интуиционизме. Достаточно напомнить, что Брауэр полностью отрицал связь
математики с языком ( в том числе и с логическим языком, который в конечном
счете интерпретируется через естественный) и требовал изучать математическое
мышление, а не математический язык [76, с. 256]. Для интуиционизма
характерно развитие ставшего уже традиционным сопоставления математики и
музыки [76, с. 240, примеч. 3, и с 257] В музыкальных склонностях таких
математиков, как Брауэр и Вейль, можно было бы видеть психофизиологическое
выражение глубоких соотношений, вскрываемых сближением интуиционизма и
музыки.
Любопытно, что интуиционистская критика традиционной математики не
затрагивает представлений о замкнутых конечных совокупностях, что означало
как бы возврат (на новом этапе) к той самой древней математике замкнутых
множеств, которая предшествовала появлению математики нового времени. Суть
предлагаемого сопоставления состоит не в дополнительной критике
интуиционистского подхода к математике, а напротив, в прояснении некоторых
причин возрождения того понимания математики, которое возникло достаточно
давно. Брауэра не умаляет сопоставление его с австралийским юношей, для
которого числа, большие чем 10, были "пустяками белого человека", подобно
тому, как для Брауэра был неприемлем традиционный взгляд на бесконечные
множества. В той мере, в какой математическое мышление представляет собой и
результат деятельности правого полушария, утверждение необходимости
интуиционистского подхода оказывается совершенно естественным.
С этой же точки зрения значительный интерес может представить и
цитированное выше предположение И. А. Соколянского, который хотел проверить,
не окажется ли именно математическое мышление наиболее адекватным способом
описания внешнего мира для тех людей, знаковые системы которых первоначально
развивались именно с опорой на "правый мозг". Структура мозга Эйзенштейна
согласуется и с включением
в круг его пожизненных привязанностей не только музыки и зрительных
искусств, но и аналитической геометрии.
Та вычислительная машина, которая должна была бы в двухмашинном
комплексе моделировать работу правого ("недоминантного") полушария головного
мозга, скорее всего должна была бы оперировать с такими объектами, природа
которых принципиально отлична от цепочек символов, с которыми имеют дело
логическое и "грамматическое" (речевое -- "доминантное") левое полушарие и
обычные вычислительные и логические машины, моделирующие его работу. По
словам Дж. фон Неймана, "в центральной нервной системе логика и математика,
рассматриваемые как языки, структурно должны существенным образом отличаться
от тех языков, с какими обычно мы встречаемся в нашем опыте" [80, с. 50].
С точки зрения идеи мозга как комплекса двух машин можно предположить
такое развитие идеи фон Неймана: в этом комплексе одна машина
(соответствующая левому полушарию) характеризуется логическим языком, в
основе своей близким к языкам математической логики, тогда как для второй
машины были бы нужны математические языки принципиально других типов (или
логические языки, моделирующие эти языки).
На уровне нейронов (а может быть и на других "низших" уровнях)
информация и в недоминантном полушарии может кодироваться дискретно . Но по
главным своим функциям это -- полушарие целостных ("топологически связных")
единиц. Поэтому оно оперирует целостными зрительными и пространственными
образами, предметами, иероглифами, жестами, музыкальными мелодиями и
ритуализованными фразами и именами вещей, не членящимися на единицы
("буквы") в самом этом полушарии. Но каждому целостному образу правого
полушария может соответствовать его представление в виде последовательности
дискретных символов в левом полушарии.
Можно представить себе связанные друг с другом машины m1 и М2 (рис.
26). Из m2 в М1) по каналам передачи информации могут, в частности,
передаваться некоторые адреса, каждому из которых соответствует в М2
целостный образ (пустьЇ и закодированный набором дискретных единиц). В М1 с
этим адресом связана цепочка отличающихся друг от друга символов. Тогда М1
соответствует доминантному полушарию, разлагающему на составные части те
имена, которые другое полушарие (моделируемое машиной М2) соотносит с
целостными образами предметов. Число, в правом полушарии выступающее как
единое целое -- особый индивид, в левом предстает как элемент ряда
натуральных чисел или как результат каких-либо вычислительных операций.
Если предлагаемые гипотезы (пока еще весьма предвари, тельные) верны,
то в будущем развитии моделирования функций мозга видное место может
принадлежать таким новым направлениям, как математическая теория катастроф
Р. Тома С помощью этой теории можно, в частности, изучать те границы
("катастрофы"), которые мозг (видимо, правое его полушарие) проводит между
отдельными целостными связными образами предмемж [42].
Рис 26. Схема соотношений между частями двухмашинного комплекса:
μ1, Μ2-- части комплекса. А, Н. С -- связанные области в m2;
a1a2,...an, B1b2,...Bn, C1c2,...Cn -- последовательности дискретных единиц в
М1
Решение задачи описания того, как неречевое полушарие оперирует с
прерывными ("катастрофическими" в смысле Тома) сочетаниями непрерывных
(связных) образов, может потребовать использования тех частей аппарата
современной математики, которые в очень слабой степени привлекались для
исследования мозга, чаще моделировавшегося с помощью логических схем.
Большая адекватность континуальных моделей для описания биологических систем
отмечалась еще на значительно более ранних этапах развития кибернетики в
моделях непрерывных сред, построенных в связи с изучением сердечной
деятельности [7, с. 183, 190],
Несомненно, что к сходным выводам подводят и некоторые из новых
физиологических работ о языках мозга, в которых недаром отмечается значение
идей Тома [37, с. 421]. В таких патологических условиях, как эпилептический
припадок, система нейронов в целом описывается континуальными моделями. Но
аналогичные явления могут отмечаться и при нормальной
работе мозга, участки которого описываются как ткани со спонтанно
активными элементами [37, с. 92-- 100].
Применение в моделях мозга языка топологии и других методов, важных для
описания связных целостных объектов, характеризующихся непрерывностью, не
только дает возможность использовать в науке о человеке более развитые части
современной математики, но может и привести к постановке таких задач,
которые потребуют разработки принципиально нового математического аппарата.
