Репортаж с ничейной земли. Рассказы об информации

Седов Е. А.

– С информацией!
– в один голос откликнулись все члены отряда.

– Чудесно!
– улыбнулся профессор.
– Я вижу, что в этом вопросе у нас полное единодушие. И всетаки хотелось бы разобраться подробнее: почему же все-таки энергия остается всегда постоянной? Кто сможет дать этому объяснение?

Несколько минут царило молчание.

– Ну хорошо, - снова заговорил профессор.
– Я попытаюсь подсказать вам путь. Прежде всего давайте подумаем, на что расходуется энергия, которую потребляет наш мозг. Очевидно, в нем существует движение. Как оно происходит?

– Кажется, уже понял, - произнес Быстров.
– Все наши знания - это модели того движения, которое происходит вокруг. Мозг превращает его в

движение импульсов, бегущих по тем самым «узорам» клеток, которые нам помог увидеть наш фантастический экран. Значит, в коре больших полушарий непрерывно циркулируют импульсы. Каждый из них обладает незначительной мощностью, но ведь существует огромная масса «моделей»: все вместе они расходуют 25 ватт. До тех пор пока существует это движение, в нашей памяти сохраняются образы и понятия - весь огромный багаж, приобретенный за много лет.

Теперь представим себе, что происходит в «моделях», когда человек решает задачу. Большинство из них не участвует в этом процессе: в них по-прежнему циркулируют импульсы, сохраняя ту же «модель». Но в один из «узоров» поступает новая информация: условия задачи, которую надо решить. Новая информация проходит сложную обработку: она сопоставляется с «моделями», в которых есть правила и приемы, применяемые при решении подобных задач. Конечно, этот процесс требует определенной энергии. Но по сравнению с энергией всей огромной массы «моделей» величина ее так ничтожна, что заметить ее практически невозможно. Поэтому, измеряя мощность во время решения или после того, как задача уже решена, мы получим одно и то же значение - 25 ватт.

– Прекрасно!
– сказал, потирая руки, профессор.
– Жаль, что ваши слова не слышали те, кто боится проводить аналогии между процессами в мозгу и в электронной машине. Кстати, могу добавить, что «модели движения», о которых вы говорили, психологи называют «функциональной структурой». Но дело, конечно, не в термине. Для психологов функциональная структура - это нечто весьма отвлеченное: понятия, связанные воедино, цель логических построений, концепция мыслей. А для нас с вами - это «узор» связанных клеток. Пожалуй, самым наглядным примером может служить стихотворение, заученное наизусть. Прозвучало случайно знакомое сочетание - «поздняя осень» - и сразу потянулась цепочка нанизанных в памяти слов: «...грачи улетели, лес обнажился, поля опустели» - и так до самого последнего слова. Почему эти слова так прочно «сцеплены» в нашей памяти? Потому что клетки, в которых хранится это стихотворение, связаны между собой. Стоило лишь одному случайному слову «оживить модель» воспетой Некрасовым осени, и вся «структура» всплывает в памяти: слова «тянутся» одно за другим. А попробуйте произнести эти слова в обратном порядке. Ну как? Не выходит? Почему? Ведь все эти слова хранятся у вас в памяти. Но между ними есть определенные связи. А такой структу_ ры, где слова следуют в обратном порядке, в вашей памяти нет. Надо создать новые связи, для того чтобы вы могли так же легко произносить «наизнанку» эти стихи. Однако я слишком увлекся и не дал Быстрову закончить мысль. Кажется, мы собирались объяснить природу извилин?

