Мозг и информация

         Читатель и Ведущий – один в двух лицах
         Академик – действительный член РАН
         Ученый– сотрудник Академика
         Журналист – сотрудник СМИ
         Алиса – искусственный интеллект

       Ведущий
   Интервью Академика посвящено фундаментальному исследованию функционирования мозга. Научно-популярный характер интервью рассчитан на массового читателя.

       Журналист
   Вы изучаете мозг исключительно с нейробиологической точки зрения. Расскажите о вашей работе.

       Академик
   Мы работаем над проектом «Мозг и информация: от естественного интеллекта к искусственному». Его цель — создать новые методы и подходы, которые позволят понять, что является в мозге фундаментальным элементом, одним битом когнитивной информации, и научиться измерять эти ког-биты. Зная это, можно будет эмпирически измерить, сколько бит новой информации получает мозг животного в тот или иной момент, и перевести это субъективное знание в количественный эквивалент.

        Журналист
   И что же, по-вашему, может являться таким битом?

       Академик
   Каждая нервная клетка бодрствующего мозга, которая в данный момент воспринимает образ новой совокупности сигналов от других нейронов мозга, кодирует новый элемент информации — это и есть мельчайший квант знания, который получает мозг. Если мы посчитаем их в штуках – нейронах, откликнувшихся геномным ответом на данное событие с организмом, то узнаем, сколько бит когнитивной информации мозг получил за определенный интервал времени.

       Алиса
   Геном — это вся наследственная информация организма: совокупность всей ДНК в клетке. Когда говорят о «геномном ответе», имеют в виду, что организм (или отдельная клетка) реагирует на какие-то внешние или внутренние сигналы на уровне всего генома. Это может проявляться по-разному:
   меняется активность отдельных генов (то есть считывается разная информация из тех участков ДНК, которые раньше считались «молчащими»);
   активируются или подавляются целые сети генов;
   в клетках могут возникать изменения (мутации, в том числе соматические — которые не передаются потомству, а возникают в отдельных тканях тела).

       Академик
   Но вначале о душе. По религиозным представлениям это бессмертная нематериальная субстанция. В одних верованиях ею обладают все тела, даже неживые, в других — лишь живые, в-третьих — она есть только у животных, но не растений, в-четвертых, к которым относится христианство, она присуща лишь человеку и сохраняется вечно после его смерти. Наука не имеет дело с этой гипотезой.

       Читатель
   Наука не имеет дело со сверхестественным, т.е. с одушевляемым естественным.

       Академик
   Но есть и второй смысл, заключенный в выражениях «душевная боль», «в ее душу закрались сомнения». Понятие души в этом смысле созвучно человеческому «Я», личности человека. Ее познание и есть, на мой взгляд, самое важное, чем может обогатить человечество наука о мозге.

       Читатель
   Подчеркивается, похоже, эмоционально-ментальный характер функционирования мозга.

       Академик
   Теперь о мозге. Это орган, который подчиняется биологическим законам, но его истинная суть состоит совсем не в этом. В действительности мозг — орган когнитивный, то есть психический. И это уже совсем иная форма организации материи, для ее понимания нужны принципы, которым не учат биолога. Сложность, однако, состоит в том, что им не учат и психолога. Современная нейронаука предлагает этому специалисту разместить закономерности психики и сознания в контейнере, в котором нет для этого адекватного места. В философии сознания эта ситуация получила название провала или разрыва в объяснении.
   Моя работа посвящен решению именно этой задачи: устранить разрыв между психикой и мозгом, подняв принципы устройства и работы мозга с чисто анатомического и физиологического на принципиально более высокий, когнитивный уровень.

       Алиса
   Термин «когнитивный уровень» может использоваться в разных контекстах, и его значение зависит от области применения. В общем смысле он связан с уровнем познавательных процессов и обработки информации человеком. В психологии и нейронауках он часто относится к степени развития или активности психических процессов, которые обеспечивают познание: восприятие, память, внимание, мышление, речь, воображение. Это фундамент, позволяющий человеку учиться, решать задачи, принимать решения и адаптироваться к миру.
   В социологии и философии этот термин может использоваться для описания уровней познания — например, эмпирического (связанного с наблюдениями и экспериментами) и теоретического (направленного на выявление законов и закономерностей).

       Читатель
   В современной нейронауке достаточно места, чтобы разместить закономерности психики и сознания. Мешает этому укоренившееся представление о влиянии сознания на функционирование мозга. Сознание – это только осознаваемый информационно-энергетический аспект функционирования мозга. Сознание – не дух, а осознаваемый информационно-материальный продукт.  Он необходим для общения, обмена опытом и накопления знаний. Какое-то время эта информация находится в оперативной памяти и используется при мышлении как единстве осознаваемых и бессознательных процессов. Это принимают за воздействие сознания на функционирование мозга.
   Обеспечивают познание не психические процессы, а мозг, в процессе своего функционирования.