В этом отношении новейшие работы в области моделей мозга могут оказаться
существенным стимулом для развития и математики, и кибернетики.
Как заметил А. Н. Колмогоров, "условные рефлексы свойственны всем
позвоночным, а логическое мышление возникло лишь на самой последней стадии
развития человека. Все предшествующие формальному логическому мышлению виды
синтетической деятельности человеческого сознания, выходящие за рамки
простейших условных рефлексов, пока не описаны на языке кибернетики" [81, с.
54].
Решение задачи описания этих "дологических" форм сознания, к которой
стремились и такие крупнейшие наши теоретики искусства, как Эйзенштейн [40,
с. 62 -- 137], представляет исключительный интерес для всех тех форм
знаковых систем, которые но своей структуре отличны от логических языков. В
раннем искусстве могут преобладать правополушарные целостные образы, позднее
взаимодействующие с логическими понятиями.
Н. А. Бернштейн с большой четкостью на современном кибернетическом
языке указал на различие (намеченное в физиологии еще раньше) между
"дологическим" типом работы нервной ткани и теми эволюционно более новыми
системами нейронов, действующих по принципу "все или ничего", которые
преимущественно интересовали кибернетиков. От таких "канализованных" Ї
неокинетических ("новодвигательных") форм передачи нервных сигналов
Бернштейн отличал формы палеокинетические ("древнедвигательные"), которые
могут распространяться и поперек нервных волокон с диэлекрическими обо-1
лочками, не составляющими преграды для палеокинетических сигналов [18, с.
294-- 295].
В принципе сходная точка зрения, предполагающая роль медленных
потенциалов в работе головного мозга (представляемой голографической
моделью), была недавно обоснована на большом экспериментальном материале в
специальной книге К. Прибрама [37].
Исключительный интерес представляет вопрос о том, не преобладает ли
"голографический" ("палеокинетический") тип
в работе нервной ткани правого полушария в отличие от левого. Это
соответствовало бы вероятному предположению об отражении в работе этого
полушария черт, характерных для центральной нервной системы до появления
звукового языка. Но следует подчеркнуть, что все указанные гипотезы
нуждаются в тщательной экспериментальной проверке.
КАК ДАВНО ВОЗНИК ЗВУКОВОЙ ЯЗЫК?
Наш известный антрополог В. В. Бунак еще 25 лет назад предположил, что
закрепление за левым полушарием функции управления звуковой речью произошло
еще до верхнего палеолита (более 30000 лет до н. э.) [82, с. 241, 242]. Эта
датировка была дана на основании обнаруженных им морфологических следов
асимметрии функций двух полушарий на древних ископаемых черепах людей того
времени. Более развитые речевые зоны левого полушария (см. рис. 16, а)
оставляют след на черепе.
В то время на это доказательство (как и на аналогичные мысли,
высказывавшиеся ранее другими антропологами) не было обращено должного
внимания, так как существенные для этого данные о морфологической асимметрии
полушарий у современных людей были проверены лишь в последние годы. Недавно
окончательно была подтверждена точка зрения об асимметрии следов средней
менингиальной артерии на эндокране -- внутренней стороне черепа современного
человека [83, с. 20 и 45; 34, с. 331; 24, с. 503-- 516]. Гипотеза В. В.
Бунака, по которой речь уже была во времена верхнего палеолита,
подтвердилась тщательным исследованием, проведенным безвременно умершей В.
И. Кочетковой -- одной из тех, кто создал палеоневрологию-- новую на>ку о
центральной нервной системе ископаемых людей [83, с. 155].
Кочеткова внимательно изучила слепки черепов предков человека, в
частности неандертальцев, из десяти находок времени мустье (около 50 000--
40 000 лет до н. э.) и пришла к выводу, что уже в это время (еще до
появления в верхнем палеолите Homo sapiens) отмечается развитие речевой зоны
Брока и зоны Вернике. Уже после смерти В. И. Кочетковой вывод о развитости
морфологической асимметрии мозга у неандертальцев (в отличие, например, от
питекантропов) был подтвержден на большом материале [84, ср. 34, с. 361;
153].
В последние годы идет дискуссия о том, был ли возможен у неандертальцев
звуковой язык, для которого необходим специфический для современного
взрослого человека характер вытянутой надгортанной полости зева,
отсутствующей у новорож
денного и у древнейших предков человека. На основании одного черепа
неандертальца были сделаны расчеты, дающие и для него отрицательный ответ на
этот вопрос, но они не кажутся бесспорными [40, с. 25-- 26; 34, с. 624]. В
случае, если эта гипотеза подтвердится, окажется, что неандерталец
(последний по времени предшественник Homo sapiens) уже имел (очевидно,
возникшие благодаря мутациям) предпосылки для специализированных устройств
ввода и вывода. Но использовались они не для обработки звуковой речевой
информации, а еще главным образом для расчленения на элементы знаков языка
жестов (принципиальная возможность этого явствует из характера использования
пальцевой азбуки глухонемыми и слепоглухонемыми).
По гипотезе Н. Гешвинда [85], основную роль в развитии звукового языка
сыграло развитие тех нижне-теменных участков мозга, которые обеспечивают
связь между устройствами обработки информации разного рода, в частности,
звуковыми и зрительными. Соответствующие области почти полностью отсутствуют
у обезьян. Но пре -- 'Первоначальном развитии этих участков мозга они могли
способствовать прежде всего связям между зрительными и тактильными
устройствами: характерно, что эти участки сильно развиты в правом полушарии,
в чем иногда видят противоречие идее Гешвинда [24, с. 511].
