Мозок як голограма
не Можна сказати, що світ – це повна ілюзія і об’єкти в ньому відсутні; справа в іншому: якщо вам вдасться проникнути в глибини всесвіту і подивитися на неї як на голографічну систему, ви прийдете до зовсім іншої реальності тієї, яка допоможе зрозуміти те, що досі не знаходить пояснення в науці, а саме: паранормальні явища і синхронизмы – дивні збіги, що мають внутрішню зв’язок.
Карл Прибрам в інтерв’ю журналу “Psychology Today”
Першою загадкою, з якої на початку 1940-х років зіткнувся Прибрам на шляху формулювання голографічної моделі, була природа пам’яті – зокрема, її місцезнаходження. Тоді панувала думка, що сховище пам’яті – головний мозок. Наприклад, вважалося, що пам’ять про те, коли ви востаннє бачили свою бабусю чи нюхав квіти в саду, відображена в певних клітинах мозку. Такі сліди пам’яті отримали найменування энграмы, і хоча ніхто не міг толком сказати, що вони таке – нейрони або, можливо, молекули особливого роду, більшість вчених було впевнене, що з часом ці самі энграмы неодмінно виявлять. Спочатку молодий нейрохірург Прибрам приймав на віру Пенфилдову теорію энграм. Але потім сталося щось, докорінно змінило його погляди. В 1946 р. він почав працювати з видатним нейропсихологом Карл Лешлі з Йеркешской лабораторії вищих приматів у Оріндж-Парк, штат Флорида. У розпорядженні Прибрама виявився величезний досвід, накопичений Лешлі протягом тридцяти років досліджень загадкового механізму пам’яті, і виявилося, що експерименти Лешлі ставлять під сумнів саме існування энграм заодно з усіма висновками Пенфидда.
Лешлі займався тим, що навчав щурів виконувати серію завдань – наприклад, вишукувати наввипередки найкоротший шлях у лабіринті. Потім він видаляв різні ділянки мозку щурів і заново піддавав їх випробування. Його метою було локалізувати і видалити ту ділянку мозку, в якому зберігалася пам’ять про здібності бігти по лабіринту. До свого здивування він виявив, що незалежно від того, які ділянки мозку були видалені, пам’ять в цілому не можна було усунути. Зазвичай лише була порушена моторика щурів, так що вони ледь ковыляли по лабіринту, але навіть при видаленні значної частини мозку їх пам’ять залишалася незайманою.
Для Прибрама це були виключно важливі відкриття. Якби пам’ять зберігалася в певних ділянках мозку, подібно до того як книги розташовуються у визначених місцях на полицях, то чому хірургічне втручання не впливало на пам’ять? У розумінні Прибрама єдиною відповіддю могло бути те, що конкретна пам’ять не локалізована в певних ділянках мозку, а яким-то чином розподілена по всьому мозку, як єдине ціле. Проблема полягала в тому, що Прибрам не знав, який механізм або процес може дати задовільний обґрунтування цієї гіпотези.
Ще більш збентежений експериментами був сам Лешлі. Пізніше він писав: “Коли я намагався виявити локалізацію пам’яті, часом мені починало здаватися, що в принципі неможливо взагалі ніяке навчання. Однак, незважаючи на негативні результати експерименту, воно відбувається”.
У Иейльском університеті Прибрам продовжував обмірковувати свою гіпотезу про те, що пам’ять, судячи з усього, розподілена в мозковій тканині, і чим більше він думав, тим більше гіпотеза здавалася переконливою. Всі пацієнти, у яких мозок був частково знищений за медичними показаннями, ніколи не скаржилися на втрату конкретної пам’яті. Видалення значної частини мозку може призвести до того, що пам’ять пацієнта стане розпливчастою, але ніхто ще не втрачав після операції виборчу, так звану селективну пам’ять. Наприклад, люди, які отримали травму голови в автомобільних катастрофах, завжди пам’ятали всіх членів своєї родини або прочитаний раніше роман. Навіть видалення скроневих часток -тій області мозку, яку Пенфидд піддав особливо пильного вивчення, – не призводило до провалів в пам’яті пацієнта.