       Журналист
   Что может дать для решения этой задачи современная нейронаука?

       Академик
   Достаточно многое. Например, с помощью карт магнитно-резонансной томографии (МРТ) она уже может идентифицировать определенные мысли, которые возникают в голове у человека. А с помощью тонких клеточных методов она способна выявлять и отдельные элементы, из которых состоит человеческое «Я».
Можно выяснить гораздо более принципиальные вещи: что человек знает об окружающем мире, каким образом он его дробит и что именно из этого имеет для него большую ценность.

       Журналист
   Почему для таких исследований не годится электроэнцефалограмма (ЭЭГ)?

       Академик
   Она измеряет суммарную электрическую активность больших конгломератов нервных клеток, насчитывающих миллионы нейронов. Но в том-то и дело, что каждая нервная клетка — это своего рода индивидуальность. Ученые могут зарегистрировать усредненный голос около ста тысяч нейронов, атомов нашего «Я». Надо выслушивать каждого «члена общества» в отдельности.

       Журналист
   Как часто удается найти четкую взаимосвязь отдельно взятой клетки с образом из внешнего мира?

       Академик
   На тот или иной конкретный стимул отвечает 0,2–1% клеток.
Скорее всего, в данном участке коры разбросано еще несколько миллионов таких же клеточных образов. Шанс найти одну из клеток такой нейронной группы весьма высок. Но распределены они в мозге каждого человека очень индивидуально. В каждом из нас пробуждается активность своего набора из миллионов нейронов, отражающих, чем объект является для нас, как и при каких обстоятельствах он становился частью нашего «Я».

       Журналист
   Вот мы и подобрались к тому, что можно назвать нашим особым «Я», непохожим ни на какие другие «Я»?

       Академик
   «Когда мы говорим, что понимаем группу природных явлений, — писал Эйнштейн, — мы имеем в виду, что нашли конструктивную теорию, которая охватывает их». В теорию мозга, должны входить все феномены отдельно взятого «Я», его психики, субъективных ощущений. Разработанная мною теория нейронных гиперсетей — гиперсетевая теория мозга — попытка увидеть такую объединяющую нейроны конструкцию.

       Читатель
   Поскольку Академик говорит о психике отдельно взятого «Я», то под "Я", здесь он понимает не мозг, а человека как единое целое биологического и социального.

       Академик
   Теория описывает любой мозг как нейронную гиперсеть — сеть, узлами в которой в свою очередь являются нейронные подсети, группы из рассеянных по мозгу, но связанных совместной деятельностью нервных клеток, называемых когнитивными группами (когами). Каждая из них представляет собой сформировавшуюся в ходе индивидуального развития неделимую частичку нашего знания, когнитивного опыта, атом нашего «Я». В таких когах хранятся не только все следы наших соотношений с миром внешним, но и с миром внутренним, другими когами в этой гиперсети. Линкерами (связными) между когами выступают нейроны, одновременно входящие и в одну, и в другую когнитивную группу. Это позволяет нашей гиперсети обладать огромной ассоциативностью. Мысль, возникшая как возбуждение одной когнитивной группы, через нейроны, общие с другими когами, может моментально создать богатейшую сеть ассоциаций, перекинувшись через эти связывающие нейроны на другие образы, понятия, идеи, действия в нашем уме.
   И вот вся эта гигантская нейронная гиперсеть (когнитом) и есть наше «Я», образно говоря, геном нашей личности. Только в отличие от генома, элементы в котором не прибавляются с индивидуальным опытом, наш когнитом постоянно растет. Вначале — огромными темпами — в детстве, но и далее, до самого последнего момента жизни, в нем формируются все новые узлы, коги, и новые связи, лиги, наполняющие нашу личность все новыми впечатлениями, знаниями, ассоциациями, воспоминаниями. Это еще одно описание нейронной гиперсети: когнитом представляет собой гигантский сгусток памяти.
   Через исследование механизмов того, как эта память образуется, устроена, хранится и используется, у нас появляется еще одно экспериментальное окно в мир нашего «Я».

       Читатель
   А здесь под "Я" он понимает мозг человека. Образность выражений Академика обусловлена как сложностью исследуемых процессов, так и теории для восприятия. Важно было создать в массовом сознании хотя бы самое общее представление о своей теории. Заметим, что «в отличие от генома, элементы в котором не прибавляются с индивидуальным опытом, когнитом постоянно растет».

       Журналист
   Пришло время вспомнить о вашей работе по изучению механизмов памяти.