Лишь потом место ранней пальцевой азбуки (древнейших элементов, на
которые начали разлагать жесты при увеличении словаря языка жестов), мог
занять звуковой язык. В этом отношении показательна предполагаемая история
пальцевого счета. Знаки этой системы из жестов-иероглифов (которыми ведало
правое полушарие) превращаются в эквиваленты числительных, относящиеся к
сфере левого полушария. Поэтому по отношению к таким предкам человека, как
синантроп, наряду с гипотезой о развитии у них зачатков речевой зоны мозга
[83, с. 146] возможно и допущение о росте тех отделов мозга, которые потом
стали заниматься звуковым языком, а первоначально "обслуживали" язык
элементарных жестов.
Развитие зон, соответствующих специализированным устройствам вывода и
ввода, в это время могло еще не сопровождаться асимметрией мозга, как это
иногда наблюдается (в небольшом числе случаев, см. рис. 16, б) и у
современных людей. Более определенные выводы можно сделать относительно
времени, когда правая рука стала главной при выполнении основных операций с
орудиями труда. Ответом на этот вопрос наука обязана нашему историку С. А.
Семенову -- создателю экспериментальной археологии, научной дисциплины,
которая проверяет гипотезы о характере применения древних орудий посред
ством воспроизведения аналогичных технологических процессов. Ему
удалось установить, что судя по следам работы, обнаруживаемым на орудиях
труда, неандертальцы в основном работали правой рукой [86].
С этим можно предположительно связать и одну странную находку времени
мустье в Ираке в пещере Шанидар (древность находки определена по
С14 как 46 900+ 1500 лет): там найден скелет 50-летнего
старика-неандертальца, который потерял правую руку и долго жил после этого,
причем он носил какие-то предметы в зубах, отчего они скошены с внутренней
стороны.
В верованиях позднейшего времени нередко встречается культ божества с
одной рукой, причем часто у священного существа почитается левая рука -- как
бы зеркальное отражение основной руки обычного человека. Иногда с этим
связывается и обычай отрезания одной из рук или ее пальцев; так объясняют и
соответствующие изображения в искусстве верхнего палеолита. Поэтому кажется
вероятным, что скелет' из пещеры Шанидар -- это первый след того, что в
первобытной религии уже нашло отражение почитание одной из рук, их
функциональная асимметрия.
По соображениям общего характера возможно, хотя и необязательно, что
эта функциональная асимметрия рук могла сложиться в труде (и религии)
первобытного человека (неандертальца) еще до того, как у него образовалась
морфологическая асимметрия полушарий, управляющих руками. В этой связи стоит
подчеркнуть, что правое полушарие является доминантным меньше чем у половины
левшей в современном обществе, иначе говоря, эти два признака не строго
коррелируют друг с другом, что подтверждается и данными о таких правших,
которые, например, пишут и бросают мяч разными руками (ср. рис. 17).
Кроме человека, морфологическая асимметрия центральной нервной системы
открыта у певчих птиц, для которых специфична интенсивная звуковая
сигнализация [24, с. 23-- 44]. Видимо, необходимость выделения специальных
отделов центральной нервной системы требуется ввиду значительного объема
специализированных процессов, которые трудно сочетать с выполнением других
задач. Кроме китов (и дельфинов), у которых обнаруживается асимметрия
звукоизлучающего аппарата, некоторые млекопитающие, в частности мыши, кошки
и обезьяны [24], обнаруживают тенденцию к подобной асимметрии, часто
остающейся лишь индивидуальной характеристикой животного. Однако из
антропоидов (человекообразных обезьян) асимметрия полушарий мозга бесспорна
78
только у одного вида горилл [87], а для других антропоидов лишь
предполагается по не вполне окончательным данным [34, с. 361-- 363; 24, с.
512-- 513]. Но нигде эта асимметрия не становится настолько существенной,
как у человека, для которого (видимо, непосредственно после мустье при
переходе к верхнему палеолиту) характерно все более последовательное
проведение наследственного различия между правым и левым, связанное с
наличием звукового языка.
Звуковой язык, по-видимому, достаточно поздно в процессе становления
современного человека становится основным инструментом общения -- примерно
за 50-- 30 тысяч лет до н. э. (при общей длительности процесса развития
человека, оцениваемой приблизительно в 3-- 4 миллиона лет в свете новейших
открытий в Африке). Но его истоки коренятся в звуковой сигнализации обезьян.
Среднее число различных сигналов (от 20 до 40) в разных системах
звуковой сигнализации обезьян, не отличающееся существенно от числа сигналов
в системах общения других позвоночных [40, с. 19], приблизительно
соответствует среднему числу фонем -- основных звуковых единиц естественного
языка. Это можно было бы объяснить тем, что те характеристики центральной
нервной системы (в частности, размер оперативной памяти), которые определяют
по число, в процессе очеловечивания относительно мало изменились (хотя
соответствующие данные о происхождении памяти еще пока недостаточны).
В постоянстве числа сигналов всех позвоночных вплоть до числа фонем
можно было бы видеть подтверждение принципа, по которому генетический
механизм хорошо <считает" примерно до 26 [18, с. 318].
Развитие языка шло не по пути увеличения числа первоначальных сигналов, а в
направлении их превращения из неразложимых на части осмысленных
знаков-сообщений в элементы, из цепочек которых строятся другие знаки,
соответственно от языка правого мозга -- к языку левого.
Знаки -- звуковые сигналы -- обезьян нечленораздельны, не строятся из
цепочек. Каждый из 20-- 40 звуковых сигналов, которые издают обезьяны,
представляет собой неразложимый звуковой комплекс, служащий знаком
определенной стандартной ситуации подобно знаку воздушной тревоги в
человеческих обществах. Опыты, при которых искусственно вызываются звуковые
сигналы при раздражении мoзгa электродами, показали существенную разницу в
локализации производства звуков, у человека -- преимущественно в коре, у
обезьян -- в подкорковых глубинных областях.
Важнейшим отличием человекообразных обезьян от человека (точнее, мозга
обезьяны от "левого мозга" человека) призна
79
ется то, что они принадлежат к животным зрительного типа. Решение
интеллектуальных задач у шимпанзе возможно только тогда, когда все предметы
и орудия, необходимые для этого, оказываются одновременно в зрительном поле
обезьяны (что можно сравнить с характерной для "правого мозга" человека
установкой на данную конкретную ситуацию).
