Ответ автора
от 11.05.2016 по статье Могут ли животные предвидеть будущее?Регистрационный номер: 0583.03
В отклике д-ра медицины Шляневича на мою научно-популярную статью «Могут ли животные предвидеть будущее» поднят ряд интересных вопросов, ответ на которые потребовал бы еще одной, а возможно и нескольких таких статей, как обсуждаемая. Мы с д-ром Шлянкевичем исходим из того, что в основе всего живого лежит обработка информации и, соответственно, механизмы запоминания этой информации, т.е. «память». В сущности, именно хранилищем памяти в определенном смысле являются уже первые биологические молекулы, будь то РНК или ДНК. В самом деле, наши гены, например, «помнят», что у нас должно быть пять пальцев, Но «воспоминание» это не хранится, подобно картинке, в каком-то одном гене – оно реализуется посредством сложной работы множества регулирующих работу друг друга белков, которые участвуют в Тьюринговых процессах становления самых разных периодических признаков у многих живых существ (от расцветки кожи зебры или гребешков на нёбе мышей и до, видимо, этих наших пальцев). Такая «память», как правило, рассредоточена во многих генах. Есть и другие механизмы запоминания. К примеру, знаменитый КРИСПЕР, как называют сейчас иммунную систему бактерий, дает пример совершенно другого такого механизма, хотя и тоже основанного на ДНК и РНК. А этот КРИСПЕР, в свою очередь, отличается от механизма, лежащего в основе приобретенного иммунитета у многоклеточных организмов. Здесь носителями памяти являются уже не ДНК или РНК, а отдельные клетки (В-клетки памяти). Когда мы переходим к еще более сложным организмам, мы видим целое собрание специализированных (в частности, на запоминание) клеток-нейронов, каждой сети контактов между которыми соответствует некое «воспоминание». Но и это не исчерпывает великого множества способов запоминания, «найденных» эволюцией. Память может быть вообще «вынесенной наружу» из организма – пример тому дают муравьи, когда помечают феромонами свой путь. (Это, кстати, помогает муравьям «запоминать» кратчайшую дорогу к пище: по ней возвращаются в муравейник больше муравьев, чем по длинной дороге, и в результате она более помечена феромонами)
Последний пример имеет прямое отношение к опытам с плазмодием Physarumpolycephalum, о которых упоминает д-р Шлянкевич. Многие замечательные свойства этого грибка объясняются такого же типа механизмами – например, выбор кратчайшего пути к пище (и отсюда подобие растекания плазмодия инженерным дорожным сетям) обусловлены способностью определенных белков в протоплазме грибка реагировать на молекулы пищи, подобно тому, как вышеупомянутые муравьи реагируют на феромоны. Это сходство еще более усиливается, если вспомнить о присущем плазмодию свойством оставлять слизь на месте своего проползания и в ходе последующих своих перемещений избегать мест скопления этой слизи. Во всех этих случаях мы видим самые примитивные уровни того, что в ходе эволюции послужило фундаментом, на котором выросла многократно более сложная и более эффективная специализированная память, основанной на нейронах и синапсах. Точно так же, например, простая вмятина на коже какого-нибудь простейшего червя, случайно награжденная от природы светочувствительными клетками, дала некогда начало эволюции того сложнейшего и тончайшего устройства, которое мы сегодня называем нашим глазом. При всем восхищении этими чудесами примитивного «разума» я бы все-таки воздержался назвать их «интеллектом», - разве что мы расширим это понятие до почти полного размывания его пределов (и, в результате, смысла. Назвать ли нам «интеллектом» способность нескольких нейронов рыбки-брызгуна рассчитать, куда упадет пролетавшее над нею насекомое, сбитое выброшенной брызгуном струйкой воды?
Другое замечание д-ра Шлянкевича – о т.н. тьюбулах, или трубочках, в которых вроде бы содержатся механизмы памяти плазмодия и вообще всех живых существ, представляется мне, к сожалению, ошибкой, порожденной использованием одного и того же слова в двух разных случаях. Действительно, некоторые свойства движения плазмодия могут быть объяснены биохимическими процессами, происходящими в микротрубчатых белках, образующих подобие его «скелета». (Эти белки – тубулин и некоторые другие – образуют также «скелет» клеток и их отростков типа ресничек и флагелл; они активно участвуют в процессе деления клетки). Но упоминаемая д-ром Шлянкевичем в этой связи гипотеза Хамероффа (точнее было бы говорить о гипотезе Хамероффа-Пенроуза) не имеет отношения к этим трубочкам у плазмодия. Она не имеет отношения и к трубочкам любых телесных клеток и к проблеме памяти вообще. Гипотеза Немироффа-Пенроуза говорит не о памяти, а о происхождении сознания и постулирует (грубо говоря), что сознание порождено квантовыми процессами, происходящими в некоторых участках трубчатого скелета нейронов головного мозга. Пенроуз, крупнейший современный математик (лауреат, между прочим, премии Вульфа, вместе с Хокингом), пришел к мысли о квантовом характере сознания от математических идей Тьюринга, показавшего не-алгоритмизуемость некоторых процессов обработки информации, а Немирофф, будучи анестезиологом и заинтересовавшись феноменом исчезновения и возвращения сознания при анестезии, подсказал, где в мозгу можно искать субстрат, способный быть «полем» квантовых процессов Пенроуза (а именно – в определенных гидрофобных «карманах» трубчатых белков, где образуется скопление т.н. неспаренных электронов). Эта гипотеза породила не утихающий по сей день спор, в ходе которого в гипотезе Н.-П. были обнаружены весьма слабые места (и прежде всего – не соответствующая мозговым процессам кратковременнность – несколько микросекунд – упомянутых квантовых процессов, даже если они существуют), и сегодня большинство биологов, физиков и математиков, занятых созданием искусственного интеллекта, с этим объяснением природы сознания не согласны. Однако этот спор, как и сама гипотеза, заслуживают отдельной статьи, поэтому я ограничусь сказанным поблагодарив д-ра Шлянкевича за дружественный и продуктивный отклик.