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

«Нейроны высших животных… работают по закону „все или ничего”, то есть имеют два состояния: спокойное и возбужденное… Следуя за Мак-Каллоком и Питтсом, мы игнорируем более сложные аспекты функционирования нейронов: пороги, временное суммирование, относительное торможение, изменение порога в результате воздействия стимуляции за пределами синаптической задержки и т. д. …Легко видеть, что эти упрощенные функции нейронов могут быть сымитированы телеграфными реле или электронными лампами».

Фон Нейман продолжал:

«Поскольку эти ламповые устройства должны обрабатывать числа с помощью цифр, естественно использовать систему арифметики, в которой цифры также являются двузначными[187]. Это предполагает использование двоичной системы. Аналоги человеческих нейронов в равной степени являются элементами закона „все или ничего”. Окажется, что они весьма полезны для всех предварительных, ориентировочных соображений электронных ламповых систем».

Фон Нейман обосновывал свой выбор стратегии развития структуры и функций компьютера, ссылаясь на биологическую модель. В момент изобретения компьютер фон Неймана рассматривался как мозг. Метафора, подразумевающая сравнение машины и мозга, повернулась другой стороной. До современного взгляда (рассмотрение мозга как компьютера) прошло несколько лет, в течение которых исследования мозга и вычислительной техники взаимодействовали самым динамичным образом.

* * *

Мак-Каллок и Питтс внесли уникальный вклад в понимание работы мозга, а также – непреднамеренно – в развитие компьютеров, но они были не одиноки в своем подходе. В первые месяцы 1942 года Мак-Каллока пригласили на конференцию на тему мозгового торможения, проходившую в нью-йоркском отеле на Парк-авеню. Одним из докладчиков был Артуро Розенблют, мексиканский физиолог из Гарварда, представивший некоторые исследования, которые проводил с Винером и инженером Джулианом Бигелоу. Винер и Бигелоу были задействованы в военных разработках и пытались создать автоматическую зенитную пушку. Ученые поняли, что система, которую они изучали, функционировала по приниципу обратной связи: орудийный расчет реагировал на траекторию вражеского самолета, маневрировал стволом, стрелял, затем корректировал цель и т. д. [24].

Рассматривая устройство машин и даже нервной системы как цепь, передающую положительную и отрицательную обратную связь, Розенблют, Бигелоу и Винер смогли описать, как из деятельности простой системы может возникнуть внешне целенаправленное поведение. Особенно точно это прослеживалось в случаях с отрицательной обратной связью, когда устройство перестало выполнять заданную функцию, достигнув поставленной цели. Мак-Каллок был сильно взволнован выступлением Розенблюта и начал размышлять о том, как цепи обратной связи могут объяснить различные явления, включая психические заболевания, например неврозы [25].

В 1943 году, когда Мак-Каллок и Питтс опубликовали статью об имманентной логике нервной системы, Розенблют, Бигелоу и Винер подытожили свои рассуждения в публикации под названием «Поведение, цель и телеология». Они пытались объяснить телеологию – целенаправленное поведение в нечеловеческих системах, – описывая ее в терминах положительной и отрицательной обратной связи. В статье указывалось: «Функционирование некоторых машин и отдельные реакции живых организмов предполагают получение от цели непрерывной обратную связи, которая изменяет и направляет поведение объекта» [26].