Исходя из этого Л. С. Выготский еще в начале 30-х годов предложил
поставить опыт обучения человекообразных обезьян языку жестов, используемому
глухонемыми; он заметил при этом, что находит сходство между обезьянами и
людьми, страдающими афазией (иначе говоря, между мозгом обезьяны и "правым
мозгом" человека, левый мозг которого поражен афазией). К сожалению, лишь 40
лет спустя этот опыт был осуществлен известными зоопсихологами супругами
Гарднерами (не знавшими о догадке Выготского), обучившими обезьяну Уошо
достаточно сложному языку жестов-иероглифов. Результаты их опытов были
подтверждены и экспериментами Примака, который научил шимпанзе Сара
пользоваться системой условных знаков, из которых она может строить
последовательности (рис. 27) [37, с. 371].
Дальнейшее продолжение этих опытов на других шимпанзе [88], в том числе
с помощью использования вычислительной машины как "учителя" обезьяны [34, с.
562-- 578], а в последнее время и на горилле, подтверждает далеко идущее
сходство возможностей мозга обезьяны с "правым мозгом" человека. Особенно
замечательно то, что Уошо способна выполнить синонимические преобразования
комбинаций жестов-знаков в том именно духе, который характерен для правого
полушария человека, где хранится толковый словарь языка. Супруги Гарднеры,
объясняясь с Уошо жестами, называли "холодильник" комбинацией
жестов-иероглифов "холодный" + "ящик". Уошо же сама придумала вместо этого
комбинацию жестов "открой" + "пища" + "питье" [89]. Логическое название,
построенное по типу логического высказывания "быть холодным" (о "ящике")
Ρ (а), обезьяна заменяет соединением обозначения нужного ей действия с
обозначением нужных предметов.
В экспериментах Примака особенно интересно для сопоставления с
характерным для "правого мозга" человека языком иероглифов типа китайских
то, что Сара сама предпочла располагать свои сообщения на доске вертикально,
что было принято и Примаком (рис. 27).
Для подтверждения сходства употребления знаков обезьянами и ранних форм
человеческого общения существенно то, что у Уошо один жест может относиться
одновременно к целому
80
Рис 27. Система сигнализации шимпанзе Capi
комплексу предметов: "вред" -- "царапина" -- "красные пятна" --
"пупок"; "слушать" -- "будильник" -- "сломанная стрелка часов" -- "мигающий
огонек"; "цветок" -- "запах табака" -- "кухня" и т. п. Такое комплексное
употребление жестов совпадает с комплексным характером значений наиболее
ранних слов младенческого лепета.
Такую размытость значений в большой степени сохраняют и развитые
человеческие языки. Поэтому в последнее время предложена теория, по которой
для их описания нужны "размытые множества" (fuzzy sets), принадлежность к
которым того или иного предмета определяется в зависимости от данной
ситуации [90]. В логическом языке всегда известно, принадле
жит данный предмет множеству (P(W) = 1) или нет (P(W)=0). В
естественном языке P(W) принимает значения от 1 до 0 в зависимости от
воздействия контекста [42, с. 316], то позволяющего отнести предмет к
размытому множеству, то затрудняющего такое решение.
Особенности человеческого восприятия в отличие от вычислительных машин
видят в способности оперирования с размытыми множествами [91] В этом смысле
можно сказать, что язык каждого современного человека занимает промежуточное
место между сигнализацией Уошо и строгой однозначностью машинных языков.
У Уошо такая комплексность значений или многозначность связана еще и с
тем, что у нее, как и у Сара, общее число жестов не превышает 200 знаков
(2*102, т. е. на два порядка меньше величины, характерной для
наименьшего словаря в современном человеческом языке). По числу знаков, как
и по другим особенностям, систему обучения четырехлетней Уошо можно сравнить
с речью ребенка в полтора -- два года [60, с. 41], когда от 12-- 15 слов
ребенок переходит к 60-- 200 словам. Но характерна тенденция к употреблению
каждого из этих знаков в максимально разнообразных значениях (в отличие от
жесткой предопределенности звуковых сигналов обезьян).
Кажется несомненным, что этими экспериментами доказана явная близость
некоторых особенностей правого полушария современного человека к мозгу его
далеких предков.
Исследование системы жестов, которую могут усвоить шимпанзе и гориллы,
позволяет представить в какой-то мере ту эпоху в предыстории человеческого
языка, которую можно уподобить и "сенсоромоторному" периоду в развитии
ребенка. По гипотезе Р. Тома [42, с. 247-- 250], с помощью языка человек
избавляется от той власти, которую над зверями, первобытными людьми и
маленькими детьми могут иметь биологически значимые предметы. Благодаря
тому, что человек называет вещи по имени, они постепенно теряют свое былое
могущество. Можно напомнить, что вещи, сохраняющие свою былую власть,
человек избегает называть по имени: из-за таких табу далекие предки
современных славян древнее индоевропейское название медведя (сохраняющееся,
например, в том греческом слове, от которого образовано название Арктики)
заменили осторожным прозвищем "едящий мед".
Возникновение семантического пространства языка как в развитии ребенка,
так и в истории всего человечества, следует за первичным постижением
внешнего пространства, в котором человек начинает ориентироваться с помощью
своего тела. Переход к решению логических задач, чрезвычайно трудных
даже для мозга таких высокоразвитых животных, как дельфины, явился
самым поздним этапом развития. В определенном смысле биологически человек
меньше всего подготовлен к частому решению сменяющихся логических задач [92,
с. 203-- 204]. В этом и можно было бы видеть биологический смысл создания
вычислительных машин, наделенных именно этой способностью и поэтому
восполняющих существенный пробел в эволюции центральной нервной системы.
