Еще один недостаток выжидательной стратегии, помимо неопределенно долгих сроков, заключается в том, что «встроенным» знаниям не хватает гибкости, без которой не обойтись, когда мир начинает меняться (есть у него такая склонность). В конце концов, если гены предопределяют ваше знание о том, что питаться нужно кроликами, оно ценно лишь до тех пор, пока кролики водятся вокруг в изобилии, а когда они почему-либо исчезнут, оно вам только навредит. Вы будете безуспешно выискивать кроликов, не обращая внимания на форель и индеек, хотя они попадаются на каждом шагу и ничуть не менее питательны.
У млекопитающих и птиц способность учиться развивалась более быстрыми темпами и принципиально новыми способами. У таких организмов, как тараканы и лягушки, механизмы научения сводятся к мелким модификациям нейронных сетей, которые в основном управляются инстинктами. Млекопитающие же, наоборот, «великие ученики». После того как млекопитающие рождаются, их мозг увеличивается примерно в пять раз — в нем возникают все более сложные хитросплетения нейронных связей, и поведением начинают управлять уже не генетические программы, а полученные знания. «Великое обучение» позволяет строить долгосрочные планы и оценивать различные варианты действий и событий, опираясь на понимание причинно-следственных отношений в окружающей среде. И хотя генетическая основа как подоплека поведенческих решений не исчезает полностью ни у одного из биологических видов, она постепенно сдает позиции по мере повышения способности к научению. Возведенное на инстинктивном фундаменте интеллектуальное строение может быть скромным, как мышиная нора, а может быть величественным, как соборы, построенные людьми.
Гибкость означает способность меняться вместе с окружающим миром. Жесткая генетическая запрограммированность всех аспектов поведения оказывается сильной помехой в приспособлении к меняющимся условиям или освоении новой среды. Например, тараканы отлично чувствуют себя на Фиджи, но не выживают на Аляске, тогда как люди — и крысы — неплохо устраиваются и на Аляске, и на Фиджи, несмотря на огромную разницу в климатических условиях. Таким образом, мощную платформу познания эволюция всячески поддерживает. Однако тут есть загвоздка, не позволяющая наращивать способность учиться настолько, чтобы она обеспечивала высочайшую степень гибкости. Загвоздка состоит в незрелости нервной системы при рождении.
Почему же «великое обучение» и незрелость новорожденного организма так связаны? Ответ на этот вопрос нужно искать в нейробиологических основах обучения. В процессе обучения структурные изменения должны произойти в мозге для того, чтобы закодировать то, что изучается. Если конкретнее, то отдельные нейроны в соответствующей сети должны немного изменить свою структуру, тем самым модифицируя и общую архитектуру сети. В этом структурном изменении и воплощается, по сути, усвоение знания. Нейрон может изменяться, добавляя новые контакты к другим нейронам, то есть создавая один или два новых синапса (илл. 1.1.). Кроме того, нейрон может расширить свои входные или выходные ветви. И наоборот, иногда бездействующие ветви «подрезаются», чтобы освободить место для новых побегов на высокоактивных нейронах[24].
Чтобы максимизировать изменения нейронных сетей под влиянием накапливаемого опыта, сама сеть должна при рождении особи иметь минимальный размер, хотя и достаточный, чтобы организм мог существовать вне утробы. Почему? Потому что нейронам нужен простор для разрастания и разветвления, иначе они не смогут кодировать усваиваемую информацию. Если нейроны у новорожденного уже полностью сформированы, у него есть заранее заложенная генами функция в сети. Соответственно ветвиться и расширяться, не жертвуя генетически запрограммированными инстинктивными реакциями, нейроны не могут. Если образование новых синапсов и новых нейронных связей затруднено, негде накапливаться и причинно-следственным знаниям о том, как успешнее существовать в окружающем мире. Поэтому при рождении любой мозг, рассчитанный на развитие гибкого ума, должен быть незрелым. Детеныши млекопитающих — «великие ученики» и соответственно рождаются несамостоятельными.
Илл. 1.1. Юмористическое изображение основных элементов нейрона. Вверху: входящие сигналы поступают главным образом на дендриты и тело клетки, где сигналы интегрируются. Исходящие сигналы передаются по аксону к синапсу. Внизу: синапс — это передаточный пункт между нейронами. Из аксонов выделяются нейромедиаторы, которые преодолевают пространство между нейронами (синаптическую щель) и связываются со специализированными рецепторами принимающей стороны. От действия медиатора зависит вероятность возбуждения принимающего нейрона. У нейрона коры мозга может насчитываться от 1000 до 10 000 синапсов.