В какой-то момент времени палец поднимается. Но (в этом и состоит решающее открытие), как показывает ЭЭГ, примерно за 60 миллисекунд в мозгу возникают специфические электрические потенциалы. Мозг как бы заранее готовится к предстоящему действию. По моему мнению, возникновение Bereiftschatspotentiale является еще одним актом самоорганизации, предшествующим другим актам самоорганизации, который приводит к установлению соответствующих значений управляющих параметров. Возникает очевидная трудность: что «запускает» самоорганизацию Bereiftschaftspotentiale? Я полагаю, что происходит трансформация микроскопических явлений в макроскопические проявления в форме электрических потенциалов. По моему убеждению, все действия мозга, которые ныне считаются нематериальными, в действительности связаны с материальными процессами. Например, команда (передаваемая по материальным путям) материально хранится в нейронах (или синапсах и т.п.), а затем (может быть, спонтанно) активируется (возможно, флуктуацией). Экспериментальное доказательство моей гипотезы затруднительно, по крайней мере в настоящее время, поскольку о материальной основе памяти известно слишком мало.
Я отнюдь не утверждаю, что все свойства разума являются всего лишь результатом материальной активности мозга. Моя точка зрения основывается на концепции параметров порядка и принципа подчинения, включая принцип круговой причинности. Иначе говоря, моя интерпретация состоит в том, что абстрактные процессы управляются параметрами порядка (и их изменениями) и что материальные процессы, описываемые отдельными переменными системы, обуславливают друг друга. Возможно, не так уже плохо, что эти утверждения непроверяемы или носят «философский» характер. Причина заключается в том, что мозг необычайно сложен и возникновение новых качеств может происходить на множестве различных уровней от микроскопического до макроскопического, и поэтому установить все корреляции, необходимые для доказательства того, что новое качество действительно возникло, может быть очень трудно.
В нашей книге мы не раз по различным поводам отмечали, что наличие параметров порядка и действие принципа подчинения влекут за собой колоссальное сжатие информации. Характерные сложные микроскопические конфигурации управляются одним или несколькими параметрами порядка. Ярким примером того, как действует сжатие информации, служит сам язык. Какое-нибудь простое слово, например, «собака», включает в себя неисчерпаемое разнообразие пород, окраса, форм, осанок и т.п. Коммуникация стала возможной лишь благодаря сжатию информации в указанном выше и других смыслах. Вместе с тем сжатие информации порождает неоднозначности, и эффективность языка заключается в балансе между однозначностью и неоднозначностью.
Интересно отметить, что сжатие информации можно обнаружить и в управлении двигательной активностью. Как было показано нами в эксперименте с педало, это движение в конечном счете после обучения управляется одним комплексным параметром порядка, удовлетворяющим весьма универсальному уравнению для параметра порядка, а именно осцилляторному уравнению Ван дер Поля. С другой стороны, отдельные параметры порядка необходимо сделать эффективными путем трансляции на многие степени свободы, например, на мышечные клетки. Этот процесс можно рассматривать как инфляцию информации. Таким образом, принцип подчинения имеет в определенном смысле два аспекта: с одной стороны, принцип подчинения служит сжатию информации, с другой — порождает инфляцию информации.
Еще один аспект заслуживает обсуждения: природа параметров порядка. За редким исключением параметры порядка нематериальны, например, параметром порядка может быть фазовый угол, как в примере с движением пальца. Это немедленно приводит нас к проблеме «дух-материя» или «разум-тело»: как такая нематериальная величина, как параметр порядка, может управлять поведением материальной системы, например, мышц? С чисто математической точки зрения никакая проблема, разумеется, не существует: фазовый угол и сокращение мышечных клеток могут быть описаны математическими переменными и их уравнениями движения. Как показано в синергетике, отдельные части системы с их переменными q приводят к возникновению параметров порядка ξ, которые в свою очередь через принцип подчинения управляют поведением частей системы. Математически это выражается так:
т.е. q становится функцией параметров порядка ξ .
