Искусственный интеллект - [41]

Ощущение относится к достаточно простым психическим феноменом, которые некоторые авторы относят к так называемому «первичному сознанию». К этому же классу можно отнести и эмоции, в исследование которых важный вклад внес П.В. Симонов. Он впервые предложил формулу эмоций, согласно которой сила эмоции пропорциональна потребности, умноженной на разность между сведениями, имеющимися у индивидуума, и информацией, необходимой для удовлетворения данной потребности:

Э =П*(Инф. налич. -Инф. необх.)

Из этой формулы следует, что эмоции, так же, как и ощущения, возникают в результате сравнения двух информационных потоков. Здесь действует, таким образом, некоторая универсальная закономерность.

Мышление

Более сложные психические феномены, в первую очередь, связанные с появлением речи, относят к сознанию высшего порядка. По мнению П.В.Симонова, оно имеет коммуникативную природу и возникло в процессе общения между людьми. В исследование более сложных функций мозга, таких как мышление, значительный вклад внесли также работы Н.П.Бехтеревой и ее школы.

Современные данные показывают, что кора высоко специализирована, и разные ее поля отвечают за различные когнитивные операции. Поэтому существенную роль в процессе мышления приобретают корковые связи. В исследовании связей велика роль русской нейрофизиологической школы. Ведущей идеей здесь является то, что возникновению связи способствует согласование ритмов работы нейронных ансамблей (А.А.Ухтомский, М.Н.Ливанов, В.С.Русинов). В наших работах по изучению мышления был применен новый метод картирования корковых связей, базирующийся на тех же идеях. В работе были использованы задачи на образное, пространственное и абстрактно-вербальное мышление. Задание предъявлялось на экране монитора. Проводилась многоканальная запись ЭЭГ в период между предъявлением задачи и нахождением решения. Главным результатом этих исследований было установление факта, что симметричный в покое рисунок связей при решении задачи изменялся: связи начинали сходиться к определенным полям коры. Возникающие в результате этого центры связей были обозначены как фокусы взаимодействия. Их топография была различна при разных видах мышления. Так, при образном мышлении (опознании эмоций на фотографиях лица) фокусы локализовались в теменно-височной коре. При абстрактно-вербальном мышлении (на примере решения анаграмм или категоризации слов) они были расположены в лобной коре. При пространственном мышлении, включающем элементы как образного, так и абстрактного мышления, образование фокусов происходило в теменной и лобной коре.

Было установлено также, что информация приходит к фокусам по связям, которые поддерживаются на разных частотах, при этом каждая из связей несет информацию из различных отделов коры, имеющих свою специализацию. В фокусе, нейронные группы которого соединены жесткими связями, происходит синтез этой информации, благодаря чему, как можно предполагать, и достигается решение. Тем самым идея информационного синтеза была распространена и на процессы мышления. Различие заключается в том, что вместо двух информационных потоков при ощущении при мышлении их число значительно больше. Сюда относятся сигналы от органов чувств, из оперативной и долговременной памяти и, что очень важно, мотивация из мотивационных центров, Другое различие в том, что центры синтеза при мышлении находятся в ассоциативной, а не в проекционной, как при возникновении ощущений, коре. Интересно также, что при всех видах задач, даже в том случае, когда речевой ответ испытуемого не требовался, на последнем этапе решения фокусы возникали в речевой левой височной области, что свидетельствует о том, что вербализация является у человека важным компонентом мышления. В этом смысле можно говорить о конвергенции двух подходов к решению проблемы «сознание и мозг» - психическое возникает на основе определенной организации нервных процессов, которая захватывает и некоторые ключевые области лобной коры.

Несколько слов об анализе вербальных сигналов и понимании словосочетаний, образующих предложение. С помощью метода позитронноэмиссионной томографии и вызванных потенциалов мозга была установлена роль лобной коры в расшифровке семантики слова Эти данные существенно дополнили классические представления о том, что значение слова определяется в левой височной коре в зоне Вернике. В то же время установлено, что в объединении нескольких слов в единую смысловую конструкцию важную роль играют связи меду лобной корой и зоной Вернике. Эти данные были получены в наших совместных исследованиях с лабораторией Университета штата Орегон в США, возглавляемой М.Познером.

Декларативная память и внимание

Важным свойством сознания является способность к запоминанию и воспроизведению последовательности событий. Это свойство памяти французский философ А.Бергсон назвал «памятью души», в отличие от «памяти тела», ответственной за образование простых навыков. В исследовании механизмов человеческой памяти в последние годы был достигнут значительный прогресс. Работами ряда отечественных и американских авторов была установлена важная роль гиппокампальных структур, расположенных внутри височных отделов полушарий, в оперативной памяти. Эти образования имеют обширные связи как между собой, так и с сенсорными и ассоциативными отделами коры. Считается, что при запоминании они направляют сигнал в ассоциативную кору для длительного хранения, а при воспроизведении указывают адрес, где хранится связанная с поступившим сигналом информация. Гиппокампальный комплекс выполняет, таким образом, роль, сходную, в известной мере, с библиотечным каталогом, благодаря которому можно быстро найти нужную книгу. Различие между этими двумя основными структурами комплекса заключается в том, что энторинальная кора участвует в запоминании информации вне ее связи с контекстом, а гиппокамп играет важную роль в декларативной памяти, которая представляет собой осознаваемую память о событиях, сведения о которых могут быть переданы другим лицам. Для пояснения различия между семантической и декларативной памятью можно привести простой пример. Предположим, что вы встречаете человека, лицо которого вам знакомо, но вы не помните, кто он. Это узнавание, связанное с семантической памятью. В случае декларативной памяти вы знаете, кто это, и при каких обстоятельствах вы с ним познакомились.