Ідеї Прибрама отримали подальше підтвердження в експериментах, проведених ним самим і іншими дослідниками на пацієнтах, що не відносяться до епілептикам. В результаті цих експериментів не вдалося підтвердити висновки Пенфидда про виборчу стимуляції пам’яті. Сам Пенфілд не зміг повторити свої результати на пацієнтів, що не страждають епілепсією.
Незважаючи на все більшу для Прибрама очевидність розподіленого характеру пам’яті, він поки ще не міг зрозуміти, як мозку вдається справлятися з цією воістину магічною завданням. І ось у середині 1960-х років Прибрам прочитав у журналі “Scientific American” статтю, де описувалися перші досліди побудови голограми. Стаття вразила його як грім серед білого дня. Відкриття принципу голограми не тільки було революційним саме по собі: воно обіцяло рішення тієї головоломки, з якою Прибрам стільки років безуспішно боровся…він зрозумів, що пам’ять як одна з центральних функцій мозку має розподілений, а не локалізований характер. Якщо кожен шматочок голографічної плівки може містити інформацію, за якою створюється ціле зображення, то цілком аналогічно кожна частина мозку може містити інформацію, відновлює пам’ять як ціле.
ЗІР ГОЛОГРАФИЧНО
Пам’ять – не єдина функція мозку, в основі якої лежить голографічний принцип. Ще одне відкриття Лешлі полягало в тому, що зорові центри мозку виявляють дивовижну опірність хірургічного втручання. Навіть після видалення у щурів 90 % зорового відділу кори головного мозку (частина мозку, яка приймає і обробляє видиме оком) вони були в змозі виконувати завдання, що вимагають складних зорових операцій. Аналогічні дослідження, проведені Прибрамом, показали, що 98 % оптичних нервів у кішок можуть бути видалені без серйозного порушення їх здатності виконувати складні зорові завдання. Це можна порівняти з ситуацією, коли глядачі в кінотеатрі дивляться кінофільм на екрані, 90 % площі якого видалено.
Таким чином, проведені Прибрамом експерименти ще раз піддали сумніву загальноприйняту концепцію зорового сприйняття, засновану на взаємно-однозначну відповідність між видимим чином і тим, як він представлений в мозку. Іншими словами, вважалося, що, коли ми дивимося на квадрат, електрична активність зорової області кори головного мозку також приймає форму квадрата.
Хоча, здавалося, відкриття Лешлі завдало смертельного удару загальноприйнятої теорії сприйняття, Прибрам не був задоволений. Працюючи в Йейльском університеті, він поставив ряд експериментів зі з’ясування цього питання і протягом семи років ретельно вимірював електричну активність мозку в мавп під час виконання ними різних зорових завдань. Він не тільки не виявив взаємної відповідності між предметом і його зображенням в мозку, але навіть не виявив ніякої системи в активізації електродів. Про своїх спостереженнях він писав: “Отримані експериментальні результати не узгоджуються з положенням, згідно з яким предмет проектується на поверхню кори головного мозку подібно до фотографії”.
Нечутливість, яку, як виявилося, проявляє зорова область мозку до хірургічного втручання, означала, що зір, як і пам’ять, має розподілений характер. Ознайомившись з теорією голографії, Прибрам почав розглядати її як можливе пояснення роботи мозку. Природа голограми як “цілого, укладеного в частині” цілком могла пояснити, чому видалення великої частини кори головного мозку не порушує здатність мозку виконувати зорові завдання. Якщо мозок обробляє зображення за допомогою деякої внутрішньої голограми, навіть невелика частина цієї голограми могла б відновити раніше побачену цілу картину. Ця теорія також пояснювала відсутність взаємної відповідності між зовнішнім світом і електричною активністю мозку. Дійсно, якщо мозок використовує голографічний принцип для обробки зорової інформації, взаємну відповідність між зображенням і електричною активністю повинно бути не більше, ніж відповідність між абстрактній інтерференційної картиною на фрагменті голографічного плівці і самим закодованим на плівці зображенням.
