Has comenzado a leer el artículo. Este no es un proceso que generalmente se considera demasiado lento, pero piense: su cerebro se las arregla para usar mecanismos extremadamente complejos en la simple cuestión de descifrar símbolos y texto, que son inaccesibles para la tecnología informática moderna más poderosa, gastando una cantidad mínima de energía. Nuestra propia "computadora de carbono" consume sólo 20 vatios, mientras que el superdeportivo chino Tianhe-2, el más rápido en el momento de escribir este artículo, no es menos de 17,6 millones de vatios (17,6 MW). Las cifras, por supuesto, son impresionantes, pero es posible, en principio, comparar estos procesos. ¿Son de naturaleza similar? ¿Por qué algo que es fácil para el cerebro (por ejemplo, el reconocimiento de patrones) es difícil para una computadora y viceversa?
Volvamos al título. De un conjunto de letras (árboles, adhiriendo a nuestra metáfora), se extrajo el significado de la frase en su totalidad sin dificultad y enganche temporal - el bosque. Si tenemos en cuenta el contexto cultural (conocimiento de dichos), entonces podemos concluir que con bastante rapidez un estímulo visual en forma de ondas de luz de diferentes longitudes para nuestro cerebro se convirtió en todo un parque forestal.
Leer y comprender un texto desde un punto de vista neurofisiológico es un proceso no trivial. Comencemos por reconocer caracteres individuales: las letras son comprensibles, incluso si están escritas en estilo gótico. Cuando se amontonan rizos innecesarios en un marco gráfico familiar, no hay gran confusión, y una gran cantidad de métodos de dibujo desdibujan los límites de la canonicidad del propio contorno, que se percibe, entre otras cosas, gracias al contexto y las expectativas. La caligrafía del médico, que ha evolucionado de la caligrafía al arte abstracto, resultará comprensible para sus colegas.
Y los trastornos del reconocimiento sin perturbaciones a nivel de los órganos de los sentidos se denominan "agnosias", se discutirán a continuación.
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Hablemos un poco de neuroanatomía. Nuestras sensaciones y movimientos, que en conjunto forman la base de la organización neuropsiquiátrica, tienen una estructura jerárquica compleja no solo dentro del sistema nervioso central, es decir, el cerebro y la médula espinal, sino también en el último nivel cortical. La corteza cerebral se divide en secciones anterior y posterior. Los primeros (frontales) son los encargados de elaborar un programa de comportamiento, acciones individuales y actos motores, y los segundos pueden denominarse agentes de percepción y gnosis. Intentemos averiguar cómo se ve el mapa de esta "agencia".
Se sabe que recibimos información sobre el mundo que nos rodea a partir de cinco sentidos: vista, oído, tacto, olfato, gusto, y las estructuras que aseguran su transmisión desde cada uno de ellos se denominan “analizadores”. También hay cinco de ellos. Las señales de ellos, con la excepción del sentido olfativo (este sentimiento se distingue un poco y tiene conexiones directas con las partes más antiguas de nuestro cerebro), se envían a los grupos de células de cambio en el diencéfalo (I? El tálamo o cuerpos geniculados) y solo entonces a la corteza. Aquí es donde surge la imagen, es decir, tiene lugar la conciencia real.
En el primario, como un reflector en la pantalla, se muestra algo del núcleo subyacente con una repetición de su organización. Por ejemplo, contiene celdas que recibieron información sobre tocar la mano derecha y, junto a ellas, aquellas que responden al tocar el antebrazo derecho. En la corteza primaria, también coexisten "sensores" similares (y en las mismas proporciones). Esta estructura es responsable de sensaciones simples individuales: una superficie lisa, contornos redondos, color rojo, algo de forma irregular se mueve a la izquierda, y un sonido intermitente fuerte y de alta frecuencia se escuchó a la derecha … La imagen del mundo está ausente aquí - el universo circundante parece ser un caos de elementos elementales unificados sensaciones.
Para el plegado de estos simples detalles y la formación de una percepción más compleja, se utilizan los campos secundarios de la corteza, que son adyacentes al primario y, a diferencia de ellos, no están divididos en zonas del cuerpo y no tienen límites claros. Ellos resumen: el rojo y redondo se convirtió en un tomate, y el sonido intermitente se convirtió en el chirrido molesto del microondas.
