И наконец, третья, самая молодая часть - "шляпка гриба" - появилась примерно 20 миллионов лет назад.
Это большой мозг, средоточие наших способностей к речи и абстрактному мышлению.
Три мозга в одном! Инстинкты, эмоции, мышление не всегда в ладу друг с другом, плохо "стыкуются". Не оттого ли интеллект, это высочайшее благо, человек подчас обращает себе во вред?
По ту сторону гугола
400 - каждую секунду, 24 тысячи - каждую минуту, и так на протяжении девяти месяцев. С громадной скоростью идет образование нервных клеток нейронов - в голове будущего человечка. Так набегает то внушительное - 10 миллиардов нейронов-количество, которое обусловливает все возможности нашего мозга.
Чащоба нервной ткани окрашена в два цвета: серый - скопления нейронов и белый - ассоциации их отростков (аксонов и дендритов). Слой серобелого вещества толщиной несколько миллиметров, покрывающий полушария большого мозга,- это и есть та "сцена", на подмостках которой для каждого из нас разыгрывается пьеса под названием "жизнь".
Нередко говорят о нейронных галактиках, о звездных мирах мозга - ведь количество нейронов столь же бессчетно, как и число звезд на небе. Но задумаемся: 10 миллиардов нейроновмного или мало? Отчего это количество способно вместить в себя весь окружающий нас мир?
Вот мнение математика: в шеренге настоящих арифметических великанов триллион (1 000 000 000 000), квадриллион (1 000 000 000 000 000), квинтиллион, секстиллион... - миллиарды кажутся пигмеями. Вот гугол, заметит математик, - это действительно большое число.
Гугол - это десять в сотой степени, непостижимая громадина. Какую процедуру перебора предметов, мгновений ни выдумывай, превзойти гугол вроде бы невозможно. Например, по подсчетам физиков, количество элементарных частиц во всей нашей Вселенной не больше десяти в восемьдесят восьмой степени - намного меньше гугола!
И все же есть явления, которые бросают вызов мощи гугола. Одно из них сети нейронов.
Каждый нейрон окружен десятками соседей, связан с ними аксонами и дендритами. Так образуется гигантская нейронная паутина, действующая наподобие телефонной станции. Умственные способности во многом определяются и числом связей, которые мозг в состоянии создать и скоростью их возникновения, а ее среднее значение - тысячная доля секунды. Трудно вообразить, какие числовые циклопы комбинаций возникают в сети десяти миллиардов нейронов нашего мозга!
Английский кибернетик У. Эшби в свое время предлагал такую классификацию чисел. Числа от 1 до 1010 (число нейронов в голове) он назвал практическими. От 10 ° до 10100 (гугол)- астрономическими. Числа выше гугола Эшби относил к разряду комбинаторных.
Приведем только один пример комбинаторных чисел. 10140-число всех вариантов в шахматной партии, делающее нереальным отыскание общей "формулы" шахматной игры.
Вот так, в рассуждениях о возможностях интеллекта, мы быстро оказались по ту сторону гугола. Убедились, что количество возможных связей в мозге сказочно огромная величина, дающая каждому из нас неплохие шансы стать титаном мысли.
Гармония дивных узоров
Подобно человеческим лицам, в природе нет двух в точности одинаковых нейронов. Ибо этот крохотный "атом"
мозга-сложнейшая химическая фабрика. В теле нейрона содержатся сотни тысяч химических веществ и тысячи ферментов-катализаторов, инициирующих великое множество непрекращающихся биохимических реакций.
Несхожесть нейронов обусловлена не только богатством их внутреннего строения, но и запутанностью связей с другими клетками. Нейроны, подобно муравьям, "переговариваются" с помощью различных химических кодов.
Их основу составляют вещества, названные медиаторами. Сейчас их известно около сорока, но число это может сильно возрасти.
Нейрон способен говорить с другими нейронами не только на языке химии. Мозг является также генератором, вырабатывающим электрические импульсы. Такие сигналы вспыхивают в мозгу в миллиарды раз чаще, чем на самом большом из коммутаторов.
Если бы можно было контролировать химическую и электрическую активность нейронов, наверное, удалось бы выправлять и различные психические расстройства, начиная с неспособности к учению и кончая психическими заболеваниями. И это одна из причин, почему ученые упорно разрабатывают все новые методики для определения характеристик мозговой деятельности.
Важное значение, например, имеет предложенный еще в 1924 году швейцарским ученым В. Гессом способ вживления электродов в мозг на длительное время. Так удается услышать "голос" даже отдельного нейрона.
