Основная причина, заставившая меня в качестве вступления рассмотреть наиболее известные мысленные эксперименты в истории человечества, заключается в том, что я хочу использовать такой же подход в изучении головного мозга. Вы увидите, что мы сможем продвинуться очень далеко в анализе функционирования человеческого мозга с помощью собственных несложных мысленных экспериментов. Учитывая тему нашего исследования, мысленные эксперименты мне кажутся очень удачным методом анализа.

Если праздных мыслей молодого человека, ручки и бумаги было достаточно для совершения революционного переворота в физике, мы должны суметь достаточно далеко продвинуться в привычном упражнении – мы ведь упражняем наш мозг постоянно, в каждый момент реальной жизни и во сне.

Затем мы создадим модель мыслительного процесса и посмотрим, до какой степени можем подтвердить ее справедливость, наблюдая за реальным мозгом и самыми совершенными машинами, воспроизводящими мыслительный процесс.

Я начал задумываться о мышлении примерно в 1960-х гг., тогда же, когда открыл для себя компьютер. Сегодня трудно найти двенадцатилетнего ребенка, не использующего компьютер, но в то время в моем родном Нью-Йорке таких, как я, было совсем немного. Конечно, те первые экземпляры никак не могли поместиться на ладони, а тот, на котором мне позволили поработать, занимал целую большую комнату. В начале 1960-х гг. на компьютере IBM 1620 я выполнил несколько задач по анализу вариаций данных (статистический тест), собранных при подготовке образовательной программы для младших школьников. Работа над программой складывалась весьма драматично. Алгоритмы и анализируемые данные были достаточно сложны, так что мы не могли предугадать, какие ответы выдаст компьютер. Конечно, ответы определялись нашими данными, но предсказать результат было невозможно. Следует заметить, что детерминированность и предсказуемость – далеко не одно и то же, и мы еще поговорим об этом позднее.

Я помню тот волнующий момент, когда непосредственно перед окончанием расчетов лампочки на передней панели тускнели, как будто компьютер впадал в глубокую задумчивость. Когда приходили люди, ожидавшие новой серии результатов, я показывал пальцем на слабо мерцающие огоньки и говорил: «Он думает». Это было шуткой и правдой одновременно – действительно казалось, что компьютер ищет ответ, и сотрудники лаборатории в какой-то степени относились к машине как к личности. Наверное, это можно назвать антропоморфизмом, но именно тогда я начал серьезно задумываться о связи между мышлением и вычислением.

Чтобы понять, в какой степени мой собственный мозг похож на знакомую мне компьютерную программу, я начал думать о том, что должен делать мой мозг в процессе обработки информации. Я занимался этим вопросом на протяжении пятидесяти лет. Все, что я расскажу дальше о наших современных представлениях относительно функционирования мозга, будет очень сильно отличаться от стандартной концепции компьютерной обработки информации. Однако на самом деле мозг действительно хранит и обрабатывает информацию, а ввиду универсальности вычислительного процесса между мозгом и компьютером гораздо больше общего, чем может показаться на первый взгляд.

Каждый раз, когда я что-то делаю или о чем-то думаю – чищу зубы, прохожу через кухню, решаю деловые проблемы, играю на музыкальной приставке или обдумываю новую задачу, – я пытаюсь понять, как мне это удается. И еще больше я думаю о вещах, которые я не умею делать, поскольку определение пределов человеческой мысли обеспечивает не менее важный набор данных. Такое количество размышлений о мышлении вполне могло бы затормозить мою активность, однако, к счастью, эти эксперименты по наблюдению за самим собой позволяют мне усовершенствовать мыслительный процесс.

Чтобы лучше понять механизм работы нашего мозга, давайте проделаем несколько мысленных экспериментов.

Попробуйте следующее: повторите алфавит.

Думаю, вы помните его с детства и сделаете это без труда.

Хорошо, теперь попробуйте повторить алфавит задом наперед.

Если вы раньше не пытались выучить алфавит таким образом, вполне вероятно, что вы сочтете это задание невыполнимым. Возможно, кто-нибудь, кто провел особенно много времени в начальной школе, где на стенах классной комнаты вывешен алфавит, может напрячь визуальную память и прочесть алфавит задом наперед. Однако даже эта задача окажется непростой, поскольку мы обычно не помним всю картинку целиком. Кажется, прочесть алфавит в одну и в другую сторону одинаково просто, поскольку в нем содержится одинаковая информация, однако мы не можем этого сделать.

Помните номер своего страхового полиса? Если да, попробуйте назвать его задом наперед, не записывая предварительно на бумажке. А как насчет какого-нибудь коротенького детского стишка? Для компьютера это тривиальная задача, а вот нам с ней не справиться, разве что мы начнем заучивать этот обратный порядок букв заново. На этом основании можно сделать кое-какие важные выводы относительно организации человеческой памяти.

Конечно, мы легко справимся с этой задачей, если запишем последовательность, а затем прочтем ее в обратном направлении. В этом процессе мы используем некую технологию – письменность – для преодоления ограничений наших мыслительных способностей. Письменность – очень древнее изобретение человека, второе после разговорного языка. Вот почему мы придумываем орудия – чтобы восполнить собственные недостатки.

Из сказанного выше следует, что наши воспоминания организованы в определенном порядке и могут воспроизводиться именно в том порядке, в котором запоминались. Мы не можем напрямую воспроизвести сохраненную в памяти информацию в обратном порядке.

Нам так же трудно воспроизвести последовательность, начиная с середины. Если я заучиваю фортепианную пьесу, обычно я не могу начать с любого места. Есть несколько моментов, с которых я могу продолжать играть дальше, поскольку последовательность моих воспоминаний состоит из фрагментов. Однако если я пытаюсь начать с середины фрагмента, мне придется вернуться к нотам, чтобы включить память.

Далее попробуйте проделать следующий эксперимент: вспомните свою прогулку, совершенную день или несколько дней назад. Что вы помните?

Этот мысленный эксперимент лучше всего проводить, если вы ходили гулять совсем недавно – сегодня утром или вчера (это не обязательно должна быть прогулка, это может быть поездка на машине или любая другая деятельность, в процессе которой вы перемещались в пространстве).

Вполне вероятно, что вы мало что можете вспомнить. Кто был пятым встреченным вами человеком (считая не только знакомых)? Видели ли вы по дороге дубы? Почтовый ящик? Что вы увидели, когда первый раз завернули за угол? Если вы проходили мимо магазинов, что вы видели во второй витрине? Возможно, вам удастся ответить на некоторые из этих вопросов на основании нескольких элементов, которые сохранились в вашей памяти, но скорее всего вы вспомните мало подробностей, хотя все это происходило совсем недавно.