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Pero estas imágenes aún no pueden llamarse reconocimiento en el verdadero sentido de la palabra. La integración final de las sensaciones, directamente la gnosis, la formación de ideas sobre el espacio, el tiempo, los diversos contextos y el lugar del objeto en ellos es función de la corteza terciaria, que para las partes posteriores del cerebro se ubica principalmente en la región de la unión de los lóbulos parietal, temporal y occipital de los hemisferios. Las imágenes formadas corresponden a la información ya disponible sobre el mundo, expectativas, competencia lingüística. Colocando las señales recibidas en un cuadro de memoria, pronósticos, conocimientos, obtenemos una imagen completa, o gestalt. La finalización activa de la construcción juega un papel importante aquí. Sí, sí, estamos sesgados a nivel neurofisiológico. Incluso existe la llamada hipótesis de cohorte, según la cual el conjunto de estímulos se analiza tan profunda y completamente como sea necesario,para activar la información esperada, y nada más.
Sin embargo, ¿qué pasa con el hecho de que la gestalt construida por el cerebro a veces resulta ser fundamentalmente diferente con características físicas similares de los datos de entrada? ¿Por qué un conjunto de sonidos, la música, y el otro, la cacofonía, aunque tienen características de frecuencia de onda muy parecidas? ¿Cómo se determina esto a nivel fisiológico? Pero hay lesiones cerebrales en las que desaparece el oído para la música en el sentido gnóstico de la palabra: para un tipo tan pobre, la melodía se convierte en un conjunto de ruidos, a veces extremadamente desagradables, ¡y esto a pesar de que no se pierde la capacidad misma de percibir sonidos! Cómo el cerebro, al recibir señales eléctricas de células que simplemente captan vibraciones acústicas, es capaz de distinguir rápidamente el ruido que no es del habla del habla,llevando información en forma simbólica? ¿Por qué el sabor de los pasteles de Madeleine podía evocar toda la gama de sensaciones olvidadas de la infancia en el personaje principal del ciclo de novelas de M. Proust "En busca del tiempo perdido"? Parecería que las moléculas del postre simplemente estimularon los receptores gustativos y olfativos, pero en el cerebro, a gran escala, en su totalidad, se reprodujo un patrón largamente olvidado, un dibujo de las luces de millones de neuronas excitadas, que en esta configuración alguna vez ardieron y ahora devolvieron el dulce aroma de la infancia. …que, en esta configuración, una vez ardió y ahora devolvió el dulce aroma de la infancia.que, en esta configuración, una vez ardió y ahora devolvió el dulce aroma de la infancia.
No existe un área claramente delineada responsable de la ocurrencia de gestalt en el cerebro. El enfoque que implica la presencia de tales zonas se llama "localizationist" y se está volviendo menos popular. Se opone a la teoría holística, según la cual las funciones superiores se distribuyen por todo el cerebro, pero esto también es cosa del pasado. La ciencia moderna está tratando de "reconciliar" estos puntos de vista.
En su libro "Refracción" Lotto habla de por qué no percibimos la realidad tal como es, y cómo esto puede conducir al desarrollo de la creatividad y ayuda a tener una nueva mirada al trabajo, el amor, el juego, las relaciones con los familiares y otros aspectos importantes. eventos de nuestra vida.
Por ejemplo, la imagen de un limón es a la vez apariencia (corteza visual secundaria), gusto (con su territorio cortical) y tacto, así como una palabra, es decir, sonido, una forma de pronunciar, contextos de uso, recuerdos de cómo solía hacer una madre. limonada … Las "subdivisiones" cuyas neuronas deberían estar involucradas en la formación de una imagen tan ordinaria se pueden enumerar sin cesar.
En términos científicos, un conjunto de neuronas forma un patrón dinámico de actividad de la red neuronal. ¿Por qué dinámico? Debido a que no se forma de una vez por todas, cambia a medida que ganas experiencia, algunas conexiones se debilitan, otras se fortalecen y, por supuesto, aparecen otras nuevas. La reproducibilidad de este patrón, es decir, la capacidad de activarse de todos, o mejor dicho, de la mayoría de los miembros del conjunto, está en el corazón de la memoria. En consecuencia, el dinamismo del que hablamos es una condición necesaria para el aprendizaje en el sentido amplio de la palabra, el aprendizaje como adaptación.
Una vez que se excitó un conjunto de cierto conjunto de neuronas, sus conexiones de dicha actividad conjunta se fortalecieron, y la probabilidad de que la excitación posterior de una activara un cierto porcentaje de otros miembros de este grupo, que recibían apoyo eléctrico de él, aumentó ligeramente. Cuanto más se bronceaban las articulaciones, según la regla de Hebb, más fuerte era esta gestalt ("células que disparan juntas, se conectan juntas"). El problema es que una neurona puede entrar en una miríada de conjuntos que, además, se reemplazan entre sí en el cerebro cada fracción de segundo. Su repetición exacta es extremadamente improbable, por lo tanto, el volumen de toda la experiencia vital determina estadísticamente nuestra percepción y comprensión del mundo.