– Сейчас попытаюсь. Мы уже отметили, что кора больших полушарий образована определенным количеством клеток, что по ним циркулируют импульсы. Так возникают «узоры», от которых зависят наши понятия и представления, весь ход наших мыслей. Новые знания рождают новые представления - «узоров» становится все больше и больше. Но ведь может наступить и такой момент, когда будут «израсходованы» все имеющиеся клетки. А новые знания требуют новых «узоров». И тогда эта удивительная система начинает сама «достраивать» свою память. Подобно тому как регулярная спортивная тренировка способствует развитию клеток в мышечных тканях, «тренировка мозга» приводит к появлению новых «ячеек памяти» в тех центрах, в которых накопилось особенно много сведений. Но как разместить эти новые

клетки? Ведь объем ограничен непроницаемой оболочкой. Значит, надо увеличить поверхность, сохранив прежний объем. В технике таких задач существует сколько угодно. Например, в самолетостроении. Объем диктуется летными качествами самолета, а для охлаждения мотора требуется большая поверхность. Тогда на поверхности делают гофр. Так же, как в трубке противогаза. И извилины в мозгу - это тоже своего рода «гофр».

– Ну что ж, - произнес профессор, - сравнение с гофром довольно-таки оригинально. Мне остается только привести в подтверждение этой гипотезы некоторые факты. Наука давно пыталась найти объективные показатели, позволяющие оценить развитие мозга. Существуют таблицы, в которых приводится вес мозга многих великих людей. Таблицы показывают, что судить о степени развития мозга по его весу нельзя. Да это и понятно: ведь вес определяется всей массой мозга, а «модели движения» образуются только в клетках верхнего слоя - коры больших полушарий. Вот если бы удалось оценить всю площадь этого слоя с учетом всех существующих в мозгу извилин, кто знает, может быть, между этой площадью и умственными способностями обнаружилась бы вполне очевидная связь.

Где хранятся ключи?

Пока профессор с Быстровым строят свои гипотезы, мы с вами, читатель, обсудим некоторые факты. Ведь многие из них столь необычны, что их не такто легко осознать.

Мы уже давно привыкли измерять энергию или мощность и хорошо себе представляем, что можно сделать с помощью 5·10⁹ ватт, которые будет вырабатывать Красноярская ГЭС. Однако гораздо труднее представить себе, что могут сделать 10¹⁵ бит информации. Мы знаем: надо построить гигантский город, чтобы сохранить эти биты в искусственной памяти.

Автоматика телефонной сети, рассчитанной на 100 миллионов абонентов, использует только 10⁹бит. А ведь такая сеть может обслуживать несколько больших государств! 10⁵ бит будет достаточно для четкой работы всех звеньев и механизмов сложного промышленного комбината. Здесь каждый сигнал имеет свое назначение, свой «адрес», по которому он будет направлен в соответствующий канал. Строгий порядок движения и четкое взаимодействие звеньев существуют в любой системе, хранящей большое количество информации. Но ни одна из них не может соперничать с мозгом, хранящим информацию в количестве 10¹⁵ бит.

Мозг использует огромное количество сведений, приходящих из внешнего мира, но далеко не вся информация превращается в мысль. Мимо сознания проходят сигналы, управляющие дыханием и зрачком глаза, движением рук при ожоге или уколе, глотанием пищи и положением тела во время ходьбы. Природа проявила здесь поразительную дальновидность: если бы наше сознание принимало участие в каждом из этих процессов, все наши заботы и интересы свелись бы к мыслям о том, как надо двигаться или дышать.

Мы можем сознательно задержать дыхание или ускорить ходьбу. Зато пищеварение и циркуляция крови не подчиняются нашей воле. Эти процессы управляются по специальным каналам связи, где наряду с командами нервной системы принимают участие и химические сигналы, приходящие от различных желез.

Каким же сигналом «пробуждается» мысль? Сильная боль всегда привлекает наше внимание. Может быть, мысль способен пробудить только сильный сигнал? Но почему же в едва уловимых ударах пульса опытный врач может обнаружить болезнь? Очевидно, даже этот слабый сигнал способен привести в действие те «модели движения», которые помогают врачу, сопоставив различные признаки заболевания, установить точный диагноз и найти средства против болезни. Значит, не от силы сигнала зависит «пробуждение» мысли. А от чего же? Может быть, аналогия с электронной машиной поможет нам найти ответ на этот вопрос?