Человеческое в человеке: сознание и нейронная сеть
Воля есть разумное движение, повелевающее чувством и влечением. В какую бы сторону она ни направлялась, она всегда имеет своим спутником разум, некоторым образом следу-ющий за ней по пятам.
Бернар Клервоский1
Вопросы, которые я собираюсь обсудить, концентрируют мои раз-мышления на двух положениях.
Первое — вокруг ведущихся последние годы дискуссий в лингви-стике и той части нейронаук, где исследуются когнитивная и, в част-ности, языковая компетенция человека. Одной из центральных методологических проблем современного этапа состояния экспери-ментальных наук этого круга я считаю необходимость определить границы собственно антропологического списка таких компетен-ций. Мне представляется, что как для формулирования гипотез, так и для интерпретации результатов эмпирических исследований принципиально важно осознание общности принципов, использо-ванных эволюцией для организации сложного поведения, индиви-дуального и социального обучения, кодирования информации, а на высоком уровне и сознания, с одной стороны, и специфичного для человека типа процедур, отличных не только от компьютерной ме-тафоры как модели, но и от возможностей иных биологических ви-дов — с другой.
Второе положение, вынесенное в заглавие статьи, выходит за переделы собственно антропологических дискуссий и затрагивает кардинальные принципы функционирования сложнейшей из всех сложных систем — нейронной сети; степени личной независимости от собственно физиологических процессов, детерминированности поведения свойствами мозга и даже генетикой, когда нельзя избе-
1 Аббат Бернар Клервоский (Bernar de Clairvaux, 1090–1153). De Gratia et libero arbitrio («О благодати и свободе воли»).
жать вопроса о свободе воли как самой сети (может ли она вести себя иначе?), так и субъекта. Начнем с последнего, как имеющего прин-ципиальное значение для любых дискуссий о специфике человека
и его отличий от «зомби» или иных виртуальных или реальных си-стем, претендующих на обладание человеческими способностями.
В этой связи нельзя не вспомнить знаменитую статью крупней-шего теоретика обсуждаемой проблемы Т. Нагеля «Мыслимость не-возможного и проблема духа и тела», где он ясно формулирует свою позицию: «Сознание следует признать концептуально несводимым аспектом реальности» [Нагель 2001]; при описании ментальных явлений, «субъективной реальности» и связывания их с нейрофи-зиологическими процессами в мозгу имеет место «провал в объяс-нении», ибо ментальные процессы — не физические, а значит, не мо-гут быть сведены к пространственно-временным координатам. При этом нет никаких оснований для утверждения, что физическое не со-путствует ментальному, вопрос в том — как. Параллельное описание нейрофизиологических процессов и ментальных состояний, ими вызываемых (?) или им сопутствующих (?), никак не помогает от-ветить на вопрос, как поведение нейронной сети порождает субъек-тивные состояния, чувства, рефлексию и другие феномены высоко-го порядка. Без смены фундаментальных представлений о сознании такой провал в объяснении, как считает Нагель, преодолен быть не может. Строго говоря, как мне представляется сейчас, нейронауки и философия сознания прекрасно друг без друга обходятся, можно да-же сказать — они друг другу даже мешают, так как вынуждены вза-имно оглядываться. Возможность выстраивания моста между ними для преодоления провала пока весьма призрачна.
В рассмотрении вопросов, поднятых в статье Нагеля (а диску-тирующихся — столетиями, хоть и в иных терминах и на другом материале), Д. Дубровский формулирует иной тезис, обсуждая, в частности, феномен свободы воли и его совместимости с детерми-нированностью мозговых процессов. Он не считает возможным та-ковую тотально отрицать: «Человек может управлять движением своей мысли, оперировать по своей воле теми или иными явлениями собственной субъективной реальности (представлениями, интенци-ональными векторами), хотя в составе субъективной реальности есть такие классы явлений, которые либо вообще неподвластны произ-вольному оперированию, либо поддаются ему с большим трудом»;
и далее, что человек может «оперировать по своей воле некоторым классом своих нейродинамических систем, то есть управлять ими» [Дубровский 2007, 2008], а из этого следует, что жесткий внутрен-ний детерминизм не очевиден.
Д. Чалмерс в знаменитой статье с вопросом «почему информа-ционные процессы не идут в темноте?» подчеркивает, что объясне-ние субъективного опыта — главный вопрос проблемы сознания. Мы можем функционально объяснить информационные процессы, свя-занные с восприятием, мышлением, поведением, но остается непо-нятным, почему эти информационные процессы «аккомпанируются субъективным опытом» [Chalmers 1996]. Возможно, отвечает Д. Ду-бровский, это обеспечивает целостность, автономность, самость, по-нимание границ Я [Дубровский 2006, 2008]. Иными словами, сказа-ла бы я, растущую независимость от внешней среды и ее обитателей (по Шмальгаузену [Шмальгаузен 1946]). Нарастающая в ходе эволю-ции многоступенчатость психических операций позволяет субъек-ту выходить за рамки текущей ситуации, обобщать опыт, развивать способность «отсроченного действия», прогнозирования, построе-ния моделей будущего.
Обсуждаемые далее вопросы о взглядах на человеческий язык, его специфику и степень зависимости от врожденных механизмов, по сути дела, лежат именно в русле дилеммы: Nature vs. Nurture, ге-ны vs. опыт.
В современной науке существует весьма широкий спектр отно-шений к проблеме сознания и реальности его естественно-научного изучения — от узкоредукционистских, когда самые сложные и кар-динальные для понимания вопросы просто обходятся (и это харак-терно для большинства экспериментально работающих ученых) до постулирования несводимости этих параллельных «миров» и при-зыва нейрофизиологические корреляты сознания не искать вообще (и тогда это выход за пределы научной парадигмы или, как мини-мум, ее естественно-научного блока).
