Продолжаем знакомиться с книгой Макса Беннета.
Предыдущие части выложены в серии.
Коротко для ЛЛ: наши предки приматы угнездились на деревьях и стали жить в стаях. А чтобы карабкаться в иерархии стаи - нужен мозг. Он увеличился, а также получил новые области неокортекса. Обезьяна может отгадывать намерения других и учится, за ними наблюдая. Более того, она знает, что ей понадобится завтра. То есть она располагает моделью своего собственного разума.
Очередная волна эволюции началась с Мел-палеогенового вымирания, которое было вызвано, по-видимому, метеоритным ударом. В результате два года не было солнца. Вымерли почти все динозавры, за исключением птиц. Наступила эра млекопитающих. Наши прямые предки угнездились в кронах африканских деревьев и стали вести дневной образ жизни. По мере увеличения размера тела первые приматы развили большой палец конечностей и перешли на фруктовую диету. Жили они в группах, что обеспечивает определённую защиту от хищников. Но самой примечательной их особенностью был мозг, который увеличился на два порядка.
Многие исследователи придерживаются гипотезы социального мозга, согласно которой увеличение мозга у приматов вызвано не экологическими причинами, а потребностью жить в крупных группах, для чего нужны уникальные когнитивные способности. Простую проверку этой гипотезы провёл Робин Данбар, про одну из книг которого я рассказывал. Он искал корреляцию между размером неокортекса и размером группы.
Как видим, он её нашёл, эту корреляцию. Но только у приматов. У других групповых животных её не нашлось. По-видимому, группы у приматов имеют существенную особенность. Жизнь в группе имеет ряд преимуществ: легче заботиться о беспомощном потомстве, отбиваться от хищников. Но всё имеет свою цену: появляется конкуренция в пределах группы за ограниченные ресурсы: пищу и половых партнёров. Пришлось вырабатывать стратегии уменьшения энергетических расходов на соперничество. Олени скрещивают рога, волки показывают зубы. Или поджимают хвост: там, где есть доминирование, не обойтись без подчинения.
Ранние приматы жили в группах с несколькими самцами, организованных по иерархическому принципу. В подобных группах живут и львы, и бегемоты. Но группы у приматов приобрели уникальную особенность: их члены понимали намерения друг друга. Эксперименты показали, что обезьяны имеют представление о том, что другие члены стаи тоже имеют намерения, имеют разум в конечном счёте. Здесь мы приходим к модели психики или теории разума.
Жить в стае – это заботиться друг о друге. Не обязательно на самом деле, можно понарошку. Обезьяны тратят большое количество времени, вычёсывая друг друга. И не кого попало, а тех, с кем хотят иметь дружеские отношения. Группы приматов структурированы на подсети из динамических особых отношений. Обезьяны следят за каждым в своей группе, в том числе за его отношениями. Особое внимание уделяется взаимодействиям, которые нарушают социальную иерархию. В конфликтных ситуациях решает физическая сила, кто бы сомневался. Но не только! Играют роль и сила политическая. Связи. Дружки. Родня. Только у приматов слабый отпрыск могущественной семьи может легко прогнать более крупную взрослую особь. По всей вероятности, способность формировать союзнические отношения является одним из важнейших определяющих факторов положения в иерархии. «Ты – мне, я – тебе» не человек придумал.
Наблюдения за социальным поведением приматов позволяет сделать вывод, что они обладают невероятной степенью политической дальновидности. Они инвестируют в отношения с более сильным, охотнее спариваются с «начальством». Дружат и с теми, кто ниже по рангу, но тогда, когда те могут помочь чем-нибудь. При этом инвестиции часто делаются про запас: сегодня я помог тебе, так что ты у меня в долгу.
Почему такие отношения выработались у приматов? Есть предположение, что на это повлияла фруктовая диета. На дереве можно найти спелый плод до того, как он упал на землю. Помимо калорий, это даёт свободное время: ресурс, который можно потратить на политику. Современные обезьяны тратят до 20% дневного времени на социализацию. Это гораздо больше, чем у других млекопитающих. Началась эволюционная гонка вооружений: выживал и оставлял потомство не только самый сильный, но и самый политически подкованный. А в политике чрезвычайно важно понимать намерения конкурента. Вот вам и теория разума. Разумеется, это понимание требует развития соответствующего физического ресурса. Вот почему у приматов появился такой большой мозг, который коррелирует с размером их группы.
