Você começou a ler o artigo. Este não é um processo geralmente considerado muito trabalhoso, mas pense: seu cérebro consegue usar mecanismos extremamente complexos na simples questão de decifrar símbolos e textos, inacessíveis à mais poderosa tecnologia de computação moderna, gastando um mínimo de energia. Nosso próprio "computador de carbono" consome apenas 20 watts, enquanto o supercarro chinês Tianhe-2, o mais rápido até o momento, não tem menos de 17,6 milhões de watts (17,6 MW). Os números, claro, impressionam, mas é possível, em princípio, comparar esses processos. Eles são semelhantes em natureza? Por que algo que é fácil para o cérebro (por exemplo, reconhecimento de padrões) é difícil para um computador e vice-versa?
Voltemos ao título. De um conjunto de letras (árvores, aderindo à nossa metáfora), o significado da frase em sua totalidade foi extraído sem dificuldade e empecilho temporário - a floresta. Se levarmos em consideração o contexto cultural (conhecimento de ditos), podemos concluir que muito rapidamente um estímulo visual na forma de ondas de luz de diferentes comprimentos para o nosso cérebro se transformou em um parque florestal inteiro.
Ler e compreender texto de um ponto de vista neurofisiológico é um processo não trivial. Vamos começar reconhecendo caracteres individuais: as letras são compreensíveis, mesmo se forem escritas no estilo gótico. Quando cachos desnecessários são empilhados em um quadro gráfico familiar, não há grande confusão, e um grande número de métodos de desenho obscurece os limites da canonicidade do próprio contorno, que é percebido, entre outras coisas, graças ao contexto e às expectativas. A caligrafia do médico, que evoluiu da caligrafia à arte abstrata, será compreensível para seus colegas.
E os distúrbios de reconhecimento sem distúrbios no nível dos órgãos dos sentidos são chamados de "agnosias", serão discutidos a seguir.
Vamos conversar um pouco sobre neuroanatomia. Nossas sensações e movimentos, que juntos formam a base da organização neuropsiquiátrica, possuem uma estrutura hierárquica complexa não apenas dentro do sistema nervoso central, ou seja, o cérebro e a medula espinhal, mas também no último nível cortical. O córtex cerebral é dividido em seções anterior e posterior. Os primeiros (frontais) são responsáveis por traçar um programa de comportamento, ações individuais e atos motores, e os últimos podem ser chamados de agentes de percepção e gnose. Vamos tentar descobrir como é o mapa dessa "agência".
Sabe-se que recebemos informações sobre o mundo que nos cerca por meio de cinco sentidos: visão, audição, tato, olfato, paladar, e as estruturas que as fornecem de cada um deles são chamadas de "analisadores". Existem também cinco deles. Os sinais deles, com exceção do sentido olfativo (esse sentimento está um pouco distante e tem conexões diretas com as partes mais antigas do nosso cérebro), são direcionados para os agrupamentos de células de switch no diencéfalo (I? O tálamo ou corpos geniculados) e só então para o córtex. É aí que surge a imagem, ou seja, ocorre a verdadeira consciência.
No primário, como um holofote na tela, algo do núcleo subjacente é exibido com uma repetição de sua organização. Por exemplo, ele contém células que receberam informações sobre como tocar a mão direita e, ao lado delas - aquelas que respondem ao toque no antebraço direito. No córtex primário, “sensores” semelhantes também coexistem (e nas mesmas proporções). Esta estrutura é responsável por sensações simples individuais: uma superfície lisa, contornos redondos, cor vermelha, algo de forma irregular se movendo à esquerda e um som intermitente alto e de alta frequência foi ouvido à direita … A imagem do mundo está ausente aqui - o universo circundante parece um caos de elementos elementares unificados sensações.
Para o dobramento desses detalhes simples e a formação de uma percepção mais complexa, são utilizados os campos secundários do córtex, que são adjacentes aos primários e, ao contrário deles, não se dividem em zonas do corpo e não têm fronteiras claras. Resumem: o vermelho e redondo tornou-se um tomate e o som intermitente tornou-se o rangido irritante do microondas.
