Мышление и его устройство

С тех пор, как человек вышел из первобытного состояния и начал осознавать сам себя существом разумным, его неотступно преследуют неразрешимые и по сей день вопросы: что такое мысли в его голове, откуда они берутся, как рождается мышление?

Мысли всегда сопровождают тело. Однако, древние философы разделяли эти два понятия – мысли и тело. Они считали, что мысль существует вне тела и независимо от него. Не сразу, но люди все-таки пришли к пониманию реального источника их мыслей. Поначалу одни мыслители, как, например, Аристотель утверждали, что мысли и чувства исходят из сердца.

Мыслитель. Скульптор Огюст Роден. CC0 Всеобщее достояние

Другие, как Гиппократ и Платон, предполагали, что разум располагается в мозгу, и что он служит источником всех мыслей, чувств и действий. Более поздние мыслители – Рене Декарт и Леонардо да Винчи – разрабатывали уже свои теории о том, как работает разум и откуда берутся мысли.

Что такое мысли и мышление? Их источник

Можно утверждать, что мышление есть высшая форма умственной деятельности, свойственной в основном человеку. Все достижения человечества являются результатом его мышления. Цивилизация, культура, знания, наука и технологии возникают из мыслительного процесса. Мышление объединяет самую разную фрагментированную информацию в единое целое, чтобы выстроить из этого что-то понятное и рациональное.

Мозаика мыслей. Источник: Кай Стаховяк (publicdomainpictures.net)

Дальнейшее изучение физиологии человека привело к пониманию роли мозга и отдельных его структур в когнитивных процессах мышления. Так стало ясно, что основным концентратором и обработчиком мыслей является кора головного мозга. Следует сразу оговориться, что мышление – это комплексный процесс, в котором принимает участие весь мозг, а не только его кора. При этом, не все участки мозга в равной степени участвуют в когнитивных операциях. Есть много бессознательных действий, которые происходят, например, под корой головного мозга и не имеют прямого отношения к мышлению.

Стройматериал мышления

Хотя кора головного мозга имеет толщину всего 2,5 миллиметра, она составляет более 80% веса мозга. Кора состоит из 100 миллиардов нервных клеток, которые по разным оценкам имеют с другими нейронами от 300 триллионов до 1 квадриллиона синаптических связей.

Нейрон. Источник: wallpapersafari.com

Вокруг нейронов группируются миллиарды глиальных клеток – нейроглий. Они обволакивают нейроны и связываются с ними, при этом защищая и снабжая их питательными веществами, а также нейтрализуя неиспользованные нейротрансмиттеры. В свою очередь, нейротрансмиттеры – это химические мессенджеры в виде гормонов (например, дофамин, адреналин, норадреналин), выделяемые нейронами, которые помогают им общаться с другими клетками. Гормоны распределяют химическую информацию между нейронами и способствуют обмену сигналами между телом и мозгом.

Нейроглии – няньки нейронов

Клетки нейроглий бывают разных форм и выполняют разные функции. Например, миелиновая нейроглия – это оболочка, окружающая аксон (самый длинный отросток нервной клетки) нейрона. Она представляет собой один из типов глиальной клетки. Нейроглии являются важными партнерами нейронов. Без них нейроны не способны жить и функционировать.

Мышление обеспечивается тремя наиболее важными компонентами: собственно мозгом, нейронами и нейротрансмиттерами. Основной строительный материал мозга – это его клетки, нейроны. Химические процессы, происходящие в мозге, через нейроглии посылают сигналы нейронам, которые являются винтиками механизма мышления. Нейроглии – посредники в химической среде между нейронами, гормонами и нейротрансмиттерами – взаимодействуют с одними, другими и третьими, тем самым генерируя мысли как таковые. При этом, нейроны, отвечающие за моторику, посылают командные сигналы мышцам, а сенсорные нейроны управляют органами наших чувств.

Синаптические сети

Еще одна межклеточная структура – синапс – выстраивает внутренние контакты. Синапс – это связующее звено между нейронами. Он позволяет нейронам обмениваться между собой химическими или электрическими сигналами и передавать их целевой клетке. Каждый нейрон имеет до 10 тысяч синапсов, и, таким образом, он связан с 10 тысячами других нейронов. Предполагается, что уровень интеллекта человека и других животных в большей степени зависит не от объёма мозга и не от количества нейронов в нём, а от количества связей между нейронами.

Нейронная сеть. Источник: Twitter

Мозг постоянно получает сигналы либо извне, либо из пережитых воспоминаний прошлого. Он объединяет информационные потоки в схемы, которые служат для него шаблонами усвоенного опыта. В процессе этого он волнообразно – через возбуждение миллиардов синапсов – активирует те шаблоны, которые необходимы для решения конкретной задачи. Когда мозг принимает решение, разные нейронные сети в нем начинают конкурировать друг с другом. В конце концов, одна из сетей получает больший импульс, активируется и производит желаемое действие. Так рождаются мысли. С каждой новой волной мысли становятся более сложными, структурированными и целостными, поскольку они взаимодействуют со всей совокупностью мозгового контента. Таким образом, каждый раз, когда у вас возникает мысль, она является результатом длинной последовательности химических реакций.

Бесконечная вариативность мозга

Нейроны постоянно взаимодействуют между собой, и их сигналы не ограничиваются примитивным кодом «единица / ноль», как в компьютерной программе. Они генерируют и передают соседним нейронам колоссальную палитру оттенков. Мозг, запуская процесс рождения мысли, из первичного сигнала порождает целое их созвездие. Картина становится похожей на Большой взрыв вселенной.