Некоторую надежду на выход из этой ситуации вселяет разви-тие когнитивистских подходов, мультидисциплинарных по опреде-лению. Например, радикальный когнитивист (как он сам себя на-зывает) В. Аллахвердов находится в оппозиции к иррационализму и нонкогнитивизму, к взгляду на человека с позиций синтетической теории эволюции, к бихевиоризму и психоанализу и утверждает, что «признание несводимости познания к поведению, ориентация на описание процессов переработки информации, понимание роли субъективных конструктов в описании мира, акцент на проблемы соотношения сознательного и неосознаваемого» вселяет надежду на некий прорыв и выход из тупика; он также утверждает, что со-знание — запаздывающая структура, так как мозг осуществляет не-зависимые проверки, выбирая правильные, на его взгляд, гипотезы из разных вариантов, в том числе и ошибочных [Аллахвердов 2003].
Это очень важное для нашей темы заявление. Менее жесткой явля-ется позиция Ю. Шилкова [Шилков 2006]: когнитивистский подход позволяет «избежать излишней черствости рационализма и болот-ной таинственности иррационализма», избавиться «от неясности интуитивных или упрощенческих интерпретаций языка, сознания и мозга» и сыграть роль интегрального эпистемологического и мето-дологического основания современной философии и науки.
Оценивая векторы, по которым движется та часть формирую-щейся когнитивной науки, которая основные акценты делает на изучении языковой компетенции человека, его сознания и специ-фических признаках психики, я вижу, что синтез гуманитарного и естественно-научного знания является не факультативной декора-цией и данью моде, а необходимым условием научного прогресса: кардинальные вопросы лингвистики не могут быть решены без уче-та фактов биологии и психологии, а получаемые самими естествен-ными науками сведения не могут быть правильно интерпретируемы без учета антропологических знаний. Даже сама разработка кор-ректного и интерпретируемого эксперимента без такого синтеза бо-лее невозможна.
Ясно, что в контексте поиска типологических универсалий очень перспективным (и неизбежным) направлением экспериментальных исследований в лингвистике является кросс-языковое сопоставле-ние данных по усвоению первого языка детьми и распада языковой системы при различных патологиях мозга. Время, когда выводы о языковой способности человека как биологического вида делались на основании материала одного или пары близкородственных язы-ков, прошло, и наступил этап сбора информации с учетом языкового разнообразия, когда к тому же типологические факты и осторожно принимаемые универсалии сопоставляются с нейрофизиологиче-скими и нейропсихологическими сведениями об информантах.
Попытки определить и понять в рамках научного знания, в чем кардинальное отличие человека от других биологических видов и какова его природа, имеют не такую уж долгую историю — около ста пятидесяти лет: в 1859 году Дарвин опубликовал «Происхожде-ние видов» [Darwin 1859], а в 1871-м — «Происхождение человека» [Darwin 1871]. С тех пор наши представления о своей биологической истории, особенно с введением в эту область науки генетических данных, неизмеримо выросли, и мы можем построить генеалоги-ческое древо до времени формирования современного человека на территории Африки. Вопрос о моно- или полигенезе человеческо-го языка тоже давно является предметом дискуссий при явном при-оритете для большинства лингвистов идеи моногенеза. Обсуждается
грамматический взрыв, который был одним из основных компонен-тов процесса антропогенеза, приведшего к формированию Homo sapiens в области африканских саванн около ста пятидесяти тысячлет назад. Можно предположить, что уже на ранних стадиях чело-век современного типа обладал «когнитивной гибкостью», синтак-сическим языком и способностью к абстрактному мышлению. Это определило эволюционные и адаптивные преимущества, обеспечив-шие повышение численности популяций, что вызвало широкое рас-селение Homo sapiens в тропической Африке и выход в муссонные области Ближнего Востока (см., например, [Becoming Loquens 2000; Cavalli-Sforza 2000; Bichakjian 2002; Поршнев 2007]).
Мы знаем, что младенец, рожденный сейчас, генетически мало отличается от рожденного в начале нашей биологической истории; известно, какие линии оказались тупиковыми, а какие привели к возникновению человека современного типа и разных расовых и эт-нических групп. Несмотря на неоднозначность отношения к дискус-сии о продолжении или завершении биологической эволюции че-ловека, следует указать на появление данных, показывающих, что человеческий мозг все еще находится под воздействием адаптивных эволюционных процессов (например, микроцефалин — ген, регули-рующий объем мозга, — продолжает адаптивно эволюционировать) [Evans et al. 2005; Mekel-Bobrov et al. 2005].
Каким образом мог возникнуть мозг, давший человеку разум?
В современных дискуссиях о происхождении человека с его сверх-мощным мозгом рассматриваются как минимум два возможных сценария (см. [Анохин, Черниговская 2008]). Согласно первому, это произошло в результате серии генетических изменений, мутаций, приведших к некоему «взрыву», изменившему свойство мозга, нерв-ной системы, что оказалось эволюционно адаптивным. Впослед-ствии над этой «взрывной мутацией» могли наслаиваться иные из-менения, и то, что мы видим сегодня, это не та «главная» мутация, а тысячи, которые были после. Согласно другому сценарию, все на-чалось с изменений в адаптивности, пластичности мозга, который, попадая в новые условия, реализовывал новые возможности, а гене-тические вариации, делающие такое развитие предпочтительным, стали накапливаться. Накапливаясь, они и привели к формирова-нию человеческого мозга в его нынешнем виде. Этот сценарий ис-ключает наличие начального «ключевого гена», вызвавшего толчок.
