圣彼得堡国立大学教授塔季娅娜·车尔尼戈夫斯卡娅:“我们对大脑中的反射是如何发生的一无所知”
圣彼得堡国立大学认知研究学院院长塔季娅娜·车尔尼戈夫斯卡娅教授在全俄罗斯社会组织组织 "俄罗斯科学促进会 "的一次会议上谈到了艺术和创意是如何有助于对大脑进行研究的。
塔季娅娜·车尔尼戈夫斯卡娅:“按照行业对科学进行分类还停留在20世纪”
与其他物种不同,人类不仅生活在物质世界中,也生活在他们自己创造的思想世界中。其中包括了数学、音乐、语言和视觉图像等领域,这些部分对人类来说往往更加重要,这也使得对大脑进行研究显得尤为必要。只有在所有这些科学的融合中,认知科学才能对世界上最复杂对象,即人脑及其功能进行研究。
塔季娅娜·车尔尼戈夫斯卡娅说道:"当我还是学生的时候,人们认为有5-10种类型的神经元,而现在大约有1000种。此外,神经元可能不是处于开启或关闭这两种状态中的一种:专家认为,这样的状态可能有五种。如果我们将850亿个神经元与五种可能的状态和连接其他神经元的大约1万个突触相乘,我们将得到一个四千亿的天文数字。我们面对的是一个高度复杂的超级神经网络,它按照自身的规律并在外部环境的强大影响下不断发展。”
尽管科学家几个世纪以来一直在研究大脑,但到目前为止,大脑仍然经常被视为一种用于处理信息的极其复杂的生物自动装置。 因此,很多研究的目的是收集更多的关于神经元、神经元束和负责某些功能的区域的数据,从而一点点地建立起对大脑的综合概念。 然而,通过这种方法并不会得到所需要的结果,正如对动物实验结果进行换算一样无济于事。
"我们的大脑是一个符号学空间。这意味着,它并不是在收集信息,而是在创造信息。大脑是一个产生思想的装置",圣彼得堡国立大学的教授指出,“2020年诺贝尔物理学奖得主罗杰·彭罗斯对大脑和意识的课题很感兴趣,他写道,目前还没有令人满意的大脑工作模型,他建议将高层级的过程作为某种量子异常来讨论。根据他的说法,并不是所有发生在大脑中的过程都是计算的结果,所以从根本上说,对复杂的功能进行建模是不可能的。问题不在于说我们现在的设备做不到,而未来科学的发展能使我们能够做到这一点。只是大脑内的程序不具有算法的属性。罗杰·彭罗斯说,智力需要理解,而理解需要意识,也就是反射。而我们对反射是如何进行的一无所知”。
塔季娅娜·车尔尼戈夫斯卡娅强调,用线性的视角去看待发生在人类大脑中的复杂过程已不再可能,因此需要转变模式。她建议将目光投向另一个方向,即创造力领域。就像贝壳里的珍珠需要外来的东西才能形成一样,艺术杰作或科学发现的出现也需要一个 "非正确 "的方法,在风险的边缘遵循规则。她说:"对数尺不是一个可以用来进行发现的工具。我们的大脑不是一台电脑。人类创造的艺术可以展示这个巨大的神经网络是如何创造音乐、数学或语言的世界。在某种意义上,这是一条文化考古学甚至人类学的道路。如果我们继续走老路,只看每个单独的神经元,而不看整体的、完全不同的画面,我们最终会绕着圈子走,犯下错误。创造力是一种仅凭思想的力量就能创造出以前从未存在过的东西的能力,这就是我们与地球上其他生物之间的区别。这才是我们应该研究的,而不是其他几百或几千亿的神经元,它们只是为更快速的运作提供保障。"
圣彼得堡国立大学认知研究学院院长说,只有在科学的融合中才能将大脑作为信息的载体和创造者进行研究。将神经科学、数学和艺术的语言以及语言学(因为是语言给了我们关于我们如何将世界系统化的大部分信息)的方法进行结合,科学家就能知道当他们用自然科学的方法研究大脑时应该寻找什么。
塔季娅娜·车尔尼戈夫斯卡娅说,人类大脑中有许多不同的神经网络。例如,默认网络控制自叙式记忆、想象力和对自身行为进行评估的能力。但还有另一个神经网络,它的方向不是像前一个那样指向内部,而是面向外部世界。它管理着由目的性的行为以及对该行为的控制。
"如果我们想了解创造性思维是如何发生的,我们必须把大脑从逻辑目标中解放出来,减少集中注意力机制的控制,加大为想象力和意识自由流动提供保障的网络的作用和比例。圣彼得堡国立大学的教授说:"这是来自实验室的重要数据,也是我们在绘制爵士乐手即兴演奏时脑中所发生的事情时所看到的。如果我们不把目光投向更复杂的任务,不去关注人类天才的最高表现,那么认知科学和神经科学就不会实现飞跃。这是一条非常困难的道路,不能只是研究磁共振成像的结果和神经拼接。必须阅读创作者的信件和日记,阅读他们彼此之间的对话记录,仔细观察绘画、文学和音乐大师的画作,研究草稿和草图,通过仔细和非常复杂的研究,我们将能知道他们的思想走向。”
俄罗斯科学促进会旨在通过发展自然科学、人文科学、社会科学和技术科学以及跨学科研究等各个方面,来提高科学在俄罗斯社会中的作用。该组织的主席团由库尔恰托夫研究所名誉主席叶夫根尼·维利霍夫领导。成员包括库尔恰托夫研究所所长兼物理系主任米哈伊尔·科瓦丘克、圣彼得堡国立大学认知研究学院院长塔季娅娜·车尔尼戈夫斯卡娅以及其他杰出的俄罗斯科学家。