       Академик
   В середине 1980-х главным вопросом, который меня волновал, было то, как субъективный опыт закладывается в нашей памяти, хранится в ней десятилетиями, нередко всю жизнь. Ясно, что «запоминают» при этом нейроны. Но каким образом?
Было понятно, что записать следы таких воздействий нейрон может с помощью генома – информационных макромолекул, хранящихся в клетке на протяжении всей жизни.
   Нам удалось обнаружить такие гены. Эти гены включаются в нервных клетках взрослого мозга в момент, когда они запоминают новую информацию. Это сигнал геному: «То, что сейчас происходит, важно — запомни это!», Каждый раз, когда нервные клетки запоминают что-то новое, в их ядре вспыхивает этот сигнал, и в их геноме запускаются процессы, ведущие к откладыванию следа памяти. Прервите это тонкое звено, работу буквально одного гена, и мозг потеряет способность запоминать что-то на долгое время.

       Читатель
   То, что было понятно Академику, непонятно мне. По моим представлениям в геноме записана наследственная информация, т.е. не формирующаяся в процессе функционирования мозга человека, а сложившаяся в процессе эволюции организмов. Описаны механизмы отражения жизненного опыта в памяти субъектов не с помощью генома, а на основе биологических процессов, включающих и физико-химические.

       Ученый
   В исполнение многих психических функций вовлекаются нейроны, занимающие вполне конкретное место в коре больших полушарий. По-другому обстоят дела с организацией функции памяти. Вероятно, запоминаемая информация сохраняется там же, где происходит ее первичная обработка . Соответственно, память на события, которые всегда подразумевают разнородность поступающей информации, будет сохраняться в нейронах, диффузно разбросанных по всей коре.
   В случае кратковременной памяти нейронная сеть держится на обратимых изменениях проводимости и существует лишь пока по ней циркулирует возбуждение: активность клеток поддерживается не так долго, чтобы сигнал дошел до ядра и вызвал экспрессию ранее молчавших генов, а с ней — соответствующие необратимые структурные и химические изменения проводимости.
   Если возбуждение нейронов, активировавшихся при восприятии нами информации из внешней среды, поддерживается длительно, то сигнал доходит до их ядер и запускает экспрессию определенных генов. Ранее связанные друг с другом не более, чем с соседними нейронами, теперь они начинают менять свой рост и метаболизм в направлении усиления связи друг с другом. В результате мы получаем стойкое повышение проводимости между этими нейронами, что делает возможным вспоминание — узор распространения возбуждения, повторяющий исходный. Таков в общих чертах процесс формирования нейронной сети памяти .
   Выходит, что ключевым для формирования памяти является запуск экспрессии ранее «молчавших» генов. Первой в клетке активируется группа генов, экспрессия которых не нуждается в синтезе новых белков, как это обыкновенно бывает, а основана на механизмах, заранее готовых для восприятия сигналов. Это группа так называемых немедленных ранних генов (когов). Уникальное свойство этих генов заключается в том, что их активация вызывает резкий и кратковременный скачок концентрации их продуктов (мРНК и белков, многие из которых стимулируют транскрипцию других генов) ]. Таким образом, по их мРНК и белкам можно идентифицировать популяцию нейронов, вовлекшихся в запоминание, — нужно лишь успеть это сделать.

       Читатель
   Теперь более-менее понятно.

       Академик
   Это открытие привело далее ко многим важным выводам в молекулярной биологии памяти. Однако попутно у нас неожиданно появился новый инструмент, который позволил нам видеть процессы приобретения нового опыта на молекулярном уровне, регистрировать, как мозг животного, его отдельные клетки запоминают субъективную информацию. Если нервные клетки «удивились» чему-то, они это запомнят. Благодаря этому мы научились реконструировать клеточные карты следов памяти в мозге.

       Журналист
   Для этого нужно было визуализировать процесс. Как это удалось?

       Академик
   Вместе с коллегами-физиками мы создали новые приборы для микроскопии такого прозрачного мозга, позволившие в конечном счете получить трехмерную картину клеточного следа памяти. Измерить знания в битах. Зная, что является в мозге фундаментальным элементом, одним битом когнитивной информации, и научиться измерять эти ког-биты, можно будет эмпирически измерить, сколько бит новой информации получает мозг животного в тот или иной момент, и перевести это субъективное знание в количественный эквивалент.

       Журналист
   И что же, по-вашему, может являться таким битом?

       Академик
   Каждая нервная клетка бодрствующего мозга, которая в данный момент воспринимает образ новой совокупности сигналов от других нейронов мозга, кодирует новый элемент информации — это и есть мельчайший квант знания, который получает мозг. Если мы посчитаем их в штуках, нейронах, откликнувшихся геномным ответом на данное событие с организмом, то узнаем, сколько бит когнитивной информации мозг получил за определенный интервал времени.
   Исследования мозга позволяют установить принципы его функционирования и использовать их при создании искусственного интеллекта.

       Журналист
   Итак, вы сегодня можете исследовать клеточные основы разума и памяти. А что насчет сознания? Mind  [ma;nd],  ум, разум, рассудок, сознание, психика, взгляд, мнение, мысль.