В этой связи стоит вспомнить Б. Поршнева: «Становление челове-ка — это нарастание человеческого в обезьяньем» [Поршнев 2007], и Т. де Шардена: «С конца третичного периода, на протяжении более пятисот миллионов лет в клеточном мире поднималась психическая
температура. От ветви к ветви, от пласта к пласту, как мы видели, нервные системы, pari passu, все более усложнялись и концентри-ровались. В конечном счете, у приматов сформировалось столь за-мечательно гибкое и богатое орудие, что непосредственно следую-щая за ним ступень могла образоваться лишь при условии полной переплавки и консолидации в самой себе всей животной психики» [Шарден 1987].
Несомненно, что основные эволюционные приобретения челове-ка следует искать в структуре и функциях головного мозга, обеспечи-вающего сознание [Marantz et. al. 2000; Loritz, 2002].
Язык является дифференцирующим признаком, характеристи-кой человека как вида. Это вполне ясно формулировал уже Дарвин, подчеркивая, что дело не в артикуляции как таковой, что доступно, например, некоторым видам птиц при совершенно иной анатомии звукопродуцирующих органов, а в способности связать определен-ные звуки с определенными идеями. Однако далее Дарвин говорит о том, что такая способность хоть и характеризует именно человека, но не является автономной, а базируется на развитии ментальных способностей вообще. Это очень важное замечание, так как с тех пор и до сего времени основные споры именно и ведутся вокруг двух ди-аметральных позиций: «особости», отдельности, в том числе и ана-томической, языковой способности человека или включении ее в число других высших психических функций, считая одним из видов присущих мозгу вычислительных операций.
Язык человека — отнюдь не только средство коммуникации. Бо-лее того, есть точка зрения, что такой изысканный и сложный ин-струмент был использован для большей эффективности коммуни-кации, которая вообще-то успешно происходила и без него. Язык, согласно, например, классификации Р. Якобсона [Якобсон 1985], имеет следующие функции:
• референтивную (коммуникативную) — ориентация на кон-текст (чрезвычайно важный пункт; «одно и то же» сообщение несет совершенно разную информацию в зависимости от узко-го и широкого контекста и степени общности фоновых знаний разной глубины),
• эмотивную (выражение позиции говорящего по отношениюк самому сообщаемому тексту), • конативную (ориентация на характеристики адресата),
• фатическую (установление контакта как такового, что воз-можно и без вербального языка), • метаязыковую (осознание особенностей самого кода: языко-вые жанры, стили, языковая игра),
• поэтическую и даже
• магическую.
* * *
Особо важным в свете ведущихся дискуссий является перечень свойств человеческого языка, отличающий его от иных коммуни-кационных систем. Таких списков несколько, и они не являются за-крытыми. Приведем некоторые классификации таких свойств. Продуктивность. Существо, обладающее языком в человече-ском смысле, может создавать и принимать бесконечное число сооб-щений, составляемых из конечного числа имеющих смысл единиц. То есть владеющий языком принципиально может сказать нечто, че-го он никогда не говорил и не слышал, и при этом может быть поня-тым слушателем. Иначе говоря, продуктивность — это создание/по-нимание абсолютно новых сообщений. Этот процесс включает в себя способность мыслить по аналогии, то есть искать сходство с уже из-вестными явлениями, что, в свою очередь, дает возможность усваи-вать огромные массивы информации. Так дети усваивают граммати-ку взрослых — без эксплицитных правил. Двойственность. Язык имеет одновременно звуковую организа-цию и смысловую, то есть ту, которая создается с помощью «кирпи-чиков» — фонем, слогов и т. д. Есть и звук как таковой, и символ. Вместо того чтобы для каждого сообщения создавать отдельный сиг-нал (как это делают животные), человеческая речь строится из ко-нечного набора фонем или слогов данного языка (в зависимости от типа), сочетаемых в разных комбинациях. Та же логика справедлива и для более высоких уровней: слова — к фразам, фразы — к текстам. Двойственность дает возможность строить конструкции из симво-лов; животные если и могут (как обучаемые людьми высшие обе-зьяны), то приписывают значение некоторому абстрактному симво-лу. Однако этот вопрос требует тщательного специального разбора. Произвольность. Возможность разной трактовки сказанного,зависимость от контекста — узкого и широкого. Как было сказано выше, это очень важное, возможно одно из главных, свойств языка. Перемещаемость. Во времени и пространстве от источника сооб-щения. Это условие, при котором автор сообщения и получатель мо-гут быть удалены друг от друга во времени и в пространстве. Равно и результаты, реакция на сообщение могут быть удалены и во време-ни, и в пространстве. Достаточно назвать письменность в этой свя-зи: тексты, написанные сотни или даже тысячи лет назад, оказывают влияние на современный мир; более того, с давно ушедшими в мир
иной авторами можно вступить в диалог, чем и заняты все люди ум-ственного труда в большей или меньшей мере.
Культурная преемственность. Только человеческий языки иные знаковые системы делают возможным эволюцию культу-ры. Опыт, накопленный отдельным индивидуумом, может повли-ять на всю культуру даже одного поколения, тогда как в природе для отбора требуются тысячелетия. Это ускорение эволюционного процесса.
Перечислю теперь свойства языка, которыми разные авторы опи-сывают отличительные черты естественного = человеческого языка в его устной, письменной и жестовой формах. Эти свойства могут быть объединены в три большие группы [Wescott 1991].