Vídeo promocional:
Mas essas imagens ainda não podem ser chamadas de reconhecimento no verdadeiro sentido da palavra. A integração final das sensações, diretamente gnose, a formação de ideias sobre espaço, tempo, vários contextos e o lugar do objeto neles é função do córtex terciário, que para as partes posteriores do cérebro está localizado principalmente na região de junção dos lobos parietal, temporal e occipital dos hemisférios. As imagens formadas correspondem às informações já disponíveis sobre o mundo, expectativas, competência linguística. Colocando os sinais recebidos em um quadro da memória, previsões, conhecimento, obtemos uma imagem completa, ou gestalt. A conclusão ativa da construção desempenha um papel importante aqui. Sim, sim, somos tendenciosos no nível neurofisiológico. Existe até a chamada hipótese de coorte, segundo a qual o conjunto de estímulos é analisado tão profunda e completamente quanto necessário,para ativar as informações esperadas e nada mais.
No entanto, o que dizer do fato de que a gestalt construída pelo cérebro às vezes acaba sendo fundamentalmente diferente, com características físicas semelhantes aos dados de entrada? Por que um conjunto de sons - música e o outro - é cacofonia, embora sejam muito semelhantes em características de frequência de onda? Como isso é determinado no nível fisiológico? Mas há lesões cerebrais nas quais desaparece o ouvido musical no sentido gnóstico da palavra: para um pobre sujeito, a melodia se transforma em um conjunto de ruídos, às vezes extremamente desagradáveis, e isso apesar de não se perder a própria capacidade de perceber os sons! Como o cérebro, recebendo sinais elétricos de células que simplesmente captam vibrações acústicas, é capaz de distinguir rapidamente o ruído não falado da fala,carregando informações em forma simbólica? Por que o sabor dos bolos de Madeleine poderia evocar toda a gama de sensações esquecidas da infância no protagonista do ciclo de romances de M. Proust "Em Busca do Tempo Perdido"? Parece que as moléculas da sobremesa simplesmente estimularam o sabor e os receptores olfativos, mas no cérebro, em escala muito grande, em sua totalidade, um padrão há muito esquecido foi reproduzido, um desenho das luzes de milhões de neurônios excitados, que nesta configuração outrora queimavam e agora devolviam o doce aroma da infância …que, nesta configuração, outrora queimava e agora devolvia o doce perfume da infância.que, nesta configuração, outrora queimava e agora devolvia o doce aroma da infância.
Não existe uma área claramente delineada responsável pela ocorrência de gestalt no cérebro. A abordagem que implica a presença de tais zonas é chamada de "localizacionista" e está se tornando menos popular. Ele se opõe à teoria holística, segundo a qual as funções superiores são distribuídas por todo o cérebro, mas isso também é coisa do passado. A ciência moderna está tentando "reconciliar" esses pontos de vista.
Em seu livro "Refraction" Lotto fala sobre por que não percebemos a realidade como ela é, e como isso pode levar ao desenvolvimento da criatividade e ajuda a ter um novo olhar sobre o trabalho, o amor, o lazer, o relacionamento com parentes e outros assuntos importantes eventos de nossa vida.
Por exemplo, a imagem de um limão é tanto aparência (córtex visual secundário) e sabor (com seu território cortical), e tato, bem como uma palavra, isto é, um som, uma forma de pronunciar, contextos de uso, memórias de como uma mãe costumava fazer limonada … As "subdivisões" cujos neurônios deveriam estar envolvidos na formação de uma imagem tão comum podem ser enumeradas infinitamente.
Em termos científicos, um conjunto de neurônios forma um padrão dinâmico de atividade da rede neural. Por que dinâmico? Como não é formado de uma vez por todas, ele muda conforme você ganha experiência, algumas conexões se enfraquecem, outras se fortalecem e, é claro, novas conexões aparecem. A reprodutibilidade desse padrão, ou seja, a capacidade de ativação de todos, ou melhor, da maioria dos membros do conjunto, está no cerne da memória. Nesse sentido, o dinamismo de que falamos é condição necessária para a aprendizagem no sentido amplo da palavra, aprendizagem como adaptação.
Uma vez que um conjunto de um certo conjunto de neurônios foi excitado, suas conexões de tal atividade conjunta foram fortalecidas, e a probabilidade de que a excitação subsequente de um deles ativaria uma certa porcentagem de outros membros deste grupo, tendo recebido suporte elétrico dele, aumentou ligeiramente. Quanto mais houvesse curtimento em conjunto, mais, segundo a regra de Hebb, mais forte seria essa gestalt ("células que disparam juntas, se ligam"). O problema é que um neurônio pode entrar em uma miríade de conjuntos que, além disso, substituem uns aos outros no cérebro a cada fração de segundo. Sua repetição exata é extremamente improvável, portanto, o volume de todas as experiências de vida determina estatisticamente nossa percepção e compreensão do mundo.
