Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

«Мы любили помечтать и часто обсуждали с Тьюрингом возможность полностью смоделировать человеческий мозг: могли ли мы действительно получить компьютер, который явился бы эквивалентом человеческого мозга или даже намного превосходил его? Тогда это казалось легче, чем сейчас. Мы оба думали, что подобное станет возможным не слишком скоро, лет через десять – пятнадцать. Но и за тридцать лет ничего не изменилось» [30].

В свою очередь, Тьюринга поразили некоторые идеи Шеннона относительно того, что можно сделать с электронным мозгом. Как сказал Тьюринг исследователю Лаборатории Белла Алексу Фаулеру: «Шеннон хочет скормить Мозгу не только данные, но и культуру! Он хочет играть ему музыку!» [37]

* * *

Через несколько месяцев после окончания войны, в марте 1946 года, Фонд Мэйси провел первую из серии встреч под довольно громоздким названием «Механизмы обратной связи и круговые причинные системы в биологии и социальных науках». В последующие годы оно было сокращено до более простого наименования «Кибернетические встречи», после публикации бестселлера Винера 1948 года «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине».

Амбициозность этих мини-конференций была заявлена в самом названии: исследователи стремились объединить биологию и социальные науки (и зарождающуюся область вычислительной техники) путем выявления общих механизмов, в том числе обратной связи. На первой встрече присутствовало чуть больше десятка человек. Джон фон Нейман и испанский нейрофизиолог Рафаэль Лоренте де Но[191] говорили о значении электронных и нейронных цифровых систем. Лоренте де Но, работавший с Кахалем в 1930-х годах, описывал нейроны как элементы живого автомата [38].

Но в тот самый момент, когда разгадка, казалось, была близка и обещала новое понимание функций мозга, фон Неймана начали одолевать сомнения. В ноябре 1946 года он написал письмо Винеру, в котором предположил, что акцент на параллелях между компьютерами и мозгом, вероятно, был ошибочным. Он утверждал, что «после того, как большой положительный вклад Тьюринга-Питтса-и-Мак-Каллока был принят, ситуация скорее ухудшилась, а не улучшилась» [39]. Проблема, как понял фон Нейман, заключалась в том, что реальные нервные системы были гораздо сложнее описанных в теоремах Мак-Каллока и Питтса. В действительности они не функционировали цифровым образом за пределами элементарного закона «все или ничего» одноразового действия. В частности, как показал Эдриан, нейронный код включает в себя важнейший аналоговый элемент: частота пульсации нейрона возрастает с усилением стимула. Когда дело доходит до представления внешнего мира, нейроны не действуют как цифровые сущности.

Ученый фон Нейман утверждал, что наука должна отказаться от изучения нервной системы.

Фон Нейман теперь считал, что они с Винером ошиблись, выбрав в качестве предмета для изучения «самый сложный объект под солнцем» – человеческий мозг. Обращение к более простой нервной системе, такой как у муравья, не поможет, утверждал фон Нейман: «Мы теряем почти столько же, сколько приобретаем. По мере того как цифровая (нейронная) часть упрощается, аналогическая (гуморальная) часть становится менее доступной… субъект утрачивает ясность, а наши возможности общения с ним становятся все беднее и беднее по содержанию». Решение фон Неймана состояло в том, что наука должна отказаться от изучения нервной системы. Наилучшая перспектива успешного использования логики для понимания биологии придет, по его мнению, из вирусологии[192].

Несмотря на свой пессимизм, фон Нейман продолжал участвовать в дискуссиях о кибернетике и мозге. И в сентябре 1948 года он выступил в Пасадене в рамках конференции «Церебральные механизмы в поведении», где противопоставил структуры аналоговых и цифровых компьютеров, прежде чем сравнить их с нервными системами [40]. Ученый признал, что нейроны не являются по-настоящему цифровыми структурами не только из-за специфичной реакции, но и потому, что цепи обратной связи, в которые они вовлечены – например, контролирующие артериальное давление, – содержат одновременно и нейронные, и физиологические компоненты. Как выразился сам фон Нейман, «живые организмы представляют собой невероятно сложные, частично цифровые и частично аналоговые механизмы» (41).