Сложность (Complexity):
• грамматичность — более или менее (в зависимости от кон-кретного языка) фиксированный порядок следования единиц; • стратификация — различение (выделение) уровней: фоне-мы — морфемы — слова — фразы; • дихотомичность — различение субъекта и объекта с помощью языковых средств; • вторичность — можно говорить о говорении, то есть занимать-ся метадеятельностью; • мультиканальность — звуковая речь — жестовая — письмо;
• мультимодальность — возможность выражения, например, и просьбы, и команды, отрицания и вопроса; • продуктивность — возможность и легкость новаций;
• всетемность — неограниченный набор тем высказываний;
• неограниченность дискурса, «безразмерность» (речевое вы-сказывание может быть любой длины); • пропозициональность (логизированность) — например, мож-но сообщить истину и ложь; в языке есть логические операто-ры типа если/или/если... то и т. д.
Гибкость (Flexibility):
• возможность перемещаемости — нацеленность на невоспри-нимаемый объект; • возможность лавирования, увиливания — возможность об-мана; • возможность говорения с самим собой;
• принципиальная возможность отсутствия денотата;
• синонимия (возможность перефразировки).
Четкость, точность (Precision):
• жесткая специфичность номинации (названий);
• «цифровой» тип структуры (дискретность до уровня фонем);
• темпоральность — наличие аспекта времени (все животные, кроме человека, «заперты» в настоящем времени); • возможность вербального отрицания, отказа;
• возможность вербального вопроса.
В эмпирических исследованиях также широко используется спи-сок Бикертона [Bickerton 1990], характеризующий специфику чело-веческого языка с точки зрения его «устройства». Порядок слов. По-разному линейно организованные группыслов для передачи одного и того же смысла: The boy chased the cat (English: NP VP NP) и *The boy the cat chased (Japanese: NP NP VP). • использование нулевых элементов — пустых категорий,не несущих смысловой нагрузки, типа: IT rains; THERE is no solution; • использование процедур с глагольными валентностями (припостроении синтаксической структуры должно быть учтено число аргументов): например, TO KISS имеет два аргумента и хранится поэтому в лексиконе в двух разных местах, а в син-таксическом дереве должно быть два слота для двух синтак-сических элементов, так чтобы вместить аргументы для не-го, и т. д.; • использование рекурсивных правил и так называемая вло-женность (embedding), что позволяет генерировать беско-нечное множество предложений и бесконечно их наращивать (Он написал, что Иван сказал, что Фёдор пошел...); • использование специальных грамматических элементов —
артикли, предлоги, союзы, которые позволяют связывать сло-ва в предложении между собой, не неся при этом лексической нагрузки (некоторые, правда, выполняют обе функции). Спи-ски таких слов — закрытые (по крайней мере, в синхронном срезе).
* * *
Но только ли язык с его сверхсложной организацией отличает нас от других биологических видов, и является ли язык центральным пун-ктом? Орудия труда, изготовленные первобытным человеком Homo erectus, что требовало, как очевидно, развитых мыслительных воз-можностей, серийной организации деятельности, планирования и способов передачи этих знаний другим членам сообщества и сле-дующим поколениям, датируются в разных местах возрастом пять-сот — восемьсот тысяч лет, что иногда интерпретировалось как ука-зание на наличие языка с его символическими и концептуальными
возможностями. Однако данных для такой хронологии возникнове-ния языка явно недостаточно. Общеизвестно, что объем мозга в про-цессе антропогенеза увеличивался, в основном за счет неокортекса и фронтальных его отделов. Тем не менее, несмотря на наличие уже сопоставимого с современной популяционной нормой объема мозга, это почему-то не обеспечивало никакого видимого материального прогресса в течение сотен тысяч лет (что видно, например, по оруди-ям труда). Это вызывает естественные вопросы, на которые нет удов-летворительных ответов: что «мешало» мозгу такого объема обеспе-чить необходимые процедуры для усложняющейся деятельности, гарантируя успешную конкуренцию? что позволило мозгу, который уже сотни тысяч лет был достаточного для возникновения сложного поведения и языка объема, внезапно стать несравнимо более эффек-тивным? Бесспорно, важнейшими в этом контексте являются рабо-ты Е. Дикона [Deacon 1977, 2000].
Археологами и антропологами фиксируется «внезапный» взрыв креативных способностей древних людей, произошедший пример-но семьдесят пять — пятьдесят тысяч лет назад. Это ассоциирует-ся с ростом интеллекта и сознания; вполне вероятно, что именно в это время формируются высшие психические функции, необходи-мые не только для языка как такового (в частности, для синтакси-са), но и шире: многоэтапное планирование, построение цепочек ло-гических операций, изобретение игр на основе конвенциональных правил, поиск закономерностей в наблюдаемых явлениях и музыка [Gould 1980; Ganger, Stromswold 1998; Falk, 2004; Longhi, Karmiloff-Smith 2004].
В этой связи необходимо остановиться на очень важных работах
М. Дональда [Donald 1991, 1997, 1998] где обсуждается роль разных видов памяти и обучения в эволюционных процессах, формировав-ших человека, и одним из важнейших называется мимезис — спо-собность копирования, подражания, имитации. Долгое время (сотни тысяч лет) наши биологические предки могли обходиться без вер-бального языка, развивая при этом весьма сложные навыки, а зна-чит и мозг. Это время, вероятно, было заполнено и формировани-ем концептов-примитивов, позволяющих создавать некие гипотезы о характере и свойствах внешнего мира. Однако ясно, что форми-рование любых, даже и самых первичных концептов требует языка для их дифференциации и номинации. Как и когда возник язык в собственном смысле слова — вопрос открытый [Arbib 2003]. Весьма вероятно, что это произошло много позже и, как уже упоминалось, по одному из возможных сценариев: наблюдается грамматический взрыв как результат макромутации или как результат отбора мел-
ких мутаций, то есть гораздо более постепенного процесса (см., на-пример, [Pinker, Bloom 1990; Prasada, Pinker 1993; Pinker 1991,1994; Pinker, Prince 1998; Chomsky 2002].