Olhe para os rostos de seus entes queridos. O que é necessário para não os confundir com ninguém? À primeira vista, a pergunta é estranha. Aqui está minha mãe, eu a reconheço, mesmo que mude a cor do cabelo, o penteado, perca ou ganhe peso, renove totalmente o guarda-roupa, pinte o rosto para o Halloween, no final. Provavelmente, isso não o surpreende muito, mas acredite: do ponto de vista dos sistemas de informação, a situação descrita não é nem trivial. Digamos que seu amigo não tenha traços faciais conspícuos como cicatriz feia, lábio leporino ou bigode no estilo de Salvador Dali, não há nada que faça o cérebro instantaneamente e com precisão colocar o que viu na pasta Petya Bublikov. Como criar um algoritmo para o reconhecimento instantâneo de uma pessoa se considerarmos o cérebro como um grande computador?
O problema da agnosia é esplendidamente revelado no trabalho do famoso neurologista e divulgador da medicina Oliver Sachs "O homem que confundiu sua esposa com um chapéu". O protagonista, um talentoso músico, professor, segundo observações de familiares, passou a ter “problemas de visão”. Na verdade, o professor não tinha doenças oculares, e o não reconhecimento absolutamente fantástico de objetos comuns do dia-a-dia e rostos de pessoas próximas era o resultado da agnosia visual.
A propósito, esses distúrbios isolados não são comuns na prática de um neurologista e certamente não são tão pronunciados. Normalmente, esses distúrbios interferem no reconhecimento de imagens "ruidosas" repetidamente riscadas em testes especiais, mas ninguém toma uma esposa como item de guarda-roupa. Além disso, o processo patológico no cérebro, como regra, não é tão seletivo, e o efeito destrutivo se estende a uma variedade de funções mentais superiores, portanto, agnosias no paciente são misturadas com muitos outros distúrbios, e torna-se uma tarefa impossível separar um do outro.
Portanto, o caso do professor é fascinante, e seu comportamento com alto nível de inteligência e cultura causa verdadeiro espanto. Ele examina a luva e faz uma tímida tentativa de definir esse item do guarda-roupa como "superfície enrolada com cinco bolsos". Sim, é difícil reconhecê-la por tal descrição, mas, infelizmente, o professor tem apenas abstrações visuais. Ele toma o pé por um sapato - aparentemente, prestando atenção nos contornos e pensando no resto com lógica, ele não reconhece seu próprio rosto e irmão na foto, mas não houve problemas com a imagem de Einstein, porque o tiro travesso com a língua de fora tornou-se praticamente um meme. Por fim, ele confundiu a esposa com um chapéu, e a lista de excentricidades do herói não termina aí.
O livro de Sachs pode parecer assustador ou, ao contrário, engraçado, mas a questão continua extremamente interessante, afinal o que é o mundo do professor? Como ele é? E a palavra “parecer com” é uma coisa boa neste contexto? O fato é que o espaço visual do herói, que se desfez em fragmentos separados, que deixou de se unir em imagens significativas e se transformou em um aglomerado de abstrações, estava saturado de música.
Se uma pessoa ficava todos os dias atrás de uma esteira rolante, depois chegava em casa, deitava no sofá, assistia TV e fazia isso a vida toda, ou seja, “caminhava em linhas marcadas” e não compensava essa “subutilização” do cérebro, então na velhice ela não sentirá apenas dificuldades com a memória e outros problemas intelectuais, mas, muito provavelmente, problemas físicos.
O herói parecia viver no mundo desenhado por Picasso, onde, entre linhas quebradas, formas e manchas de cor, não há como captar a essência do que está acontecendo e interagir com essas abstrações.
O problema descrito contém camadas muito mais profundas do que as dificuldades "banais" de reconhecimento e formação de uma "imagem". Está diretamente relacionado a questões como o fenômeno da realidade subjetiva decorrente de um conjunto de diferentes sinais, a experiência da experiência e a memória como possibilidade de sua reprodução parcial ou total. Qual é o propósito de tais construtos cognitivos, que vão muito além do necessário "perceber e reagir"? Qual é o significado evolutivo de nossa vida mental, se, como resposta comportamental, é redundante, uma vez que não garante nossa sobrevivência? E quão correta é a comparação do cérebro com um computador à luz de tudo o que foi dito?
