Истории от разных полушарий мозга. Жизнь в нейронауке

Самый ожесточенный спор об уровнях происходил в лаборатории искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте, где, как я полагаю, тон задают Минский и Марр. Наверное, все, кто работает с компьютерами, попадают под их влияние. К примеру, Патрик Уинстон в “Искусственном интеллекте”[244] (Addison-Wesley, 1977) выделяет восемь уровней описания работы компьютера: (1) транзисторы, (2) триггеры и логические схемы, (3) регистры и каналы передачи данных, (4) машинные команды, (5) компилятор или интерпретатор, (6) язык программирования Лисп, (7) встроенное сопоставление с образцом и (8) разумные программы. Д. Марр и Т. Поджо (Marr D., Poggio T. A theory of human stereo vision. Proc. Royal Soc. London. 1977) переводят это в неврологию и называют четыре уровня описания, применимые как к компьютеру, так и к мозгу: (1) транзисторы и диоды, или нейроны и синапсы, (2) блоки, собранные из элементов уровня (1), например запоминающие устройства, сумматоры, умножители, (3) алгоритм, или схема вычислений, и (4) теория вычислений.

Очевидно, большинство нынешних нейробиологов с энтузиазмом принимают уровень (1), нейромедиаторы сейчас в большом почете. Мне попадались работы и на уровне (2) – например, описанные Маунткаслом столбчатые комплексы, – так что, по-видимому, есть и другие, мне неизвестные. Степень абстракции на уровне (3) такая, о какой нейробиологи могли только мечтать, – возможно, Винс Детье в изучении мух достиг этого уровня. Уровень (4) не пользуется популярностью, а Марр и Поджо полагают, что создание общей теории для определения необходимой структуры вычислений – это сфера ответственности искусственного интеллекта.

Я не сторонник ни одного из этих методов анализа, но согласен, что такую сложную структуру, как нервная система, нужно изучать на нескольких уровнях. И логика этих уровней требует, чтобы они были связаны между собой не слишком тесно, иначе они не будут независимыми. Более того, процессы, описанные на уровне N, вероятно, могут быть осуществлены в процессах на уровне N+1, поэтому на самом деле описание на уровне N не объясняет происходящих на этом уровне событий.

Проблема. Какое отношение имеют уровни к нашему определению когнитивной нейронауки? Это не риторический вопрос – мне очень хотелось бы получить на него ответ.