Помимо размера, мозг у приматом отличается и новыми регионами неокортекса, которые можно разделить на две группы. Первая включает в себя gPFC, а вторая – это сенсорный кортекс приматов (PSC). Эти две области сильно взаимосвязаны и составляют отдельную сеть.
Имеются существенные основания предполагать, что gPFC играет ключевую роль в нашей способности проецировать свои мысли и чувства в свои модели прошлого и будущего. Люди с повреждениями в их регионе могут представлять себе сложные сцены, но только без себя. Некоторые даже не узнают себя в зеркале, причём настаивают, что это другой человек. gPFC конструирует объяснение модели, своих желаний, знаний и мыслей. Психологи и философы называют эту модель второго порядка метапознанием: умением мыслить о своих мыслях. И не только о своих. Чем крупнее gPFC у примата – тем выше его положение в социальной иерархии. Это касается и людей, кстати, у которых наблюдается более широкая сеть контактов и лучшие результаты в задачах на понимание намерений других людей. Это позволяет предположить, что новые регионы неокортекса являются вместилищем моделей о себе и окружающих.
Со времён Платона бытует идея о том, что мы понимаем других, ставя себя на их место. Лучшим подтверждением этой теории является возбуждение одних и тех же зон мозга при решение задач на понимание себя и окружающих. Более того, модели себя и других связаны между собой. Каким конкретно образом работает теория разума – мы пока не знаем. Может быть, уникальные для приматов области неокортекса сначала строят генеративную модель собственного разума, а затем используют её для моделирования других разумов. В любом случае, если нам нужен искусственный интеллект, похожий на нас, модель психологического состояния должна быть неотъемлемым её элементом.
Но если приводом для эволюции мозга приматов была политика, почему они тогда так хорошо обращаются с инструментами, выковыривая термитов из норок, например? Почему они так хорошо подражают друг другу? Команда исследователей во главе с Джакомо Риццолатти, изучая механизмы мелкой моторики у макак, обнаружила присутствие в премоторном и моторном неокортексе группу нейронов, которые возбуждаются не только тогда, когда животное выполняло особые движения, но и тогда, когда оно наблюдало, как это делали другие. Эти нейроны назвали зеркальными. Впоследствии их нашли для многих видов поведения. Возможно, это просто ассоциации. Или представление себя на месте другого, который выполняет задачу. Если так, то при любом поводе задуматься о каких-то действиях эти нейроны должны выстреливать. Зачем? Одной из причин может быть необходимость понять намерения других. Одним из подтверждений этой идеи служит неспособность людей, не могущих осуществлять определённые движения, понять мотивы совершений этих действий другими людьми. Если человек с травмой мозга не может чистить зубы, то он также не может указать на других, кто этим занимается.
Тут вовремя снова спросить: зачем? Зачем нам представлять намерения других? Затем, чтобы самому научиться посредством наблюдения! Умственная репетиция улучшает результаты при исполнении. По всей видимости, активация премоторной зоны мозга не только коррелирует с подражательным обучением, но и необходима для неё. Чистить зубы, завязывать галстук, водить машину, ездить на велосипеде – всему этому мы учимся чаще всего не сами, а с помощью других. И не только мы, другие приматы тоже. Способность пользоваться инструментами больше связана с передачей информации, чем с собственным разумом. Достаточно одной обезьяне догадаться воткнуть веточку в термитник, чтобы этим впоследствии занялась вся стая.
Однако учиться способны и котята, глядя, как мать-кошка ходит в лоток. Но приматы, в отличие от других животных, не только перенимают привычки от родителей, но и способны подражать чему-то принципиально новому. Приобретение совершенно новой моторной привычки может потребовать и совершенно новый аппарат. А именно теорию разума, которая обеспечивает возможность активного обучения, сохранения внимания, а также позволяет различать намеренные действия «эксперта» от случайных. Шимпанзе не будет повторять всё подряд, но только то, что ведёт к цели.