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Mira los rostros de tus seres queridos. ¿Qué se requiere para no confundirlos con nadie? A primera vista, la pregunta es extraña. Aquí está mi madre, la reconozco, aunque cambie su color de pelo, peinado, adelgace o gana peso, renueva por completo su guardarropa, se pinta la cara para Halloween, al final. Lo más probable es que esto no le sorprenda demasiado, pero créame: desde el punto de vista de los sistemas de información, la situación descrita es muy inusual. Digamos que su amigo no tiene rasgos faciales llamativos como una fea cicatriz, un labio leporino o un bigote al estilo de Salvador Dalí, no hay nada que haga que el cerebro coloque de manera instantánea y precisa lo que vio en la carpeta Petya Bublikov. ¿Cómo algoritmizar el reconocimiento instantáneo de una persona si consideramos el cerebro como una gran computadora?
El problema de la agnosia se revela espléndidamente en el trabajo del famoso neurólogo y divulgador de la medicina Oliver Sachs "El hombre que confundió a su esposa con un sombrero". El personaje principal, un talentoso músico, profesor, según las observaciones de sus familiares, comenzó a tener “problemas de visión”. De hecho, el profesor no tenía enfermedades oculares, y el desconocimiento absolutamente fantástico de los objetos cotidianos y los rostros de personas cercanas fue el resultado de la agnosia visual.
Por cierto, estos trastornos aislados no son comunes en la práctica de un neurólogo y ciertamente no son tan pronunciados. Por lo general, estos trastornos interfieren con el reconocimiento de imágenes "ruidosas" repetidamente tachadas en pruebas especiales, pero nadie toma a una esposa como artículo de vestuario. Además, el proceso patológico en el cerebro, por regla general, no es tan selectivo y el efecto destructivo se extiende a una variedad de funciones mentales superiores, por lo tanto, las agnosias en el paciente se mezclan con muchos otros trastornos y se convierte en una tarea imposible separar una de la otra.
Así que el caso del profesor es fascinante y su comportamiento con un alto nivel de inteligencia y cultura provoca un auténtico desconcierto. Examina el guante y hace un tímido intento de definir este artículo de vestuario como "superficie enrollada con cinco bolsillos". Sí, es difícil reconocerla por tal descripción, pero, desafortunadamente, el profesor solo tiene abstracciones visuales. Toma su pie por un zapato - aparentemente, prestando atención a los contornos y pensando lógicamente el resto, no reconoce su propio rostro y hermano en la foto, pero no hubo problemas con la imagen de Einstein, porque el disparo travieso con la lengua afuera se convirtió prácticamente en un meme. Finalmente, confundió a su esposa con un sombrero, y la lista de excentricidades del héroe no termina ahí.
El libro de Sachs puede parecer espeluznante o, por el contrario, divertido, pero la pregunta sigue siendo extremadamente interesante, ¿cuál es el mundo del profesor después de todo? ¿Qué aspecto tiene? ¿Y la palabra "parece" algo bueno en este contexto? El caso es que el espacio visual del héroe, que se desmoronó en fragmentos separados, que dejó de unirse en imágenes significativas para convertirse en un cúmulo de abstracciones, se saturó de música.
Si una persona se paraba detrás del transportador todos los días, luego llegaba a casa, se acostaba en el sofá, miraba la televisión e hacía esto toda su vida, es decir, "caminaba por las líneas marcadas" y no compensaba esta "carga insuficiente" del cerebro, entonces en la vejez no se sentirá sólo dificultades con la memoria y otros problemas intelectuales, pero, muy probablemente, problemas físicos.
El héroe parecía vivir en el mundo dibujado por Picasso, donde entre líneas discontinuas, formas y manchas de color no hay forma de captar la esencia de lo que está sucediendo e interactuar con estas abstracciones.
El problema descrito contiene capas mucho más profundas que las dificultades "banales" con el reconocimiento y la formación de una "imagen". Se relaciona directamente con cuestiones como el fenómeno de la realidad subjetiva que surge de un conjunto de señales diferentes, la vivencia de la experiencia y la memoria como posibilidad de su reproducción parcial o completa. ¿Cuál es el propósito de tales construcciones cognitivas, que van mucho más allá del necesario "percibir y reaccionar"? ¿Cuál es el significado evolutivo de nuestra vida mental, si, como respuesta conductual, es redundante, ya que no asegura nuestra supervivencia? ¿Y qué tan correcta es la comparación del cerebro con una computadora a la luz de todo lo que se ha dicho?