Como já dissemos, há coisas que são fáceis para o cérebro, mas para a máquina com grande dificuldade: processamento instantâneo de imagens, percepção gestáltica, raciocínio rápido como "engenhosidade" e muito mais, exigindo uma inspiração cotidiana mais banal do que construções lógicas estritas.
A própria ideia de inteligência artificial é baseada na suposição de que nossos processos cognitivos (e alguns pesquisadores estendem esse intervalo a todas as reações mentais) são tratados como computação. Mas não estamos falando de aritmética, mas de operações formais - de tudo que, em princípio, pode ser programado. Hoje, ficou claro que isso não é inteiramente verdade, e os pesquisadores de IA são forçados a repensar o paradigma do computador. As arquiteturas de pensamento do cérebro não têm praticamente nada a ver com a computação eletrônica, de acordo com cientistas cognitivos modernos como T. V. Chernigovskaya e K. V. Anokhin. A linguagem da ciência da computação é conveniente como uma metáfora quando falamos sobre processamento de dados, armazenamento, acesso, leitura etc. Mas o próprio princípio subjacente aos algoritmos de computador é completamente diferente. Sistema de sinalização primário para o cérebro,com o qual a atividade cognitiva começa - figurativo; simbólico, ele deve aprender e, para isso, precisa de um ambiente social. As imagens em nossa cabeça são processadas rapidamente, como - ainda não está claro; Se todas as coisas forem iguais, um computador leva mais tempo para fazer isso, mas consegue analisá-los quase na mesma velocidade que o cérebro, só porque seu processador é um milhão de vezes mais poderoso.
Fala-se cada vez mais sobre a necessidade de uma nova teoria. Por exemplo, estão sendo feitas tentativas para explicar a consciência por anomalias quânticas, e até mesmo se propõe a passagem para a ciência cognitiva quântica, o que ajudaria a superar o problema de reduzir fenômenos obscuros da consciência a processos fisiológicos.
Qualia, o termo latino para a experiência subjetiva em toda a sua diversidade, não é uma cópia nem mesmo uma soma de sinais físicos que chegam por meio de nossos analisadores. O cérebro o constrói de forma independente, formando imagens subjetivas que são únicas para cada indivíduo. Duas questões globais da neurociência de hoje: "Como surgem os qualia?" e "Para que serve?" - até agora permanecem sem resposta. A pesquisa objetiva, neste caso, é extremamente difícil, só podemos julgar os qualia de outro, e então apenas através do nosso próprio meio refrativo.
“Se você está preso em um tablet / telefone - e assim todos os dias, não espere que seu cérebro lhe agradeça. Se uma pessoa adormece com uma pergunta difícil na cabeça e não sabe como resolvê-la, na manhã seguinte terá a resposta. O cérebro não gosta de gordura e carne.
O renomado neurocientista Joseph Bogen, tentando definir a consciência, encontrou uma boa analogia. Segundo o cientista, "é como o vento: é impossível vê-lo e captá-lo, mas os resultados de sua atividade são óbvios - entortar árvores, ondas ou mesmo um tsunami".
Resumir. Somos felizes donos de algo de que precisamos, mas tão apreciados e elogiados por artistas e poetas, uma experiência consciente ou um mundo interior, que não está claro por quê. Seu conteúdo é de considerável interesse, mas a origem desse fenômeno é muito mais intrigante. Desordens neurológicas surpreendentes, como agnosias, apenas nos aproximam de responder à pergunta sobre o que é realidade interior. Os enormes avanços na inteligência artificial e no aprendizado de máquina não levaram à criação de nada verdadeiramente perceptivo. A lacuna enorme entre uma simples sensação humana e uma rede neural insensível, mesmo capaz de conduzir uma conversa sentimental ou "muito humana", parece intransponível. Algum dia seremos capazes de conhecer sua própria estrutura através do prisma da realidade subjetiva (e não temos outra maneira)? De uma forma ou de outra, compreender a gama de questões e problemas enfrentados pela neurociência apenas aguça nossa própria percepção e enriquece nossa experiência pessoal, nos faz pensar em coisas simples, nos entender de uma nova maneira e, possivelmente, nos outros.