Арбиб [Arbib 2002] выводит несколько свойств, которые долж-ны были возникнуть, чтобы мозг стал готовым для появления языка (language-ready):
• способность к имитации комбинаций сложных движений;
• способность ассоциировать определенный символ с классом объектов, действий и событий;
• способность «соучаствовать», понимая, что слушающий и го-ворящий разделяют общее знание о ситуации;
• интенциональность коммуникации (понимание того, что дол-жен быть результат);
• понимание иерархической структуры объектов и действий и временной организации; возможность вспоминать и пред-видеть;
• долгий период детства с зависимостью от взрослых и жизнь
в социуме, обеспечивающие возможности сложного научения. Нужно, однако, добавить, что этого недостаточно, и появление фонологической структуры, организованной цифровым образом для базисного кодирования языка, является крупнейшим когнитив-ным шагом, выходящим за рамки биологической необходимости не-что выразить [Jackendoff 2003]. И конечно, есть огромная разница между закрытыми списками врожденных коммуникационных сиг-налов других биологических видов и использованием открытого и ничем не лимитированного репертуара знаков, организация беско-нечного множества которых только и возможна с помощью фоноло-
гического кодирования и далее — правил сложного синтаксиса. Открытие Риззолатти и Арбибом [Arbib, Rizzolatti 1997; Rizzolatti,
Arbib 1998; Rizzolatti et et al., 2002; Rizzolatti, Craighero 2004] зеркаль-ных нейронов и вообще зеркальных систем дает совершенно новыеподтверждения принципиальной важности имитации и даже самого факта фиксации действий Другого в нервной системе для когнитив-ного развития в фило- и онтогенезе и даже для возникновения язы-ка и рефлексии как основ сознания человека [Arbib 2001, 2002]. Зер-кальные нейроны были обнаружены в префронтальной моторной коре макак. Было показано, что эти системы картируют внешнюю информацию — действия, совершаемые другим существом, необя-зательно того же вида, но с понятной системой координат и интер-претируемым поведением; они реагируют только на определенное действие, когда субъект делает что-то сам, когда видит это действие или слышит о нем. Риззолатти говорит о зеркальных системах, кото-
рые есть практически во всех отделах мозга человека, и активируют-ся в том числе при предвидении действия, при сопереживании эмо-ций или воспоминании о них и т. д. Гомологичная исследованной на макаках зона мозга человека — 44-е поле по Бродману, частично яв-ляющееся зоной Брока и обеспечивающее речь (см. также [Hopkins, Cantalupo 2003], также отвечает как за сами движения, так и за на-блюдение за ними [Arbib, Mundhenk 2005]. Это показывает, на ос-нове чего развился мозг, готовый для функционирования языка и построения моделей сознания других людей (Theory of Mind), гото-вый для социального обучения и адекватного поведения в социуме. Отсутствие такой способности, наблюдаемое в крайних формах при аутизме и шизофрении, приводит к выпадению такого человека из общества с самыми тяжелыми экзистенциальными последствиями [Baron-Cohen et al. 2000].
Вполне вероятно, что первые гоминиды уже имели некий про-тоязык на основе некой примитивной системы знаков, вполне воз-можно — жестовый, что и подготовило мозг к организации се-миотической системы, оснащенной сложным синтаксисом с его продуктивностью. Риззолатти и Арбиб рассматривают язык как способ соединения когнитивной, семантической и фонологической форм, способ, рeлевантный как для звукового, так и для жестового языка. Активность зеркальных нейронов в зоне F5 интерпретируется как часть кода, которая должна соединиться с нейронной активно-стью в какой-то другой зоне мозга и завершить тем самым формиро-вание целого кода указанием на объект и/или субъект. Эта гипоте-за имеет первостепенное значение как для объяснения организации языковых функций, в частности для лингвистической дифферен-циации субъекта и объекта, так и для научения вообще, поскольку позволяет связать в оперативной памяти агенс (деятель), пациенс (объект действия) и инструмент (способ или орудие). Чрезвычайно важным является и формирование с помощью этих систем надеж-ных механизмов самоидентификации, что нарушается при психиче-ской патологии — шизофрении — и также оказывается связанным с функционированием зеркальных систем [Arbib, Mundhenk 2005]. Таким образом, впервые показано, как происходит формирова-ние ментальных репрезентаций и механизм, посредством которого это оказывается возможным. По всей видимости, существует некий «словарь» действий как таковых, независимо от того, чем (рукой, ногой, ртом...) и кем они совершаются, сопоставимых с так называ-мыми концептами-примитивами (хватание, доставание, кусание и т. д.), и именно на это реагируют зеркальные системы. Способность высших обезьян к имитации общеизвестна. Естественно в свете вы-
шесказанного, что такая способность была залогом развития новых моторных и когнитивных возможностей за счет обучения через ми-мезис [Donald 1998], механизмы чего после открытия Риззолатти объяснены нейрофизиологически, и это имеет первостепенное зна-чение для исследований происхождения языка и сознания.