Вслушиваясь в эти голоса, ломая голову над частоколом световых циклов, возникающих на экранах осциллографов, продираясь сквозь эхо электрических разрядов, сотрясающих тельца нейронов, когда до них дотрагивается острое жало микроэлектрода, распутывая хитросплетения биотоков, ученые стремятся уловить все своеобразие и неповторимость нейронных сетей.
Как расшифровать язык нейронных сигналов? Как действует мозг в целом?
Как рождается мысль? Подобные вопросы были поставлены не вчера, и ответы на них вряд ли будут получены в ближайшее время.
Петух и магнитофон
Еще в прошлом веке немецкий ученый Вагнер пытался исследовать мозг умерших ученых, полагая, что они-то должны быть гораздо умнее прочих граждан, и это-де сразу же станет заметно по устройству их мозга. Увы, никаких особых извилин он не обнаружил.
Может, все дело в весе мозга? Опять же нет! Мозг И. Тургенева весил два килограмма, а у А. Франса - лишь один. Ну и что? Оба были великолепными писателями, оба стали классиками литературы. Кстати, довольно вероятно, что мозг неандертальца был тяжелее мозга современного человека.
Спотыкаться даже на простейших рассуждениях о работе мозга, согласимся,- это обидно. Психолог только руками разводит, коль речь заходит о формировании ума человека. И он должен завидовать учителю физкультуры: тот точно знает, какие он развивает мускулы!
И это в эпоху, когда в умственную деятельность втягиваются миллионы, когда ум ценится выше физического совершенства, в массовой практике нет ничего, кроме общих рассуждений о разумном чередовании умственного труда и отдыха, простейших советов по умственной гигиене.
Правда, в последние десятилетия появились кибернетики, считающие себя знатоками мозга. И если прежде академик И. П. Павлов сравнивал мозг с телефонной станцией, то теперь все чаще его сравнивают с ЭВМ.
Мозг - это живая вычислительная машина, скажет кибернетик, представляющая собой электрохимическое устройство, использующее в качестве топлива глюкозу, с памятью в 1013 битов. Устройство, которое сохраняет себя, управляет своей деятельностью, поддерживая равновесие тела с внешним миром с помощью отрицательной обратной связи.
Мозг - ЭВМ? Сомнительно... Как язвительно заметил писатель Б. Агапов, "магнитофон и петух могут совершенно одинаково закричать "кукареку", однако механизм того и другого крика будет совершенно различен!"
"Наша способность к самообману по поводу работы собственного мозга почти безгранична,- замечал лауреат Нобелевской премии Ф. Крик,- главным образом потому, что часть, о которой мы можем сообщить, составляет лишь ничтожную долю того, что происходит у нас в голове".
Да, мозг оказался крепким орешком для исследователей. И трудно не согласиться с одним ученым, писавшим: "После того как астрономы нанесут на карты мириады галактик с такой точностью, с какой мы этого пожелаем, мы все еще будем продолжать изучать наш неизмеримо более сложный мозг, который их сосчитал".
Сейф с сокровищами
...После тщательного анализа всех данных, приведения их в систему, которую можно легко обозреть мысленным оком, я выходил из дома в тот час, когда солнце начинает склоняться к закату, и начинал медленный подъем на лесную вершину. Во время такой прогулки и приходило решение проблемы, которую я ставил перед собой.
Примерно в таких выражениях знаменитый немецкий физик и физиолог Г. Гельмгольц рассказывал о некоторых приемах, помогавших ему делать открытия.
Сможет ли когда-нибудь рядовой - не гений! - исследователь столь же легко распоряжаться своими умственными ресурсами? Трудно сказать. Во всяком случае, многие ученые считают:
КПД мозга не больше паровозного, около десяти процентов.
У выдающегося бактериолога Л. Пастера в 46-летнем возрасте произошло кровоизлияние в мозг: все правое полушарие было разрушено. Однако ученый прожил еще 27 лет, плодотворно трудился в науке и сделал свое главное открытие - предложил прививку против бешенства.
Неожиданные стороны интеллекта демонстрируют чудо-счетчики, выступающие на эстрадах с "математическими концертами". Они даже бросают вызов ЭВМ. Лет двадцать назад француз М. Дагбер, к примеру, вызвался решить десять задач прежде, чем машина справится с семью из них. И началось бешеное возведение в степень, извлечение кубических корней. Дагбер справился с делом спустя минуту и 35 секунд, ЭВМ финишировала (решив лишь 7 задач из 101) только через 5 минут 18 секунд.