Одна из первых систем автономного вождения ALVINN училась методом имитации действий опытного водителя. И у неё неплохо получалось. До тех пор, пока не случалась небольшая ошибка. После этого управление шло вразнос. Проблема была в том, что обучение велось только правильному вождению. Прямое копирование экспертного поведения является слишком хрупким подходом. Для преодоления этой проблемы есть несколько стратегий, две из которых подозрительно напоминают то, как действуют приматы. Первая – имитировать отношения ученика и учителя. При этом методе инструктор, сидящий на параллельном кресле, корректирует ошибки системы, отдавая ей всё больше контроля. Работает прекрасно. Второй подход состоит в том, чтобы система сперва попыталась распознать намерения, кроющиеся за действиями водителя. Систему обучают отгадывать траекторию, по которой собирается двигаться эксперт, чтобы потом учиться ей следовать. Это так называемое обратное обучение с подкреплением тоже демонстрирует впечатляющие результаты.
Теория разума, предназначенная для политики, оказалась приспособлена для имитационного поведения, что обеспечило высокую степень передачи навыков. Вот почему приматы пользуются молотками, а крысы – нет. Однако у гипотезы Данбара есть альтернативы. Одна из них – гипотеза экологического мозга. Питание фруктами вынуждает приматов следить за созреванием всех плодов на большом участке леса с тем, чтобы успеть первым. Продемонстрировано, что и шимпанзе, и бабуины заранее планируют свои миссии и отправляются в дорогу раньше в случае недостатка плодов. Что примечательно: они это делают на сытый желудок, в отличие от других млекопитающих. Запасая орехи на зиму, белка не думает, она действует чисто инстинктивно. Одним из доводов в пользу этой теории служит корреляция между размером мозга и фруктоядностью, которая даже сильнее, чем корреляция с размером группы.
Эксперименты с обезьянами говорят нам о том, что и они способны принимать решения в ожидании будущих потребностей. Шимпанзе заносят солому в клетку до наступления холодов. Орангутанги выбирают инструменты за 14 часов до действия. Механизм принятия подобного решения вряд ли может быть реализован на структурах мозга неприматов, которые осуществляют оценку моментальной, но не будущей валентности. Они задумываются о еде лишь когда голодны. Мы же наполняем свой холодильник заранее. Вероятно, механизм, с помощью которого мы ожидаем будущие потребности, тот же самый, посредством которого мы применяем теорию разума: мы распознаём свои (и чужие) намерения, поставив себя в иную ситуацию, в иные обстоятельства. В пользу этой идеи говорит планирование своих действий приматами, а также то, что люди сходим образом ошибаются в задачах на теорию разума и на предвидение будущих потребностей. Все мы знаем, чем чревато посещение супермаркета на голодный желудок.
Так, со временем, способность обезьяны запланировать завтрашний поход за плодами трансформировалась в долгосрочное планирование у человека. Генеративная модель своего собственного разума стала сутью четвёртого эволюционного прорыва. Она обеспечила теорию разума, подражательное обучение и ожидание будущих потребностей. Эти новые интеллектуальные способности появились в результате постановки новых задач неокортексу, который, как мы знаем, состоит из идентичных нейроколонок-«микросхем».
Как я понял, глагол «обезьянничать» схватывает саму суть имитационного обучения. Мне кажется, гипотеза социального мозга нуждается в дополнительном экспериментальном подтверждении. Ведь планировать своё поведение и бороться за место в иерархии можно в любой стае. Почему тогда обезьяны? Более того, корреляция – это не причинность. Может быть, мозг развился по каким-то другим причинам, например, для необходимости координации движений при лазании, а размер стаи увеличился по причине увеличения мозга, который обеспечил большее число Данбара. То же самое касается гипотезы экологического мозга. Тоже корреляция и тоже наличие задач для решения большим мозгом. Хищники тоже нуждаются в планировании своих действий, которые очень часто скоординированы.
Далее, меня удивил довод, объясняющий большое количество времени на политику калорийностью питания. Приматы – не единственные животные, питающиеся калорийно. Более того, прирост поголовья неизбежно нивелирует преимущество калорийности посредством истощения кормового ресурса. Одним словом, исследователям ещё есть много над чем работать.