Как считает Хомский [Chomsky 2002], языковая способность (language competence) — система базисных универсальных правил, врожденное свойство человеческого мозга, представляющее со-бой основу речевой деятельности человека (language performance). Можно говорить о взаимодействующих «модулях», составляющих язык: это лексикон, представляющий собой сложно и по разным принципам организованные списки лексем, словоформ и т. д.; вы-числительные процедуры, обеспечивающие грамматику (морфо-логию, синтаксис, семантику и фонологию) и механизмы членения речевого континуума, поступающего извне, и прагматическая си-стема.
Человек обладает такой важной чертой, как способность к ана-логии, поиску сходства, а значит, к объединению индивидуальных черт и феноменов в классы, что дает возможность построения ги-потез об устройстве мира. На этом пути чрезвычайную роль игра-ют концепты-примитивы — врожденные, по мнению целого ряда крупных представителей когнитивной науки, и проявляющиеся у детей очень рано, а не приобретенные в результате раннего науче-ния. Роль языка — не только в назывании, «констатации» объектов или явлений, но и в исполнении неких интенций, влиянии, в том, что принято называть иллокуторной силой и что выражается пер-формативами. Перформативы должны как минимум в глубинной синтаксической структуре иметь субъект первого лица и прямое или косвенное дополнение (объект действия), они должны быть утвер-дительными, иметь основной глагол в форме настоящего времени и включать в себя глаголы утверждения, просьбы, говорения, приказа, объявления и т. д.
Базисные врожденные концепты-примитивы сводятся, насколь-ко сейчас известно, к списку примерно из тридцати единиц: свя-занные с пространством и движением в нем — начало «пути», ко-нец «пути»; внутрь «контейнера», из «контейнера»; на поверхность, с поверхности; вверх, вниз; соединение; контакт; ритмическое/пре-рывистое движение, прямое движение; живые объекты, начинаю-щие двигаться без внешних воздействий (связей и контактов) и рит-мично; неодушевленные объекты, для движения которых нужны внешние воздействия и т. д. Считается, что концепты организованы иерархически и, следовательно, представляют собой систему. Эта си-
стема генетически заложена в мозгу человека, где есть также меха-низм генератора новых концептов, обеспечивающий возможность формулирования гипотез [Fodor 2001, 2005]. Эволюция, по всей ви-димости, сделала рывок, приведший к обретению мозгом способ-ности к вычислению, использованию рекурсивных правил и мен-тальных репрезентаций, создав тем самым основу для мышления
и языка в человеческом смысле. Новая «грамматическая машина», как это называет Джекендофф [Jackendoff 2002], позволила услож-нять и наращивать языковые структуры для организации (мышле-ние) и передачи (коммуникация) все усложняющихся концептов.
Вопрос о роли церебральной асимметрии в фило- и онтогенезе человека и его главной видовой характеристики — языка ставился многократно и в разных аспектах: влияние генетических факторов
и среды (например, типа обучения или культуры), половой димор-физм, разная скорость созревания гемисферных структур, разная скорость протекания нервных процессов (что могло, например, по-влиять на особую роль левого полушария в анализе требующих боль-шой скорости обработки фонематических процедур со всеми вытека-ющими из этого для языковой доминантности последствиями) (см. обзоры [Балонов, Деглин, Черниговская 1985; Сhernigovskaya 1994, 1996, 1999, 2005]).
Палеоантропологические и приматологические данные свиде-тельствуют, что у гоминид развились сложные кортикальные свя-зи, особенно в лобно-височных областях, обеспечившие регуляцию социального поведения и интеллектуальные потребности, обуслов-ленные социумом, что привело и к уязвимости мозга для генетиче-ских или иных нарушений: такова плата за сложную организацию нейронной сети. Согласно одной из гипотез [Crow 1997, 2000, 2004], «генетические события», произошедшие с Hоmо sapiens до выхода из Африки, дали толчок к появлению церебральной асимметрии,
обеспечившей языковые процессы, а согласно другой1 — спектра развития психики: гомозиготная форма давала шизофренический фенотип, а гетерозиготная — шизотипический тип личности с не-тривиальными когнитивными способностями высокого уровня, что делало таких индивидуумов относительно адаптированными и, бо-лее того, вносящими серьезный вклад в культурную и научную исто-рию человечества.
Механизмы, обеспечивающие язык и другие высшие функции, рассматриваются на протяжении всей истории изучения то в рамках
1 См.: www.bbsonline.org/Preprints/Burns/Referees/Burns.pdf
локализационистской, то холистической моделей. В настоящее вре-мя, несмотря на огромный накопленный за эти годы фактический материал, парадигмы продолжают сосуществовать или чередовать-ся. И все же, благодаря клиническим данным и функциональному картированию мозга, можно с достаточной степенью уверенности говорить об основных зонах мозга, обеспечивающих различные аспекты языковой деятельности человека (например, показано, что разные грамматические категории имеют разные нейрональные представительства [Shapiro, Caramazza 2003]). Нужно, однако, заме-тить, что эти данные очень неоднозначны и требуют специального обсуждения: на обработку синтаксиса и морфологии влияет много факторов — от модальности предъявления стимулов и типа задания до роли семантики и более широкого контекста; например, Фреде-ричи с соавторами [Friederici et al. 2000] показали, что в синтакси-ческие процедуры вовлекаются билатеральные механизмы, перед-не-височные отделы коры и зона Вернике. Изучение восприятия эмоциональной просодики при помощи ПЭТ и фМРТ выявило во-влечение в этот процесс правой префронтальной и правой нижней фронтальной коры [Imaizumi et al. 1997; Buchanan et al, 2000], рас-пределение функций между полушариями в зависимости от типа просодики [Черниговская 2004a, 2004c; Hesling et al. 2005].
