Читать книгу Инженерная модель личности. Меняя себя и других – понимай устройство - Максим Цепков - Страница 22

Возникает вопрос: а есть ли структуры, которые реализуют контуры управления, выделенные на логической схеме? Ответ положительный: да, это можно сделать.

Однако, это соответствие является весьма сложным. Дело в том, что подобно другим системам, модульная структура мозга существенно отличается от функциональной. Мы не можем указать конкретную компактную область, отвечающую за конкретное понятие или конкретную эмоцию гнева или испуга, или даже за все эмоции вместе. Мы не можем также указать область, отвечающую за творческое решение задач, поиск и построение новых схем действия. Эти функции сложным образом распределены в мозге. Однако, это не означает, что они смешаны. В частности, современные исследования фМРТ показывают, что набор областей, активируемых при решении творческих задач отличается от областей, управляющих выполнением действий по плану.

Подобно тому, как понятие кошки распределено по многим областям мозга, области творческого мышления или исполнения планов тоже является распределенным

Исследования фМРТ появились недавно. До этого исследователи не могли заглянуть внутрь мозга в процессе его работы, и изучали его структуру и назначение отдельных областей исходя из того, как меняются способности человека к мышлению при повреждениях конкретных областей мозга. В основе таких исследований лежали предположения, что модульная и функциональная структура совпадают, то есть каждая анатомическая область мозга решает определенные задачи. А это предположение верно лишь отчасти. Например, есть область мозга, в которую приходит зрительный нерв, есть область, в которую приходит слуховой нерв и эти области занимаются первичной обработкой соответствующих сигналов. А вот при дальнейшей обработке и при мышлении в целом принцип соответствия модульной и функциональной структуры нарушается.

Если сделаем запрос «структура мозга», то получим большое количество картинок и статей, на которых мозг поделен на разные области. На одних их будет в пределах десятка, а на других – ближе к сотне. Примером может служить статья в вики Структура мозга, или схема, приведенная ниже. Это – модульная структура мозга.

В целом модульная структура мозга анатомически задана. Нейроны и связи между ними в ходе развития мозга формируются не произвольно, а в соответствии с некоторой заложенной архитектурой. Есть исследования, что принципиально эта архитектура – общая у всех животных, начиная от земноводных, а вариации касаются времени и скорости развития конкретных областей, в частности коры головного мозга у млекопитающих, которая постепенно увеличивается к высшим приматам и человеку. Соответственно, в этих областях появляется больше нейронов и связей, они могут выполнять больше функций. Но дальше вопрос в наполнении этих нейронов и связей конкретным смыслом, то есть формирования на их основе ансамблей, выполняющих конкретную функцию. Если индивид получает соответствующий опыт, то функции формируются, а без личного опыта – нет.

Исследования с помощью фМРТ, которые позволяют видеть активность разных областей мозга, показали, что при выполнении задач задействуются ансамбли нейронов, распределенные по всему мозгу. И то же самое касается смыслов и понятий, если мы думаем, например, о кошке, то активируются ансамбли, связанные с ее визуальным образом, мяуканием, которое издают кошки, связанными действиями, а также – с различными смыслами – образами сказочных персонажей, другими кошачьми и так далее, ансамбль нейронов оказывается распределен по значительной части мозга.

Здесь проявляется разница между функциональной и модульной структуры системы. Аналогом является устройство организации, например, по установке окон или продаже окон кухонь. Там тоже выделены отделы: продажи, производство, закупки, склад, логистика, бухгалтерия и другие. Но для выполнения любого заказа все они должны сработать совместно: покупатель должен с компанией встретиться в точке продажи, то есть в магазине или на сайте, затем к нему приедет замерщик, чтобы сформировать конкретный заказ, затем заказанное должно быть изготовлено, при этом может потребоваться закупка комплектующих, далее это должно быть доставлено и установлено, а где-то по пути – принята оплата. И часть стадий может выполняться параллельно, а в целом компания одновременно обрабатывает много заказов.

Так и в мозге для управления нашими действиями идет параллельная и согласованная работа многих отделов, а еще одни и те же функции дублируются. Собственно, как в организации: одни комплектующие закупаются в больших количествах, и поддерживается запас, а другие закупаются под заказ, при этом возможны особые ситуации, когда запас кончился, или поставщик вдруг пропал.

Когда говорят об организации, то обычно разделяют организационную структуру, сформированную по принципу выполнения конкретных функций, и протекание сквозь нее бизнес-процессов, которые эти функции задействуют. А в системной инженерии, которая описывает работу сложных систем, принято говорить о функциональной структуре системы, которая обеспечивает выполнение ей внешних функций, например. обработку заказов компанией или управление автомобиля человеком, и модульной структурой из отделов компании или областей мозга. В частных случаях эти структуры могут совпадать, но обычно это разные структуры. Для компаний это очевидно, организационная структура совпадает с функциональной в очень ограниченном количестве организаций, например, в какой-нибудь сети питания или ателье, если каждая точка самостоятельно выполняет полный цикл обслуживания клиента, да и то, часть функций стремятся сделать централизованными для повышения эффективности.

То же самое справедливо для мозга, который гораздо сложнее компании. Из общих соображений современного системного подхода это представляется очевидным. Но для исследователей в конкретной области явилось сюрпризом, например, информация о том. что те же нейроны зрительной коры, которые. активируются при опознании кошки нашими глазами активируются и в том случае, когда мы просто представляем эту кошку, закрыв глаза.

Резюмируя, можно сказать, что в исследованиях устройства мозга долгое время придерживались в исследованиях мозга гипотезы о единстве функциональной и модульной структуры, а современные исследования показали, что она неверна и выполнение функций мышления сложным образом распределено по областям мозга.

+ Модульная и функциональная структура мозга различаются: мы не можем указать область, где сосредоточена конкретная функция.

Исследования фМРТ также показали, что модульная структура мозга не является жесткой: при повреждении смежные области могут брать на себя функции поврежденной за счет большого количества связей. Кроме того, в мозге предусмотрено дублирование путей решения конкретных задач за счет высокой связности. Собственно, на уровне осознанных размышлений это было известно давно: люди по-разному рассуждают при решении конкретной задачи. Однако, было показано, что использование разных способов рассуждения еще и задействует разные области мозга, а значит можно тренировать и развивать каждый из этих способов.

Процесс специализации областей мозга не окончен, например, есть исследования, что с массовым появлением мобильных телефонов выделилась отдельная область, отвечающая за координацию движений большого пальца, активно задействованного при работе с телефоном, это выделение происходило за счет соседних областей, при чем относительно одинаково у разных людей.

Исследования модульной и функциональной структуры мозга также развиваются. Взгляды на выполнение определенных функций – пересматриваются, и общепринятой карты отделов мозга не существует. Это легко увидеть, если сравнить списком областей мозга в английской вики и в русской. В обоих случаях речь идет об анатомической, то есть модульной структуре. А функциональную структуру на верхнем уровне описывает представление о large scale brain network. В описаниях отдельных сетей есть ссылки на входящие в них области мозга, однако со списком областей мозга они сопоставляются не слишком хорошо. Кроме того, практически во всех описаниях сетей есть раздел номенклатура, в котором зафиксированы особенности употребления тех или иных названий в разных научных публикациях – устоявшейся терминологии не существует. И речь идет не просто о разных названиях – исследователи по-разному приводят границы между различными функциями.