Como ya hemos dicho, hay cosas que son fáciles para el cerebro, pero para la máquina con gran dificultad: procesamiento instantáneo de imágenes, percepción gestáltica, razonamientos rápidos como el "ingenio" y mucho más, que requieren una inspiración cotidiana más banal que las estrictas construcciones lógicas.
La idea misma de la inteligencia artificial se basa en la suposición de que nuestros procesos cognitivos (y algunos investigadores extienden este rango a todas las reacciones mentales) se tratan como computación. Pero no estamos hablando de aritmética, sino de operaciones formales, de todo lo que, en principio, se puede programar. Hoy ha quedado claro que esto no es del todo cierto, y los investigadores de la IA se ven obligados a repensar el paradigma informático. Las arquitecturas de pensamiento cerebral no tienen prácticamente nada que ver con la computación electrónica, según científicos cognitivos modernos como T. V. Chernigovskaya y K. V. Anokhin. El lenguaje de la informática es conveniente como metáfora cuando hablamos de procesamiento de datos, almacenamiento, acceso, lectura, etc. Pero el principio mismo que subyace a los algoritmos informáticos es completamente diferente. Sistema de señalización primaria para el cerebro,con el que comienza la actividad cognitiva - figurativa; simbólico, debe aprender, y para ello necesita un entorno social. Las imágenes en nuestra cabeza se procesan rápidamente, cómo, aún no está claro; En igualdad de condiciones, una computadora necesita más tiempo para hacer esto, pero se las arregla para analizarlos aproximadamente a la misma velocidad que el cerebro, solo porque su procesador es un millón de veces más poderoso.
Cada vez se habla más de la necesidad de una nueva teoría. Por ejemplo, se está intentando explicar la conciencia por anomalías cuánticas, e incluso se propone pasar a la ciencia cognitiva cuántica, que ayudaría a superar el problema de reducir los fenómenos oscuros de la conciencia a procesos fisiológicos.
Qualia, el término latino para la experiencia subjetiva en toda su diversidad, no es una copia, ni siquiera una suma, de señales físicas que llegan a través de nuestros analizadores. El cerebro lo construye de forma independiente, formando imágenes subjetivas que son únicas para cada individuo. Dos preguntas globales de la neurociencia actual: "¿Cómo surgen los qualia?" ¿Y, para qué es esto?" - hasta ahora quedan sin respuesta. La investigación objetiva en este caso es extremadamente difícil, solo podemos juzgar los qualia de otro, y solo a través del medio refractivo del nuestro.
“Si está atrapado en una tableta / teléfono, y todos los días, no espere que su cerebro se lo agradezca. Si una persona se duerme con una pregunta difícil en la cabeza y no sabe cómo resolverla, a la mañana siguiente tendrá una respuesta. Al cerebro no le gustan las grasas y la carne.
El renombrado neurocientífico Joseph Bogen, tratando de definir la conciencia, encontró una buena analogía. Según el científico, "es como el viento: es imposible verlo y atraparlo, pero los resultados de su actividad son obvios: doblar árboles, olas o incluso un tsunami".
Resumir. Somos los felices dueños de algo que necesitamos, pero muy apreciado y elogiado por artistas y poetas, una experiencia consciente o un mundo interior, que no está claro por qué. Su contenido es de considerable interés, pero el origen de este fenómeno es mucho más intrigante. Los trastornos neurológicos sorprendentes, como las agnosias, solo nos acercan a responder a la pregunta de qué es la realidad interior. Los tremendos avances en inteligencia artificial y aprendizaje automático no han llevado a la creación de nada verdaderamente perceptivo. La enorme brecha entre una simple sensación humana y una red neuronal insensible, incluso capaz de llevar a cabo una conversación sentimental o "demasiado humana", parece insuperable.¿Seremos capaces alguna vez de conocer su propia estructura a través del prisma de la realidad subjetiva (y no tenemos otro camino)? De una forma u otra, comprender el abanico de cuestiones y problemas a los que se enfrenta la neurociencia solo agudiza nuestra propia percepción y enriquece nuestra experiencia personal, nos hace maravillarnos de cosas simples, comprendernos a nosotros mismos de una manera nueva y, posiblemente, a los demás.
