Введенский В.Л.

Курчатовский Институт, Москва

Глубокая параллель между организационными принципами нейронных сетей и сетей каталитических метаболических реакций в живой клетке, позволяет по новому взглянуть на процессы в коре головного мозга, лежащие в основе когнитивных функций. Ярчайшим проявлением когнитивной функции мозга является человеческая речь. Ее особенности могут служить инструментом исследования организации внутрикорковых процессов.

В настоящей работе предлагается применить анализ языковых различий речи человека для проверки представлений о том, что символьная память (память о различных понятиях, служащих символами для описания внешнего мира) представлена в коре мозга в виде множества идентичных копий. Эти копии служат материалом для создания внутренней модели мира на основании потока нервных импульсов, поступающих в кору. Индивидуальная символьная память представляет собой аттракторную нейронную сеть, занимающую небольшую часть коры. Нейронная сеть может находиться в одном из состояний-образов, определяемых памятью накопленной из жизненного опыта (воспитания). Ситуация аналогична пребыванию живой клетки в виде одного конкретного типа (мышечной, эпителиальной, кровяной и т.п.), построенного на основе генетической памяти, накопленной в процессе эволюционного развития.

В рамках этих представлений, текущей реакцией новой коры мозга на комплекс внешних воздействий (поступающий в виде потока нервных импульсов и, возможно, гормональных факторов) является образование конфигурации из множества нейронных сетей с идентичной символьной памятью, но находящихся в разных состояниях-аттракторах. Это соответствует процессу образования дифференцированного многоклеточного организма из множества клеток с идентичной генетической памятью. Форма организма определяется действием потоков химических веществ и излучений из внешнего пространства.

Нейрофизиологические исследования указывают на довольно четкую связь между местом активности в коре мозга и местоположением срабатывающих при этом скелетных мышц (топия). Это позволяет предположить, что определенной конфигурации срабатывания мышц тела соответствует определенное распределение активности по коре мозга, по крайней мере в той части коры, которая наиболее коротким путем связана с исполнительными органами. Понятно, что существуют разные причины срабатывания тех или иных мышц, в большинстве своем связанные со вполне автоматическими процессами, нейронные источники которых лежат вне коры. Лишь именно о речи можно предполагать, что ее нейронные источники преимущественно локализованы в коре. Конфигурация переключений активности в коре будет приводить к срабатыванию той или иной группы мышц и произнесению звуков, слов и предложений.

Здесь мы рассмотрим наиболее устойчивую часть языка – корни слов. Они в наибольшей степени определяют понятия, лежащие в основе передаваемого речью сообщения. В рамках представлений “многоклеточной символьной памяти” текущее состояние коры отражает внешний мир (включая необходимость отправить в него сообщение) путем построения аналога многоклеточного живого организма. Переход в другие состояния (с необходимостью посылки следующих сообщений) происходит путем метаморфоза этого организма, то есть передифференциации составляющих его клеток. С точки зрения произнесения слов это обозначает последовательное образование в области коры, связанной с голосовыми мышцами, той или иной конфигурации активности. Для наглядности это можно трактовать как последовательное формирование характерных органов, ну, например, листьев, цветов, колючек, побегов. Каждый такой “орган” вызывает произнесение того или иного слова. Появление в нужном месте конкретного “органа” из этого списка определяется общей конфигурацией организма (внутренней модели) образовавшейся под действием внешних и внутренних причин.

В этом месте мы сузим общность рассмотрения процесса речеобразования и обратимся к уединенному произношению ключевых слов языка. Будем иметь ввиду корни слов, представляющих базовый объем смыслового содержания языка и главное связующее звено между близкородственными языками. В упрощенной ситуации восприятия внешнего мира, когда не требуется ничего, кроме произнесения слова, в коре формируется “организм восприятия” с определенным “органом” в речеобразующей области. У людей, символьная память которых сложилась примерно в одинаковых условиях воспитания и жизненного опыта, ее содержание близко, а содержание памяти и служит геномом для построения “организма восприятия”. Поэтому форма “органа” в речеобразующей области коры близка у таких людей и они говорят одним языком.

Рассмотрим людей близкой культуры. Они практически неотличимы и при необходимости могут чисто говорить на обоих близких языках, следовательно причина заметного расхождения произношения отнюдь не физиологическая. Различие лишь в том, что в процессе накопления символьной памяти акустическая среда этих близких культур немного отличалась. Накопленные многочисленные понятия примерно тождественны, отличаясь лишь их звуковым оформлением. Этой составляющей жизненного опыта в символьной памяти соотносится лишь малая ее часть (ген, группа генов), в той же мере, как если бы понятия накапливались в условиях горного или болотного пейзажа.

Здесь выглядит обоснованным предположение о том, что при образовании в коре конфигурации соответствующей некоторому понятию, возникают сразу несколько характерных “органов”. Это синонимы. Один из них “по умолчанию” образуется в речеобразующей области коры – это базовый синоним. Воздействие внешней среды может изменить форму “организма восприятия” (ветви устремляются к солнцу) и тогда в речеобразующую область попадает другой “орган” – произносится другой синоним. Если же речь идет о близкородственных языках, то мутация символьной памяти приводит к такому изменению формы “организма”, что базовым становится становится совсем иное звучание слова-понятия, хотя в виде синонима сохраняется произношение сходное с используемом в другом языке. Совсем как доминантные и рецессивные гены.