетке присуще ЭМП и информационность излучаемой энергии.
Нейрон же – наиболее специализированная клетка теплокровных, и именно она в процессе эволюции всегда имела самое непосредственное отношение к информации, поступающей извне. Нейрон, как и мозг в целом, потребляет намного больше энергии, чем остальные органы, и именно его специализация шла в направлении создания ЭМП и использования инфракрасной части его спектра для записи информации.
Способность генерировать и использовать инфракрасную часть ЭМП развивалась в процессе эволюции живого и гипертрофирована именно у теплокровных, а особенно у человека, в мозгу которого – самый развитый и совершенный механизм терморегуляции.
Он нарушается к старости, вызывая в климактерическом возрасте приливы жара, а потом – ознобы у постоянно мёрзнущих стариков, что сопровождается потерей памяти и угасанием всех когнитивных способностей с наступлением всё более преклонного возраста. Быть может, учитывая всё это, и стоит изучать природу болезни Альцгеймера?
Особенностью природы мозга является не только повышенное потребление глюкозы и кислорода (энергии), но и следствие этого – особенная чувствительность к асфиксии по сравнению со всеми другими тканями тела. Мозг можно оживить, то есть восстановить его функции, только в пределах 8 – 10 минут после клинической смерти. Тогда как весь организм после успешной реанимации может жить в искусственно поддерживаемых условиях целые годы, но существовать будет «живой» труп, лишенный памяти и всех умственных способностей.