Однак залишалося незрозумілим, які хвильові явища в мозку здатні створювати такі внутрішні голограми. Як тільки Прибрам сформулював для себе це питання, він одразу ж почав шукати можливу відповідь. До того часу було відомо, що в електричному взаємодії між нервовими клітинами мозку, або нейронами, з необхідністю бере участь інша мозкова тканина. Нейрони мають деревоподібні розгалуження, і коли електричний сигнал досягає кінця одного такого розгалуження, він поширюється далі у вигляді хвиль, точно таких, які ми спостерігаємо на поверхні води. Оскільки нейрони тісно прилягають один до одного, розходяться електричні хвилі постійно накладаються один на одного. Коли Прибрам побачив це своїм уявним поглядом, йому стало ясно, що хвилі можуть створювати нескінченний калейдоскопичный ряд інтерференційних картин, в яких і корениться адаптованість мозку до принципу голографії. “Голографічний принцип незмінно фігурує в хвильовій природі взаємодії нервових клітин мозку, – пише Прибрам. – Ми просто не могли собі цього уявити”.
ТОПОГРАФІЧНА МОДЕЛЬ МОЗКУ – КЛЮЧ ДО БАГАТЬОХ ЗАГАДОК
Прибрам опублікував свою першу статтю про передбачувану голографічного природі мозку в 1966 році і протягом наступних кількох років продовжував розвивати і уточнювати свою теорію. По мірі того, як з нею знайомилися інші дослідники, ставало усе більш ясно, що розподілений характер пам’яті і зору – не єдина нейрофизиологическая загадка, яку можна розгадати за допомогою голографічної моделі.
КОЛОСАЛЬНА МІСТКІСТЬ ПАМ’ЯТІ
Серед іншого голографія дає пояснення того, яким чином мозок примудряється зберігати стільки інформації в такому невеликому просторі. Геніальний фізик і математик, уродженець Угорщини, Джон фон Нейман одного разу розрахував, що в середньому протягом людського життя мозок накопичує близько 2,8-10 біт інформації (280 000 000 000 000 000 000). Таке неймовірне кількість інформації ніяк не узгоджується з традиційною картиною механізму зберігання пам’яті.
У цьому сенсі показово, що саме голограми володіють фантастичною здатністю до зберігання інформації. Змінюючи кут, під яким два лазера опромінюють шматочок фотоплівки, виявляється можливим записати безліч зображень на одній і тій же поверхні. Будь-яке записане таким чином зображення може бути відновлено простим висвітленням плівки лазером, направленим під тим же кутом, під яким перебували спочатку два променя. Використовуючи цей метод, дослідники розрахували, що на одному квадратному сантиметрі плівки можна розмістити стільки ж інформації, скільки міститься в десяти Бібліях!
ЗДАТНІСТЬ ЗАБУВАТИ І ЗГАДУВАТИ
Фрагменти голографічної плівки, що містять множинні зображення, на зразок тих, які були описані вище, дають ключ до розуміння нашої здатності забувати і згадувати. Якщо такий шматочок плівки переміщати під променем лазера, на ньому в безперервній послідовності будуть з’являтися і зникати записані образи. Передбачається, що наша здатність згадувати є не що інше, як освітлення лазерним променем фрагмента плівки для активізації певного образу. Тобто коли ми не можемо згадати якийсь образ, це означає, що, посилаючи, так би мовити, промінь на плівку, ми не можемо знайти правильний кут, під яким цей образ викликається в пам’яті.
АСОЦІАТИВНА ПАМ’ЯТЬ
Марсель Пруст у романі “В сторону Свана” описує, як всього один ковток чаю і шматочок тістечка раптом занурили оповідача в цілу анфіладу спогадів. Спочатку він збитий з пантелику, але потім, після деякого зусилля, починає згадувати поступово картини минулого, починаючи з тієї, де його, маленького хлопчика, пригощали чаєм з таким же тістечком. Всі ми стикалися з подібним досвідом смак певної їжі або вид давно забутих предметів раптом викликають у нас образи з далекого минулого.