С кибернетической точки зрения эволюция, приведшая к развитию левого
полушария, в существенно большей степени, чем правое, ориентированного на
решение логических задач, находит дальнейшее продолжение в создании
математики с языком ( в том числе и с логическим языком, который в конечном
счете интерпретируется через естественный) и требовал изучать математическое
мышление, а не математический язык [76, с. 256]. Для интуиционизма
характерно развитие ставшего уже традиционным сопоставления математики и
музыки [76, с. 240, примеч. 3, и с 257] В музыкальных склонностях таких
математиков, как Брауэр и Вейль, можно было бы видеть психофизиологическое
выражение глубоких соотношений, вскрываемых сближением интуиционизма и
музыки.
Любопытно, что интуиционистская критика традиционной математики не
затрагивает представлений о замкнутых конечных совокупностях, что означало
как бы возврат (на новом этапе) к той самой древней математике замкнутых
множеств, которая предшествовала появлению математики нового времени. Суть
предлагаемого сопоставления состоит не в дополнительной критике
интуиционистского подхода к математике, а напротив, в прояснении некоторых
причин возрождения того понимания математики, которое возникло достаточно
давно. Брауэра не умаляет сопоставление его с австралийским юношей, для
которого числа, большие чем 10, были "пустяками белого человека", подобно
тому, как для Брауэра был неприемлем традиционный взгляд на бесконечные
множества. В той мере, в какой математическое мышление представляет собой и
результат деятельности правого полушария, утверждение необходимости
интуиционистского подхода оказывается совершенно естественным.
С этой же точки зрения значительный интерес может представить и
цитированное выше предположение И. А. Соколянского, который хотел проверить,
не окажется ли именно математическое мышление наиболее адекватным способом
описания внешнего мира для тех людей, знаковые системы которых первоначально
развивались именно с опорой на "правый мозг". Структура мозга Эйзенштейна
согласуется и с включением
в круг его пожизненных привязанностей не только музыки и зрительных
искусств, но и аналитической геометрии.
Та вычислительная машина, которая должна была бы в двухмашинном
комплексе моделировать работу правого ("недоминантного") полушария головного
мозга, скорее всего должна была бы оперировать с такими объектами, природа
которых принципиально отлична от цепочек символов, с которыми имеют дело
логическое и "грамматическое" (речевое -- "доминантное") левое полушарие и
обычные вычислительные и логические машины, моделирующие его работу. По
словам Дж. фон Неймана, "в центральной нервной системе логика и математика,
рассматриваемые как языки, структурно должны существенным образом отличаться
от тех языков, с какими обычно мы встречаемся в нашем опыте" [80, с. 50].
С точки зрения идеи мозга как комплекса двух машин можно предположить
такое развитие идеи фон Неймана: в этом комплексе одна машина
(соответствующая левому полушарию) характеризуется логическим языком, в
основе своей близким к языкам математической логики, тогда как для второй
машины были бы нужны математические языки принципиально других типов (или
логические языки, моделирующие эти языки).
На уровне нейронов (а может быть и на других "низших" уровнях)
информация и в недоминантном полушарии может кодироваться дискретно . Но по
главным своим функциям это -- полушарие целостных ("топологически связных")
единиц. Поэтому оно оперирует целостными зрительными и пространственными
образами, предметами, иероглифами, жестами, музыкальными мелодиями и
ритуализованными фразами и именами вещей, не членящимися на единицы
("буквы") в самом этом полушарии. Но каждому целостному образу правого
полушария может соответствовать его представление в виде последовательности
дискретных символов в левом полушарии.
Можно представить себе связанные друг с другом машины m1 и М2 (рис.
26). Из m2 в М1) по каналам передачи информации могут, в частности,
передаваться некоторые адреса, каждому из которых соответствует в М2
целостный образ (пустьЇ и закодированный набором дискретных единиц). В М1 с
этим адресом связана цепочка отличающихся друг от друга символов. Тогда М1
соответствует доминантному полушарию, разлагающему на составные части те
имена, которые другое полушарие (моделируемое машиной М2) соотносит с
целостными образами предметов. Число, в правом полушарии выступающее как
единое целое -- особый индивид, в левом предстает как элемент ряда
натуральных чисел или как результат каких-либо вычислительных операций.
Если предлагаемые гипотезы (пока еще весьма предвари, тельные) верны,
то в будущем развитии моделирования функций мозга видное место может
принадлежать таким новым направлениям, как математическая теория катастроф
Р. Тома С помощью этой теории можно, в частности, изучать те границы
("катастрофы"), которые мозг (видимо, правое его полушарие) проводит между
отдельными целостными связными образами предмемж [42].
Рис 26. Схема соотношений между частями двухмашинного комплекса:
μ1, Μ2-- части комплекса. А, Н. С -- связанные области в m2;
a1a2,...an, B1b2,...Bn, C1c2,...Cn -- последовательности дискретных единиц в
М1
Решение задачи описания того, как неречевое полушарие оперирует с
прерывными ("катастрофическими" в смысле Тома) сочетаниями непрерывных
(связных) образов, может потребовать использования тех частей аппарата
современной математики, которые в очень слабой степени привлекались для
исследования мозга, чаще моделировавшегося с помощью логических схем.
Большая адекватность континуальных моделей для описания биологических систем
отмечалась еще на значительно более ранних этапах развития кибернетики в
моделях непрерывных сред, построенных в связи с изучением сердечной
деятельности [7, с. 183, 190],
Несомненно, что к сходным выводам подводят и некоторые из новых
физиологических работ о языках мозга, в которых недаром отмечается значение
идей Тома [37, с. 421]. В таких патологических условиях, как эпилептический
припадок, система нейронов в целом описывается континуальными моделями. Но
аналогичные явления могут отмечаться и при нормальной
работе мозга, участки которого описываются как ткани со спонтанно
активными элементами [37, с. 92-- 100].
Применение в моделях мозга языка топологии и других методов, важных для
описания связных целостных объектов, характеризующихся непрерывностью, не
только дает возможность использовать в науке о человеке более развитые части
современной математики, но может и привести к постановке таких задач,
которые потребуют разработки принципиально нового математического аппарата.