О распределенности функций в мозге говорят и энграммы памя-ти: один и тот же когнитивный объект оказывается компонентом сразу нескольких ассоциативных множеств — и по оси сенсорных модальностей, и по осям разного рода парадигматических и синтаг-матических связей. Речь идет о волне возбуждения, циркулирующей
и реверберирующей по разным петлям нейронного ансамбля, кото-рая в нейрофизиологических терминах может быть описана как про-странственно-временной паттерн активности, охватывающий мно-гие нейроны, и не только неокортекса. Необходимо заметить, что
и сами функционально возникающие и когнитивно обусловленные ансамбли имеют иерархическую организацию, то есть могут быть подмножествами других. Допущение такой организации необходи-мо, например, для объяснения структуры соответствующих семан-тических репрезентаций, в частности языковых (Pulvermüller, Mohr 1996; Pulvermüller, 1999).
Сторонники классического модулярного подхода считают, что правила универсальной грамматики, по которым построены все че-ловеческие языки, описывают организацию языковых процедур как: 1) символические универсальные правила, действующие в режиме реального времени и базирующиеся на врожденных механизмах, за-пускаемых в оперативной памяти, и 2) лексические и другие геш-
тальтно представленные единицы, извлекаемые из долговремен-ной ассоциативной памяти [Pinker, Prince 1988; Prasada, Pinker 1993; Jaeger et al. 1996; Bloom 2002; Ullman 2004]. Сторонники противо-положного, коннекционистского, взгляда считают, что все процессы основываются на работе ассоциативной памяти и мы имеем дело с постоянной сложной перестройкой всей нейронной сети, также про-исходящей по правилам, но иным, и гораздо более трудно форма-лизуемым образом [Rumelhart, McClelland 1986; Plunkett, Marchman 1993]. Возможны и не совпадающие ни с одним из этих подходов ги-потезы [Gor, Chernigovskaya 2001, 2004; Черниговская 2004b; 2006c; Chernigovskaya 2005; Черниговская и др. 2008].
В нейролингвистических исследованиях, проверяющих непроти-воречивость выдвинутых гипотез, языковые процессы по возмож-ности локализуют (см. прекрасный метаанализ [Démonet, Thierry, Cardebat 2005]); такие работы проводятся и нами (с Институтом мозга человека РАН) — ПЭТ-картирование ментального лексикона
и ментальной грамматики на основе ранее разработанных и апро-бированных на разных категориях информантов тестов. Основ-ные исследования ведутся на кафедре общего языкознания Санкт-Петербургского государственного университета и в лаборатории когнитивных исследований, которой я руковожу, — у монолингвов
и билингвов, детей с нормальным и патологическим языковым раз-витием, у здоровых и больных с афазией и шизофренией, болезнью Альцгеймера; исследуются процедуры парсинга и понимания ана-форы и разных видов референции, организация дискурса и проце-дуры вероятностного прогнозирования; для этого используются спе-циально разработанные тесты на материале русского, английского, норвежского, немецкого, венгерского и албанского языков, нельзя делать выводы о структуре общего языкового кода на основе наибо-лее частотно встречающегося примера — английского языка, на ма-териале которого сделано абсолютное большинство работ, по кото-рым и выведены (напрасно) универсалии.
Итак, предельно сложно организованный человеческий мозг — зеркало для мира или он сам формирует мир? Важен он миру или только самому индивидууму для обеспечения жизнеспособности? Зачем нам его повторять? Чтобы дублировать что — себя или мир? Чтобы узнать, как работает сам мозг или каковы законы мира в це-лом? А разве мы можем дублировать то, что организовано сложнее, чем мы даже можем себе вообразить? Создавать модели, чтобы про-верить правильность гипотез? — Да, но ведь, например, обучая ис-кусственные нейронные сети, мы узнаем не то, как действует мозг, а то, как происходит обучение. Точно так же, как, обучая приматов
человеческому жестовому языку, мы выясняем лишь до чего их мож-но доучить, не более того (см. [Зорина, Смирнова 2006]).
Сейчас ясно, что процессы работы с памятью (запись, считыва-ние, поиск) у человека и компьютера сильно отличаются (ср. [Куз-нецов 1995]). В основе организации компьютерной памяти лежит адресация — указание места информации в памяти. Различные ви-ды поиска по содержанию (по ключам, наборам признаков и т. д.) обеспечиваются системой адресных ссылок. Человеческая память также располагает большим набором ключей, позволяющих бы-стро считывать нужную информацию. Однако, даже если мы полу-чаем сопоставимые результаты, у нас нет никакой уверенности, что сами процессы были те же! Например, не так давно был создан ро-бот, который может компенсировать у себя непредсказуемые нару-шения моторики за счет непрерывного перемоделирования себя в зависимости от ситуации [Bongard, Zykov, Lipson 2006]. Следует ли из этого, что у робота теперь есть самосознание и субъективная ре-альность? Свобода воли для принятия решений о себе?
Исследования К. В. Анохина [Анохин 2001] дают нам конкретные сведения о том, что высокая степень сложности процессов памяти отрабатывается природой на животных, стоящих на разных ступе-нях эволюционной лестницы, и наиболее успешные ходы закрепля-ются генетически. Человек имеет несопоставимо больше степени свободы выбора алгоритмов как фиксации, так и считывания ин-формации, что на порядок увеличивает уровень сложности. Вспом-ним Т. де Шардена: «Как только в качестве меры (или параметра) эволюционного феномена берется выработка нервной системы, не только множество родов и видов строятся в ряд, но вся сеть их муто-вок, их пластов, их ветвей вздымается как трепещущий букет. Рас-пределение животных форм по степени развитости мозга не только в точности совпадает с контурами, установленными систематикой, но оно придает древу жизни рельефность, физиономию, порыв, в чем нельзя не видеть признака истинности» [Шарден 1987].