Но в физике и еще в большей мере в философии мы хотим интерпретировать соотношения, или, иначе говоря, придать им смысл.
Например, закон Ньютона
ma=F (2)
т.е. произведение массы частицы на ее ускорение а равно действующей на частицу силе F, интерпретируют, утверждая: «сила F есть причта ускорения частицы». Что можно было бы считать интерпретацией соотношения (1)? Утверждение о том, что q представляет переменные материальных составляющих системы, например, мышечных клеток, тогда как параметр порядка ξ представляет нематериальную величину (разум?). По аналогии между (1) и (2) можно было бы сказать: «Дух определяет поведение материи».
С другой стороны, как упоминалось выше, q порождает ξ, или, если прибегнуть к интерпретации, «материя определяет дух». (Знаменитая книга Дельбрюка так и называется: «Дух из материи» ) Наконец, нельзя не упомянуть о круговой причинности: дух и материя взаимно обуславливают друг друга, или, иначе говоря, дух и материя - две стороны одной и той же медали. Такова моя точка зрения, но она не нова. Как я узнал от Атлана, этой точки зрения придерживался Спиноза. Боюсь, что по проблеме духа и материи могут быть высказаны и дискутироваться совершенно различные точки зрения. По моему мнению, в данном случае трудность начинается, когда мы переходим от математики к онтологии мозга и разума.
Каков бы ни был исход таких диспутов и обсуждений, я все же склоняюсь к понятию параметра порядка и принципу подчинения, по крайней мере как метафора проблемы разум-тело, а может быть и более широкой проблемы.
В науке хорошо известно, что решение одной проблемы часто порождает дюжину новых вопросов. Разумеется, это применимо и к подходу, изложенному в нашей книге. Мозг — необычайно сложная система, и, как я упомянул в начале, эта система многогранна. Существуют многочисленные вопросы, которые не получили ответов в нашей книге или ответы на которые вообще не известны. Назову лишь некоторые из них. Один из таких вопросов: где локализована память? Локализована ли память в синапсах или, более конкретно, в рецепторах? Может быть, как подозревают некоторые ученые, например, Хамероф (1987). Проблема, которую я совсем не обсуждаю, — рост и развитие мозга. Эта проблема носит весьма фундаментальный характер, так как структура и функция взаимно обуславливают друг друга. Затронутая нами тема столь обширна, что заслуживает особой книги.
Еще одна проблема, которую я умышленно обошел молчанием, — сознание. Как заметил в своей последней книге Фриман (1995), эта проблема возникала снова и снова по крайней мере через каждые пятьдесят лет. По своему собственному опыту я знаю, что чем ближе область собственных исследований ученого к исследованию мозга, тем реже этот ученый говорит о проблеме сознания. Такою общее положение дел. Разумеется, не обходится и без исключений. Тем не менее создается впечатление, что все, кто так или иначе связан с исследованием активности мозга, весьма неохотно обсуждают проблему сознания. В качестве выдающихся контрпримеров можно назвать Крика и Коха (1990), а также Эдельмана (1992). Все они предложили различные научные подходы к проблеме сознания, но лично я предпочитаю оставить ее без обсуждения. То же относится и к таким свойствам, как восприятие цвета или ощущение боли. По моему мнению, эти свойства не поддаются (по крайней мере в настоящее время) математическому моделированию в указанных выше направлениях.
Какою же будущее изложенного мной подхода? Ясно, что мы можем предпринять попытки построить более сложные математические модели в рамках синергетики и подвергнуть анализу более сложные движения или типы поведения. Обширная область моделирования, которая еще только начинает развиваться, — это создание теории связанных нелинейных осцилляторов, которая позволила бы описать специфические эксперименты по зрительному восприятию, о чем говорилось в гл. 2 (см., например, Тасе и Хакен (1995)).