З голографічної моделі слід подальша аналогія з асоціативною пам’яттю. Це можна проілюструвати ще одним способом голографічного запису. Спочатку світло одного лазерного променя відображається одночасно від двох об’єктів, скажімо, від крісла і вази. Потім відбувається накладення відбитих світлових потоків від двох об’єктів, і результуюча інтерференційна картина записується на плівку. Якщо тепер висвітлити крісло лазерним променем і пропустити відбите світло через плівку, на ній з’явиться тривимірне зображення вази. І навпаки, якщо те ж саме зробити з вазою, з’являється голограма крісла. Тому, якщо наш мозок діє голографічно, подібний процес може прояснити, чому деякі об’єкти викликають у нас специфічні спогади.
ЗДАТНІСТЬ МИТТЄВО ВПІЗНАВАТИ ЗНАЙОМІ ПРЕДМЕТИ
На перший погляд наша здатність впізнавати знайомі предмети не здається такою вже незвичайною, проте дослідники мозку давно вважають її досить складною. Наприклад, миттєве впізнавання знайомого обличчя в натовпі з декількох сотень ґрунтується не на якихось індивідуальних таланти, а на надзвичайно швидкої і надійної обробки інформації мозком.
В опублікованій в 1970 році статті в британському науковому журналі “Nature” фізик Пітер Ван Хеерден припустив, що в основі цієї здатності лежить особливий тип голографії, відомий як голографічне розпізнавання образів. У голографії розпізнавання образ предмета записується звичайним способом, за винятком того, що промінь лазера відбивається від спеціального пристрою, відомого як фокусує дзеркало, перш ніж потрапить на неэкспонированную плівку. Якщо другий предмет, подібний, але не ідентичний першому, висвітлити лазерним променем і відбитий від дзеркала промінь направити на плівку, на плівці з’явиться яскраве світлове пляма. Чим яскравіше і чіткіше світлове пляма, тим ближче подібність між першим і другим предметом.
Якщо два об’єкта абсолютно не схожі один на одного, світлове пляма не постане. Розмістивши світлочутливий елемент за голографічного плівкою, ми отримаємо систему розпізнавання образів.
Метод, аналогічний вищеописаному і відомий як інтерференційна голографія, може пояснити механізм розпізнавання знайомих і незнайомих чорт, наприклад, обличчя людини, якого ми не бачили багато років. Цей метод полягає в тому, що об’єкт розглядається через голографічний плівку, що містить його образ. При цьому будь-яка риса об’єкта, змінилася в порівнянні зі спочатку записаним зображенням, буде по-іншому відбивати світло. Для людини, що дивиться через плівку, відразу стає ясним, що змінилося і що збереглося в об’єкті. Цей метод настільки точний, що дозволяє реєструвати зміни, що відбуваються при натисканні пальцем на гранітну плиту, згодом знайшов практичне застосування в галузі матеріалознавства.
Фотографічна пам’ять У 1972 році співробітники Гарвардського університету Деніел Поллен і Майкл Трактенберг, що спеціалізуються на дослідженнях зорового сприймання, висунули гіпотезу, згідно з якою голографічна теорія мозку може пояснити існування у деяких людей фотографічної пам’яті (відомої також як “ейдетична”). Її власникові зазвичай потрібно всього кілька митей для сканування сцени, яку він бажає запам’ятати. Якщо він хоче відтворити відбиту в пам’яті ситуацію, він “проектує” її ментальне зображення на екран перед відкритими або закритими очима – екран реальний чи уявний. Вивчаючи якусь Елізабет, професора історії мистецтв Гарвардського університету, володіє цими унікальними здібностями, Поллен і Трактенберг виявили, що при читанні ментально проектованого образу сторінки з гетевського “Фауста” її очі рухалися так, ніби вона читала справжню сторінку.Помітивши, що при зменшенні фрагмента голографічної плівки записаний на ньому образ не стає більш розпливчастим, Поллен і Трактенберг припустили, що деякі люди мають особливо рельєфну пам’ять завдяки доступу до дуже великим областям їх голографічної пам’яті. З іншого боку, більшість з нас, має набагато менше рельєфною пам’яттю через обмеженого доступу до ділянок голографічної пам’яті.
З книги М. Талбот “Голографічна Всесвіт”
Обсуждение по теме: