Как мы учимся. Почему мозг учится лучше, чем любая машина… пока - Станислас Деан Страница 24

Книгу Как мы учимся. Почему мозг учится лучше, чем любая машина… пока - Станислас Деан читаем онлайн бесплатно полную версию! Чтобы начать читать не надо регистрации. Напомним, что читать онлайн вы можете не только на компьютере, но и на андроид (Android), iPhone и iPad. Приятного чтения!

Как мы учимся. Почему мозг учится лучше, чем любая машина… пока - Станислас Деан читать онлайн бесплатно

Как мы учимся. Почему мозг учится лучше, чем любая машина… пока - Станислас Деан - читать книгу онлайн бесплатно, автор Станислас Деан

Но вернемся к нашему эксперименту и младенцам, которые слушали предложения, лежа в МРТ-сканере. Попав в первичную слуховую кору, информация распространялась быстро. Через долю секунды «вспыхивали» и другие области, причем всегда в одной и той же последовательности: сначала вторичная слуховая кора, примыкающая к первичной, затем целый ряд участков височной доли и, наконец, зона Брока у основания левой лобной доли одновременно с верхней частью височной доли. Эта сложная цепочка обработки информации, расположенная в левом полушарии, удивительно похожа на цепочку обработки информации у взрослого человека. В два месяца у младенцев активируется та же иерархия фонологических, лексических, синтаксических и семантических областей мозга, что и у взрослых. И, как и у взрослых, чем выше поднимается сигнал в иерархии коры, тем медленнее реагирует мозг и тем выше уровень интеграции информации (см. цветную иллюстрацию 6)72.

Конечно, двухмесячные младенцы еще не понимают предложений, которые слышат; им только предстоит открыть для себя слова и грамматические правила. И все же лингвистическая информация активирует у детей те же высокоспециализированные совокупности нейронов, что и у взрослых. Почему же младенцы так быстро учатся понимать речь и говорить, хотя все остальные приматы на это не способны? Вероятно, все дело в том, что их левое полушарие снабжено заранее заданной иерархией нейронных сетей, которые специализируются на обнаружении статистических закономерностей во всех аспектах речи: звуке, слове, предложении и тексте.

Речевые «магистрали»

Все вышеупомянутые области мозга активируются в определенном порядке потому, что тесно связаны друг с другом. За последнее время мы многое узнали о том, какие нейронные пути соединяют речевые центры у взрослых. В частности, специалисты по нейроанатомии обнаружили, что большой «кабель», состоящий из миллионов нервных волокон – дугообразный пучок, – соединяет височные и теменные центры в задней части мозга с лобными центрами, прежде всего со знаменитой зоной Брока. Этот пучок связей – маркер эволюции языка. Например, он значительно больше в левом полушарии, которое у 96 процентов правшей посвящено языку. Эта асимметрия уникальна для человека и не наблюдается у других приматов, даже у наших ближайших родственников – шимпанзе.

Опять-таки данная анатомическая характеристика не является результатом научения: она присутствует с самого начала. Кроме того, исследуя мозг младенца, мы видим, что при рождении полностью сформирован не только дугообразный пучок, но и все прочие основные пучки волокон, соединяющие корковые и подкорковые центры (см. цветную иллюстрацию 8)73.

Эти «магистрали» мозга закладываются в течение третьего триместра беременности. В процессе формирования коры аксон каждого возбуждающего нейрона «отправляется исследовать» окружающие области, иногда в радиусе до нескольких сантиметров – эдакий нейронный Христофор Колумб. Направление роста аксона регулируется химическим способом – концентрацией определенных молекул, которая варьируется от одной области к другой и служит своеобразной пространственной меткой. Терминали (концевые участки) аксона буквально вынюхивают химический путь, проложенный генами, и определяют направление, в котором следует двигаться. Таким образом, без какого-либо вмешательства из внешнего мира мозг самоорганизуется в сеть перекрестных связей, некоторые из которых присущи только человеку. Как мы вскоре увидим, эта сеть может быть дополнительно усовершенствована посредством научения, однако основа ее формируется еще в период внутриутробного развития.

