Как это работает 2: биологические основы сознания

Наши мозги состоят из нейронов. Каждый нейрон связан с несколькими соседними нейронами с помощью своих отростков: дендритов и аксонов. Таким образом, все нейроны оказываются объединенными в некое подобие сети (т.н. нейронной сети).

Нейрон может находиться в одном из двух состояний: возбужденный или невозбужденный. При этом он может реагировать на состояние нейронов, с которыми связан, и в зависимости от комбинации состояний «соседей» переходить одно из своих состояний.

Принцип работы всей системы в целом предельно прост: раздражитель действует на чувствительные клетки в органах чувств, пусть это будет, для примера, глаз. Каждая чувствительная клетка глаза связана с нейроном в мозгу. Таким образом, видимая глазом картинка преобразуется в сочетание активных и неактивных нейронов в головном мозгу. По сути дела, такое сочетание уже можно считать отражением в нейронной сети наблюдаемого объекта.

В ответ на возникающее сочетание возбужденных нейронов, возбуждаются те нейроны, которые сопоставлены именно такой комбинацией-отражением. Это очень важное место во всей нашей истории: по сути, происходит Узнавание объекта.

В ответ на возбуждение нейронов, «узнавших» объект, «включаются» группы нейронов, ответственные за нашу память о его свойствах, способах реакции на наблюдение этого объекта, и т.д.

Нейронов в голове огромное количество, и таких вот шагов взаимного возбуждения и гашения нейронов может быть много, и благодаря этому, картинка сначала превращается в сочетание узнанных объектов, потом выделяется их взаимосвязь, взаиморасположение, делаются выводы и принимаются решения. Ответом на принятое решение становится «обратная волна», когда решение декомпозируется на элементарные действия и в итоге, мы, например, нажимаем на кнопку клавиатуры компьютера.

Важная особенность этой ситуации заключается в том, что за каждый такой вот этап обработки информации отвечает не один нейрон, а их группа, сочетание, таким образом, например, чем сильнее раздражитель, тем большее число нейронов приходит в возбужденное состояние, и тем более приоритетной будет реакция.

Нейронов в голове много, но их связей и сочетаний состояний может быть просто гигантское количество, поэтому мозг может запоминать просто невероятные объемы информации, делать это легко и непринужденно и выдавать ее по первому требованию.

Второй важной особенностью и отличием мозга от компьютера является то, что все описанные процессы происходят параллельно. По сути, каждый нейрон – это очень маленький и довольно медленный процессор, его «тактовая частота» измеряется считанными герцами, а скорость передачи электрохимических сигналов значительно меньше например скорости шины данных микропроцессора. Но благодаря тому, что таких процессоров параллельно работают миллиарды и триллионы, мозг становится способным решать те задачи, которые не под силу ни одному компьютеру.