В этом отношении новейшие работы в области моделей мозга могут оказаться
существенным стимулом для развития и математики, и кибернетики.
Как заметил А. Н. Колмогоров, "условные рефлексы свойственны всем
позвоночным, а логическое мышление возникло лишь на самой последней стадии
развития человека. Все предшествующие формальному логическому мышлению виды
синтетической деятельности человеческого сознания, выходящие за рамки
простейших условных рефлексов, пока не описаны на языке кибернетики" [81, с.
54].
Решение задачи описания этих "дологических" форм сознания, к которой
стремились и такие крупнейшие наши теоретики искусства, как Эйзенштейн [40,
с. 62 -- 137], представляет исключительный интерес для всех тех форм
знаковых систем, которые но своей структуре отличны от логических языков. В
раннем искусстве могут преобладать правополушарные целостные образы, позднее
взаимодействующие с логическими понятиями.
Н. А. Бернштейн с большой четкостью на современном кибернетическом
языке указал на различие (намеченное в физиологии еще раньше) между
"дологическим" типом работы нервной ткани и теми эволюционно более новыми
системами нейронов, действующих по принципу "все или ничего", которые
преимущественно интересовали кибернетиков. От таких "канализованных" Ї
неокинетических ("новодвигательных") форм передачи нервных сигналов
Бернштейн отличал формы палеокинетические ("древнедвигательные"), которые
могут распространяться и поперек нервных волокон с диэлекрическими обо-1
лочками, не составляющими преграды для палеокинетических сигналов [18, с.
294-- 295].
В принципе сходная точка зрения, предполагающая роль медленных
потенциалов в работе головного мозга (представляемой голографической
моделью), была недавно обоснована на большом экспериментальном материале в
специальной книге К. Прибрама [37].
Исключительный интерес представляет вопрос о том, не преобладает ли
"голографический" ("палеокинетический") тип
в работе нервной ткани правого полушария в отличие от левого. Это
соответствовало бы вероятному предположению об отражении в работе этого
полушария черт, характерных для центральной нервной системы до появления
звукового языка. Но следует подчеркнуть, что все указанные гипотезы
нуждаются в тщательной экспериментальной проверке.
КАК ДАВНО ВОЗНИК ЗВУКОВОЙ ЯЗЫК?
Наш известный антрополог В. В. Бунак еще 25 лет назад предположил, что
закрепление за левым полушарием функции управления звуковой речью произошло
еще до верхнего палеолита (более 30000 лет до н. э.) [82, с. 241, 242]. Эта
датировка была дана на основании обнаруженных им морфологических следов
асимметрии функций двух полушарий на древних ископаемых черепах людей того
времени. Более развитые речевые зоны левого полушария (см. рис. 16, а)
оставляют след на черепе.
В то время на это доказательство (как и на аналогичные мысли,
высказывавшиеся ранее другими антропологами) не было обращено должного
внимания, так как существенные для этого данные о морфологической асимметрии
полушарий у современных людей были проверены лишь в последние годы. Недавно
окончательно была подтверждена точка зрения об асимметрии следов средней
менингиальной артерии на эндокране -- внутренней стороне черепа современного
человека [83, с. 20 и 45; 34, с. 331; 24, с. 503-- 516]. Гипотеза В. В.
Бунака, по которой речь уже была во времена верхнего палеолита,
подтвердилась тщательным исследованием, проведенным безвременно умершей В.
И. Кочетковой -- одной из тех, кто создал палеоневрологию-- новую на>ку о
центральной нервной системе ископаемых людей [83, с. 155].
Кочеткова внимательно изучила слепки черепов предков человека, в
частности неандертальцев, из десяти находок времени мустье (около 50 000--
40 000 лет до н. э.) и пришла к выводу, что уже в это время (еще до
появления в верхнем палеолите Homo sapiens) отмечается развитие речевой зоны
Брока и зоны Вернике. Уже после смерти В. И. Кочетковой вывод о развитости
морфологической асимметрии мозга у неандертальцев (в отличие, например, от
питекантропов) был подтвержден на большом материале [84, ср. 34, с. 361;
153].
В последние годы идет дискуссия о том, был ли возможен у неандертальцев
звуковой язык, для которого необходим специфический для современного
взрослого человека характер вытянутой надгортанной полости зева,
отсутствующей у новорож
денного и у древнейших предков человека. На основании одного черепа
неандертальца были сделаны расчеты, дающие и для него отрицательный ответ на
этот вопрос, но они не кажутся бесспорными [40, с. 25-- 26; 34, с. 624]. В
случае, если эта гипотеза подтвердится, окажется, что неандерталец
(последний по времени предшественник Homo sapiens) уже имел (очевидно,
возникшие благодаря мутациям) предпосылки для специализированных устройств
ввода и вывода. Но использовались они не для обработки звуковой речевой
информации, а еще главным образом для расчленения на элементы знаков языка
жестов (принципиальная возможность этого явствует из характера использования
пальцевой азбуки глухонемыми и слепоглухонемыми).
По гипотезе Н. Гешвинда [85], основную роль в развитии звукового языка
сыграло развитие тех нижне-теменных участков мозга, которые обеспечивают
связь между устройствами обработки информации разного рода, в частности,
звуковыми и зрительными. Соответствующие области почти полностью отсутствуют
у обезьян. Но пре -- 'Первоначальном развитии этих участков мозга они могли
способствовать прежде всего связям между зрительными и тактильными
устройствами: характерно, что эти участки сильно развиты в правом полушарии,
в чем иногда видят противоречие идее Гешвинда [24, с. 511].