Удивительно, правда? Каких-то двадцать лет назад многие исследователи считали крайне маловероятным, что мозг может представлять собой нечто иное, нежели беспорядочную массу случайных связей74. У них и в мыслях не было, что наша ДНК, содержащая лишь ограниченное количество генов, может включать детальный план высокоспециализированных нейронных сетей, опосредующих зрение, речь и моторику. Но это некорректное рассуждение. Наш геном содержит все детали нашего тела: он точно знает, как создать сердце с четырьмя камерами, два глаза, двадцать четыре позвонка, внутреннее ухо и три его перпендикулярных канала, десять пальцев и их фаланги… Так почему бы не создать мозг с множеством внутренних областей и подобластей?

Новейшие исследования показали, что уже в первые два месяца беременности, когда пальцы руки находятся еще в зачаточном состоянии, в них проникают три нерва – лучевой, срединный и локтевой, – каждый из которых нацелен на определенные конечные точки (см. цветную иллюстрацию 8)75. Та же самая высокоточная механика может существовать и в мозге: подобно тому как из зачатка кисти формируются пять пальцев, кора подразделяется на несколько десятков узкоспециализированных областей, разделенных четкими границами (см. цветную иллюстрацию 9)76. Уже в первые месяцы беременности многие гены избирательно экспрессированы в разных точках коры77. Примерно на двадцать восьмой неделе внутриутробного развития мозг начинает сворачиваться, и появляются основные борозды. На тридцать пятой неделе у плода уже сформированы все главные складки коры, и наблюдается характерная асимметрия височной области, содержащей речевые центры78.

Самоорганизация коры

Во время беременности развиваются не только корковые связи, но и соответствующие корковые складки. Во втором триместре кора головного мозга сначала абсолютно гладкая; затем появляется первый ряд гребней, напоминающих мозг обезьяны; наконец, возникают вторичные и третичные складки, типичные для человеческого мозга, – целое множество складок. Их последовательное развитие постепенно становится все более зависимым от деятельности нервной системы. В зависимости от обратной связи, которую мозг получает от органов чувств, одни нейронные сети стабилизируются, а другие, бесполезные, дегенерируют. Именно поэтому складчатость моторной коры немного отличается у левшей и правшей. Примечательно, что для левшей, которых в детстве заставляли писать правой рукой, характерен своего рода компромисс: форма их моторной коры типична для левши, но ее размер демонстрирует левостороннюю асимметрию правши79. Как заключают авторы этого исследования, «морфология коры головного мозга у взрослых хранит свидетельства как врожденных сдвигов, так и раннего опыта».

Складки в коре плода обязаны своим спонтанным формированием процессу биохимической самоорганизации, который зависит как от генов, так и от химического окружения клеток. Этот процесс нуждается в крайне скудной генетической информации и не требует никакого научения80. Такая самоорганизация далеко не так парадоксальна, как кажется: на самом деле, она встречается повсюду. Представьте, что кора головного мозга – это песчаный пляж, на котором под действием приливов и отливов образуются многочисленные наносы и углубления. Или представьте ее как пустыню, в которой безжалостный ветер день за днем создает впадины и дюны. На самом деле, полосы, пятна и шестиугольные клетки встречаются во всех типах биологических и физических систем: от отпечатков пальцев до полос зебры и пятен леопарда, базальтовых колонн в вулканах, песчаных дюн и облаков в летнем небе, расположенных на равном расстоянии друг от друга. Алан Тьюринг первым объяснил это явление: оказывается, нужно лишь локальное усиление и торможение на некотором расстоянии. Когда ветер дует над пляжем и песчинки начинают собираться в кучки, «запускается» процесс самоамплификации: зарождающийся бугорок ловит другие песчинки, в то время как за ним ветер завихряется и заставляет песок осыпаться; через несколько часов получается дюна. Иными словами, при наличии некоего источника локального возбуждения и торможения возникает плотная область (дюна), окруженная менее плотной областью (вогнутая сторона), за которой следует другая дюна, и так до бесконечности. В зависимости от конкретных обстоятельств спонтанно возникающие узоры образуют пятна, полосы или шестиугольники.

Перейти на страницу:
Вы автор?
Жалоба
Все книги на сайте размещаются его пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваша книга была опубликована без Вашего на то согласия.
Напишите нам, и мы в срочном порядке примем меры.
Комментарии / Отзывы

Комментарии к книге

  1. Карантирова Всеслава
    Карантирова Всеслава 4 года назад
    Я очень интересуюсь такой литературой, но на мой взгляд книга тяжелая для чтения. Может перевод не очень, не знаю, но тяжело воспринимается. Есть несколько интересных фактов. Здесь вы не найдете никаких упражнений.