       Академик
   Это следующий и гораздо более сложный шаг. Определим вначале эти понятия в терминах гиперсетевой теории мозга. Сознание и разум в ней — разные вещи. Разум, чему в английском соответствует слово mind, то есть наша личность, наше «Я», — это структура, особая высокоуровневая организация мозга. Она сохраняется даже в тот момент, когда вы засыпаете или другим образом теряете сознание. Эта нейронная гиперсеть отпечатана в мозге. Если бы такой структуры не было, то и ментальным процессам протекать было бы негде.
   Сознание — один из таких ментальных процессов. Оно — ветер, который дует по улицам города разума. Без города, в степи, ветер не сформирует свои потоки. Теория говорит, что когда город разрушается, мы исчезаем. Если бы оказалось обратное, теорию ждало бы большое потрясение, требующее ее коренного пересмотра. Но с учетом того, что сегодня знает о мозге наука, не стоит строить планы на загробную жизнь.

       Ведущий
   Диалектико-материалистическое определение понятий «личность» и «мозг»:
Личность – это человеческий индивид в аспекте его социальных качеств, формирующихся в процессе  исторически конкретных видов деятельности и общественных отношений.
   Мозг – центральный отдел нервной системы, включающей головной и спинной мозг. Высшие отделы головного мозга, непосредственно связанны с психической жизнью животных и человека. Они являются органом управления – системой согласующей функционирование различных органов между собой и регулирующих с помощью психического отражения взаимоотношения организма со средой.
   Если  видовой опыт у животных передается по наследству с помощью инстинктов, то у людей усвоение исторически сложившихся форм деятельности происходит в процессе индивидуального развития человека. Человеческие способности являются преимущественно функциями нейродинамических мозговых структур.

       Читатель
   Мозг – центральный информационно-управляющий орган нервной системы, определяющей поведение животных и деятельность человека. Информационной базой функционирования мозга является память, главным образом, долговременная память».
   Сознание представляется не столько процессом, сколько осознаваемым аспектом функционирования мозга в единстве осознаваемых и бессознательных процессов, включая внимание и мышление.
   Соответственно, душу можно определить как преимущественно эмоционально-образный аспект функционирования мозга, отражающий ранние этапы эволюции и формирование человека как личности.
   Сознание не дух и не ветер - это поэтический образ материальной сущности информации. Не ветер формирует свои потоки по улицам города, а город формирует потоки материального ветра, совокупность которых все еще называют сознанием.

       Ведущий
   Не забывай, что мы не волшебники, а только учимся.

       Читатель
   Век живи – век учись.
21.10.2026

       Ведущий
   Читатель отметил, что в одном случае Академик понимал под «Я» мозг человека, в другом – самого человека. Это он сделал для последующего осмысления.

       Читатель
   Заканчивая интервью, Академик говорит: «Определим вначале эти понятия в терминах гиперсетевой теории мозга. Сознание и разум в ней — разные вещи.  Разум … есть наша личность, наше «Я», — это структура, особая высокоуровневая   организация мозга».
   По сути, он отождествляет нашу личность и наше «Я», рассматривая их в аспекте функционирования мозга человека. Это методологическая ошибка: совпадение тех или иных аспектов проявления тех или иных явлений не свидетельствует о тождественности этих явлений.
   Человек – организм, способный в процессе жизнеобеспечения активно отображать как внешнюю, так и внутреннюю среду. Он представляет собой высокоорганизованную самообучающуюся, саморегулирующуюся систему, обеспечивающую ему выживание, развитие и эволюцию.
   Нервная система  - это информационно-управляющая система поведения и деятельности человека в его взаимоотношениях с внешней средой.
   Мозг – центральный орган этой системы, координирующий, к тому же, и саморегуляцию организма – гомеостаз.
   Физическим носителем сознания является информация как высшая форма организации материи.
   «Разум … есть наша личность» - только в аспекте функционирования мозга личности. «Наше «Я», — это структура, особая высокоуровневая организация мозга» - только в аспекте функционирования мозга, представляющего собой высокоорганизованную самообучающуюся, саморегулирующуюся систему организма человека.  Поскольку мозг, как орган, обеспечивает эти качества организму, то Академик их ошибочно отождествил.
   Нередко под «наше Я» понимают самосознание как осознание самого себя. По мнению Алисы, самосознание — это восприятие человеком самого себя как личности: своих возможностей и ограничений, мотивов, целей, желаний, потребностей, действий и роли в общественных процессах. Оно    формирует «образ Я» и помогает выстроить самооценку и самоуважение.
   Получается, что Разум – это не наша личность, не наше «Я», — это структура, особая высокоуровневая организация мозга». Однако такое определение носит весьма общий характер.
22.10.2026