Лишь потом место ранней пальцевой азбуки (древнейших элементов, на
которые начали разлагать жесты при увеличении словаря языка жестов), мог
занять звуковой язык. В этом отношении показательна предполагаемая история
пальцевого счета. Знаки этой системы из жестов-иероглифов (которыми ведало
правое полушарие) превращаются в эквиваленты числительных, относящиеся к
сфере левого полушария. Поэтому по отношению к таким предкам человека, как
синантроп, наряду с гипотезой о развитии у них зачатков речевой зоны мозга
[83, с. 146] возможно и допущение о росте тех отделов мозга, которые потом
стали заниматься звуковым языком, а первоначально "обслуживали" язык
элементарных жестов.
Развитие зон, соответствующих специализированным устройствам вывода и
ввода, в это время могло еще не сопровождаться асимметрией мозга, как это
иногда наблюдается (в небольшом числе случаев, см. рис. 16, б) и у
современных людей. Более определенные выводы можно сделать относительно
времени, когда правая рука стала главной при выполнении основных операций с
орудиями труда. Ответом на этот вопрос наука обязана нашему историку С. А.
Семенову -- создателю экспериментальной археологии, научной дисциплины,
которая проверяет гипотезы о характере применения древних орудий посред
ством воспроизведения аналогичных технологических процессов. Ему
удалось установить, что судя по следам работы, обнаруживаемым на орудиях
труда, неандертальцы в основном работали правой рукой [86].
С этим можно предположительно связать и одну странную находку времени
мустье в Ираке в пещере Шанидар (древность находки определена по
С14 как 46 900+ 1500 лет): там найден скелет 50-летнего
старика-неандертальца, который потерял правую руку и долго жил после этого,
причем он носил какие-то предметы в зубах, отчего они скошены с внутренней
стороны.
В верованиях позднейшего времени нередко встречается культ божества с
одной рукой, причем часто у священного существа почитается левая рука -- как
бы зеркальное отражение основной руки обычного человека. Иногда с этим
связывается и обычай отрезания одной из рук или ее пальцев; так объясняют и
соответствующие изображения в искусстве верхнего палеолита. Поэтому кажется
вероятным, что скелет' из пещеры Шанидар -- это первый след того, что в
первобытной религии уже нашло отражение почитание одной из рук, их
функциональная асимметрия.
По соображениям общего характера возможно, хотя и необязательно, что
эта функциональная асимметрия рук могла сложиться в труде (и религии)
первобытного человека (неандертальца) еще до того, как у него образовалась
морфологическая асимметрия полушарий, управляющих руками. В этой связи стоит
подчеркнуть, что правое полушарие является доминантным меньше чем у половины
левшей в современном обществе, иначе говоря, эти два признака не строго
коррелируют друг с другом, что подтверждается и данными о таких правших,
которые, например, пишут и бросают мяч разными руками (ср. рис. 17).
Кроме человека, морфологическая асимметрия центральной нервной системы
открыта у певчих птиц, для которых специфична интенсивная звуковая
сигнализация [24, с. 23-- 44]. Видимо, необходимость выделения специальных
отделов центральной нервной системы требуется ввиду значительного объема
специализированных процессов, которые трудно сочетать с выполнением других
задач. Кроме китов (и дельфинов), у которых обнаруживается асимметрия
звукоизлучающего аппарата, некоторые млекопитающие, в частности мыши, кошки
и обезьяны [24], обнаруживают тенденцию к подобной асимметрии, часто
остающейся лишь индивидуальной характеристикой животного. Однако из
антропоидов (человекообразных обезьян) асимметрия полушарий мозга бесспорна
78
только у одного вида горилл [87], а для других антропоидов лишь
предполагается по не вполне окончательным данным [34, с. 361-- 363; 24, с.
512-- 513]. Но нигде эта асимметрия не становится настолько существенной,
как у человека, для которого (видимо, непосредственно после мустье при
переходе к верхнему палеолиту) характерно все более последовательное
проведение наследственного различия между правым и левым, связанное с
наличием звукового языка.
Звуковой язык, по-видимому, достаточно поздно в процессе становления
современного человека становится основным инструментом общения -- примерно
за 50-- 30 тысяч лет до н. э. (при общей длительности процесса развития
человека, оцениваемой приблизительно в 3-- 4 миллиона лет в свете новейших
открытий в Африке). Но его истоки коренятся в звуковой сигнализации обезьян.
Среднее число различных сигналов (от 20 до 40) в разных системах
звуковой сигнализации обезьян, не отличающееся существенно от числа сигналов
в системах общения других позвоночных [40, с. 19], приблизительно
соответствует среднему числу фонем -- основных звуковых единиц естественного
языка. Это можно было бы объяснить тем, что те характеристики центральной
нервной системы (в частности, размер оперативной памяти), которые определяют
по число, в процессе очеловечивания относительно мало изменились (хотя
соответствующие данные о происхождении памяти еще пока недостаточны).
В постоянстве числа сигналов всех позвоночных вплоть до числа фонем
можно было бы видеть подтверждение принципа, по которому генетический
механизм хорошо <считает" примерно до 26 [18, с. 318].
Развитие языка шло не по пути увеличения числа первоначальных сигналов, а в
направлении их превращения из неразложимых на части осмысленных
знаков-сообщений в элементы, из цепочек которых строятся другие знаки,
соответственно от языка правого мозга -- к языку левого.
Знаки -- звуковые сигналы -- обезьян нечленораздельны, не строятся из
цепочек. Каждый из 20-- 40 звуковых сигналов, которые издают обезьяны,
представляет собой неразложимый звуковой комплекс, служащий знаком
определенной стандартной ситуации подобно знаку воздушной тревоги в
человеческих обществах. Опыты, при которых искусственно вызываются звуковые
сигналы при раздражении мoзгa электродами, показали существенную разницу в
локализации производства звуков, у человека -- преимущественно в коре, у
обезьян -- в подкорковых глубинных областях.
Важнейшим отличием человекообразных обезьян от человека (точнее, мозга
обезьяны от "левого мозга" человека) призна
79
ется то, что они принадлежат к животным зрительного типа. Решение
интеллектуальных задач у шимпанзе возможно только тогда, когда все предметы
и орудия, необходимые для этого, оказываются одновременно в зрительном поле
обезьяны (что можно сравнить с характерной для "правого мозга" человека
установкой на данную конкретную ситуацию).