Мозг принято моделировать как классическую физическую си-стему, которая по определению является вычислительной. Однако очевидно, что это не так, а значит, в будущем, когда такие подхо-ды станут возможны, к моделированию будут, вероятно, подходить в рамках иной научной парадигмы (ср. гипотезу Экклза о том, что для описания функций некоторых структур мозга необходимо привлече-ние квантовых представлений).
Обозначим свойства психических процессов, которые, на наш взгляд, делают компьютерную метафору совершенно нерелевант-ной, оглянувшись перед этим на Р. Пенроуза, писавшего, что созна-
ние не может быть сведено к вычислению, так как живой мозг наде-лен способностью к пониманию (что такое понимание? Не фиксация и соотнесение с чем-то, а именно понимание? Вопрос не праздный,
в первую очередь относительно иных видов интеллекта, не человече-ского типа) [Penrose 1994]. Согласно Пенроузу, мозг действительно работает как компьютер, однако компьютер настолько невообрази-мой сложности, что его имитация не под силу научному осмысле-нию. Основная сложность видится в следующем: вычислительные процедуры имеют нисходящую организацию, которая может содер-жать некий заданный заранее объем данных и предоставляет чет-кое решение для той или иной проблемы. В противоположность этому существует восходящие алгоритмы, где четкие правила вы-полнения действий и объем данных заранее не определены, однако имеется процедура, определяющая, каким образом система должна «обучаться» и повышать свою эффективность в соответствии с на-копленным «опытом»; правила выполнения действий подвержены постоянному изменению. Наиболее известные системы восходяще-го типа — искусственные нейронные сети, основанные на представ-лениях о системе связей между нейронами в мозгу и о том, каким об-разом эта система обучается в реальности.
Возвращаясь к дискуссии в Nature vs. Nurture в лингвистике, я могла бы сказать, что, возможно, спор как раз и идет о нисходящей
в противоположность восходящей системе вычислений: нативист-ской и модулярной как более нисходящей и коннекционистской — как полностью восходящей. Однако только принципы (в терминах генеративизма) принадлежат к нисходящему типу вычислений, а параметры (обретаемые с опытом в данной языковой среде) де-лают систему комбинированной, с сильным восходящим компо-нентом. Есть и другой вариант: язык как крайне сложная система
в больших дозах включает в себя компоненты, для известного нам типа вычислений недоступные. Как мозг является конструкцией из мягких и жестких звеньев, так и язык включает в себя нисходящие алгоритмы, восходящие процедуры научения и невычисляемые пла-сты. Это дает нам основания считать, что по крайней мере в обозри-мое время ни мозг, ни язык не поддадутся адекватному моделирова-нию по фундаментальным причинам.
* * *
Итак, нерелевантность компьютерной метафоры в ее нынешнем ви-де определяется следующими свойствами сознания человека.
Чрезвычайная роль контекста, а значит — возможность множе-ственных трактовок сообщения и событий вообще. Одного этого до-
статочно, чтобы мир то и дело отражался в кривых зеркалах (в тео-рии коммуникации говорят о коммуникативных ямах или провалах, не в последнюю очередь по этой именно причине). Стоит вспомнить в связи со всем этим биосемиотика и теоретика биологии Юкскюл-ля с его идеей Umwelt ’ов — миров, отдельных для каждого существа
и почти непроницаемых для других: «Everything has it’s own Umwelt adapted to its specific needs» — только высокая организация сознания дает возможность учитывать миры других людей [Uexküll 1928].
Избыточность и возможность многих путей для поиска одно-го и того же. Использование разных алгоритмов в разное время без очевидных причин. И нахождение того, что не искали (попутно). Как блуждание по большому (и почти что не своему) дому — на что на-ткнешься... Пространство знакомо лишь частично и не очень светло. Спотыкаешься и не туда заходишь... Трудно пройти по тому же само-му маршруту несколько раз, разве что если этот маршрут тривиален
и автоматизирован. Собственно, если человек настойчиво использу-ет именно один и тот же маршрут при ментальных операциях, то это говорит о его эпилептоидности (когда тапочки должны стоять толь-ко параллельно). И противоположно: если каждый раз пробовать новый маршрут, то — не без шизоидности. И это может привести не только к непродуктивному поиску (поведению), но и к открыти-ям, так как включаются низкочастотные ассоциативные процессы.
Неожиданность и частотная непрогнозируемость сопоставля-емых объектов или процедур: чем более редкие и «чужие» объекты, тем более эффективен может быть творческий процесс (этим объяс-няется континуальность «нормы», когда грань между безумием, ши-зотипическим сознанием и гениальностью определяется внешними координатами — адаптированностью к социуму). Возможна ли, кста-ти, компьютерная имитация галлюцинаций, когда мозг начинает за-мещать сенсорные потоки их симуляцией? Ведь мозг видит, слышит
и ощущает то, «что хочет и может», а вовсе не то, что есть в «объек-тивном» мире.
Размытость, неточность, приблизительность описаний, неснижающая эффективности поиска в памяти и построения алгорит-ма поведения (то, что принято связывать с правополушарным типом сознания). Нельзя не согласиться: то, что просто человеку, сложно компьютеру и наоборот.
Недефолтность аристотелевского типа мышления и даже ис-кусственность его для мозга, так как такому типу логики человека надо специально обучать. Множественность типов мышления, опре-деляемых культурой и решаемой задачей (обыденное, научное, ре-лигиозное и мышление, используемое в игре; см. работы кросс-
|