Таким образом, квадриллион связей между нейронами на самом деле превращается в бесконечно большую величину комбинации сигналов, их отражений, голосов и отголосков. Рождается непередаваемая по сложности и красоте игра красок и форм: словно пестрое акварельное разноцветье растекается в огромном аквариуме.

Рождение мысли. Источник: pxfuel.com

Сейчас активно дискутируется тематика создания искусственного интеллекта. Но, скорее всего, полноценно воспроизвести в компьютере всю сложность процесса мышления не удастся никогда. Если, конечно, не создать его по образу и подобию исходного образца – на биологических принципах и из биоматериалов. Слишком примитивно устроен пока компьютер по сравнению с мозгом – этой непостижимой креатурой природы.

Биохимический бульон, или питательная среда мысли

Вернемся к механизму мышления. Образно говоря, нейроны пропитаны своеобразным биохимическим бульоном, состоящим из поступающих с кровотоком питательных веществ, а также из гормонов и нейротрансмиттеров, вырабатываемых самим мозгом и другими органами нашего тела.

Каждый нейрон действует, как миниатюрный вычислительный комплекс. Первичные химические процессы в нем преобразуются в электрический импульс. Память нейрона тоже химическая. Каждый элемент информации, приходящий к нему от других нейронов или извне от органов чувств, оставляет в нейроне индивидуальный химический след. При повторном поступлении такого же или похожего сигнала, оставшийся в памяти след возбуждается и усиливается вновь пришедшим. Если возбуждение примерно повторяет дорожку первичного сигнала, то оно по знакомым уже шагам передастся другим нейронам. Тем самым, возникает эффект воспоминания.

Чем сильнее вторичный сигнал совмещается с первичным, тем ярче проявляется воспоминание. Например, человеку в молодости очень нравилась какая-нибудь мелодия, и она оставила в его душе самые приятные чувства. Однажды он случайно слышит знакомые звуки, и память тотчас возвращает его в лучшие годы. Мгновенно перед глазами разворачивается картина, наполненная былой атмосферой, ее образами, красками, запахами… Просто вся стайка нейронов вновь пробежалась по забытой уже тропинке памяти, которую они протоптали уже когда-то прежде. Химия памяти нейронов совместилась с химией новых внешних эмоций, и воспоминание ожило.

Старый альбом воспоминаний. Изображение Aline Dassel. Pixabay

Чем больше таких наслоений памяти накапливает в себе каждый из нейронов, тем обширнее общий банк данных мозга, тем мудрее становится его обладатель – человек. Даже если с возрастом прохождение новых внешних сигналов затрудняется, и человек не может как раньше реагировать на изменения окружающей среды и запоминать события, он восполняет утраченные возможности из багажа нейронной памяти.

Такие старческие недуги, как деменция или болезнь Альцгеймера также можно объяснить феноменом нейронного накопления памяти. При этих болезнях нейроны массово отмирают, и с их гибелью теряется многое из «библиотеки опыта», накопленной в них. Человек постепенно утрачивает способность адекватно мыслить и даже осознавать самого себя.

Облака желаний

Опираясь на изложенный механизм мышления, можно попытаться предположить, каким образом в нас зарождаются, например, желания, и как они воплощаются в реальность. Начнем с того, что в мозге изначально присутствуют кластеры нейронной информации, которые еще ни с чем не связаны, не оформлены и не систематизированы. Они, как летние облака, просто плавают где-то высоко в небе памяти. Это – желания. Они легки и неопределенны до тех пор, пока не налетит ветер перемен. В этот момент мозг активизирует их и запускает поток нейронной деятельности, состоящий из вопросов и ответов.

В нейронах разворачивается броуновское движение электрических сигналов и химических реакций. Бесчисленные комбинации импульсов и их оттенков начинают формировать мысль. Вначале она может быть примитивной, но дальнейшая игра нейронов расширяет и укрепляет ее, она наполняется содержанием. В итоге, смутное поначалу подсознательное желание превращается во вполне сформированное и конкретное. Возможно, даже сразу сопровожденное способом его достижения. Таким желанием может оказаться как банальная покупка какой-нибудь безделушки, так и позыв решить сложную глобальную задачу.

Может ли мыслить энергия?

Некоторые ученые утверждают, что на нейронном уровне основным принципом работы мозга является не обработка информации, а обработка энергии. Большая часть этой энергии получается за счет окисления глюкозы, поступающей в ткань головного мозга через кровь. 

Нейроны вместе с другими материальными структурами мозговой ткани, такими как астроциты и митохондрии, конвертируют, распределяют и рассеивают электрохимическую энергию по своим высокоорганизованным путям, чтобы управлять поведением, критически важным для выживания организма. Возможно, так оно и есть на самом деле, но пока – это всего лишь одна из гипотез.

В итоге

Изучение нейронных принципов мышления является фундаментальной задачей нейробиологии и современной науки в целом. Наша способность к сложному мышлению сделала нас людьми, и родила человеческую цивилизацию.

Обладая знаниями об устройстве мозга и его уникальных функциях, люди должны нацелить эти знания на борьбу с его болезнями. Например, расстройства мышления – центральная черта многих мозговых заболеваний. Поражения отдельных структур мозга нарушают многие когнитивные способности человека. Это подчеркивает тот факт, что мышление является физической сущностью. Оно воздействует на тело и, одновременно, находится под его влиянием. 

Все это – ключи к дальнейшему познанию человеком самого себя. И мышление поможет правильно их использовать.