Исходя из этого Л. С. Выготский еще в начале 30-х годов предложил
поставить опыт обучения человекообразных обезьян языку жестов, используемому
глухонемыми; он заметил при этом, что находит сходство между обезьянами и
людьми, страдающими афазией (иначе говоря, между мозгом обезьяны и "правым
мозгом" человека, левый мозг которого поражен афазией). К сожалению, лишь 40
лет спустя этот опыт был осуществлен известными зоопсихологами супругами
Гарднерами (не знавшими о догадке Выготского), обучившими обезьяну Уошо
достаточно сложному языку жестов-иероглифов. Результаты их опытов были
подтверждены и экспериментами Примака, который научил шимпанзе Сара
пользоваться системой условных знаков, из которых она может строить
последовательности (рис. 27) [37, с. 371].
Дальнейшее продолжение этих опытов на других шимпанзе [88], в том числе
с помощью использования вычислительной машины как "учителя" обезьяны [34, с.
562-- 578], а в последнее время и на горилле, подтверждает далеко идущее
сходство возможностей мозга обезьяны с "правым мозгом" человека. Особенно
замечательно то, что Уошо способна выполнить синонимические преобразования
комбинаций жестов-знаков в том именно духе, который характерен для правого
полушария человека, где хранится толковый словарь языка. Супруги Гарднеры,
объясняясь с Уошо жестами, называли "холодильник" комбинацией
жестов-иероглифов "холодный" + "ящик". Уошо же сама придумала вместо этого
комбинацию жестов "открой" + "пища" + "питье" [89]. Логическое название,
построенное по типу логического высказывания "быть холодным" (о "ящике")
Ρ (а), обезьяна заменяет соединением обозначения нужного ей действия с
обозначением нужных предметов.
В экспериментах Примака особенно интересно для сопоставления с
характерным для "правого мозга" человека языком иероглифов типа китайских
то, что Сара сама предпочла располагать свои сообщения на доске вертикально,
что было принято и Примаком (рис. 27).
Для подтверждения сходства употребления знаков обезьянами и ранних форм
человеческого общения существенно то, что у Уошо один жест может относиться
одновременно к целому
80
Рис 27. Система сигнализации шимпанзе Capi
комплексу предметов: "вред" -- "царапина" -- "красные пятна" --
"пупок"; "слушать" -- "будильник" -- "сломанная стрелка часов" -- "мигающий
огонек"; "цветок" -- "запах табака" -- "кухня" и т. п. Такое комплексное
употребление жестов совпадает с комплексным характером значений наиболее
ранних слов младенческого лепета.
Такую размытость значений в большой степени сохраняют и развитые
человеческие языки. Поэтому в последнее время предложена теория, по которой
для их описания нужны "размытые множества" (fuzzy sets), принадлежность к
которым того или иного предмета определяется в зависимости от данной
ситуации [90]. В логическом языке всегда известно, принадле
жит данный предмет множеству (P(W) = 1) или нет (P(W)=0). В
естественном языке P(W) принимает значения от 1 до 0 в зависимости от
воздействия контекста [42, с. 316], то позволяющего отнести предмет к
размытому множеству, то затрудняющего такое решение.
Особенности человеческого восприятия в отличие от вычислительных машин
видят в способности оперирования с размытыми множествами [91] В этом смысле
можно сказать, что язык каждого современного человека занимает промежуточное
место между сигнализацией Уошо и строгой однозначностью машинных языков.
У Уошо такая комплексность значений или многозначность связана еще и с
тем, что у нее, как и у Сара, общее число жестов не превышает 200 знаков
(2*102, т. е. на два порядка меньше величины, характерной для
наименьшего словаря в современном человеческом языке). По числу знаков, как
и по другим особенностям, систему обучения четырехлетней Уошо можно сравнить
с речью ребенка в полтора -- два года [60, с. 41], когда от 12-- 15 слов
ребенок переходит к 60-- 200 словам. Но характерна тенденция к употреблению
каждого из этих знаков в максимально разнообразных значениях (в отличие от
жесткой предопределенности звуковых сигналов обезьян).
Кажется несомненным, что этими экспериментами доказана явная близость
некоторых особенностей правого полушария современного человека к мозгу его
далеких предков.
Исследование системы жестов, которую могут усвоить шимпанзе и гориллы,
позволяет представить в какой-то мере ту эпоху в предыстории человеческого
языка, которую можно уподобить и "сенсоромоторному" периоду в развитии
ребенка. По гипотезе Р. Тома [42, с. 247-- 250], с помощью языка человек
избавляется от той власти, которую над зверями, первобытными людьми и
маленькими детьми могут иметь биологически значимые предметы. Благодаря
тому, что человек называет вещи по имени, они постепенно теряют свое былое
могущество. Можно напомнить, что вещи, сохраняющие свою былую власть,
человек избегает называть по имени: из-за таких табу далекие предки
современных славян древнее индоевропейское название медведя (сохраняющееся,
например, в том греческом слове, от которого образовано название Арктики)
заменили осторожным прозвищем "едящий мед".
Возникновение семантического пространства языка как в развитии ребенка,
так и в истории всего человечества, следует за первичным постижением
внешнего пространства, в котором человек начинает ориентироваться с помощью
своего тела. Переход к решению логических задач, чрезвычайно трудных
даже для мозга таких высокоразвитых животных, как дельфины, явился
самым поздним этапом развития. В определенном смысле биологически человек
меньше всего подготовлен к частому решению сменяющихся логических задач [92,
с. 203-- 204]. В этом и можно было бы видеть биологический смысл создания
вычислительных машин, наделенных именно этой способностью и поэтому
восполняющих существенный пробел в эволюции центральной нервной системы.
С кибернетической точки зрения эволюция, приведшая к развитию левого
полушария, в существенно большей степени, чем правое, ориентированного на
решение логических задач, находит дальнейшее продолжение в создании