Мозг хранит воспоминания не только с помощью нейронов: ученые предложили новую модель
Исследователи из компании MX Biotech Ltd. и Еврейского университета в Иерусалиме предложили новый подход к изучению памяти, мышления и сознания. Чтобы понять, как мозг сохраняет и извлекает воспоминания, нужно учитывать работу не только нейронов, но и других клеток мозга и химических процессов вокруг них.
Почему нейронов может быть недостаточно
Большинство представлений о работе мозга связано с нейронами — клетками, которые передают друг другу сигналы. Но авторы исследования считают, что память может формироваться благодаря более сложному взаимодействию клеток и химических веществ.
В центре их модели находятся астроциты. Это многочисленные клетки мозга, которые тесно взаимодействуют с нейронами и участвуют в поддержании их работы. Исследователи предполагают, что группы астроцитов могут быть вовлечены в обработку информации и взаимодействовать не только с нейронами, но и с веществами, окружающими клетки.
Авторы называют предложенный механизм трехкомпонентным. В него входят клетки мозга, окружающая их молекулярная среда и различные химические вещества, в том числе ионы металлов, нейромедиаторы и глиомедиаторы — сигнальные молекулы, связанные с работой клеток мозга.
По этой модели, мозг может сохранять информацию не только с помощью электрических сигналов между нейронами. Опыт может получать и химическое представление, которое затем участвует в формировании и извлечении воспоминаний.
Почему память связана с эмоциями
Исследователи обращают внимание на еще одну особенность человеческой памяти: воспоминания часто связаны с эмоциональными и физическими реакциями.
Например, знакомая песня может воскресить воспоминание из далекой прошлого. Определенный запах может напомнить о человеке или месте. А пугающее воспоминание может почти мгновенно вызвать одновременную эмоциональную и физическую реакцию.
По мнению авторов, поэтому изучать память только как хранение информации недостаточно. Физическая модель памяти должна учитывать и химические процессы, которые связаны с эмоциями. В предложенную схему входят нейромедиаторы и другие молекулы, способные участвовать в передаче сигналов между клетками.
Как здесь появляется искусственный интеллект
Свои идеи исследователи сравнивают с тем, как работают компьютеры и системы искусственного интеллекта. Компьютер тоже может хранить и извлекать информацию, однако она существует в физической форме и связана с электронными компонентами устройства.
Авторы задаются вопросом, можно ли считать биологическую память аналогичным процессом, если в живом мозге ее физической основой становятся клетки и химические реакции.
Этот вопрос особенно актуален на фоне развития ИИ. Современные системы уже способны выполнять все более сложные задачи, которые раньше считались проявлением человеческого интеллекта. Однако исследователи считают, что рост вычислительной мощности сам по себе еще не означает появления сознания, похожего на человеческое.
По их мнению, между интеллектуальным поведением и психическими процессами может существовать принципиальная разница. Биологический мозг работает благодаря сложной системе клеток, химических сигналов и эмоциональных реакций, тогда как электронные системы устроены иначе.
От памяти к мышлению
Авторы не утверждают, что нашли объяснение сознанию. Они признают, что сознательный опыт по-прежнему остается одной из самых сложных нерешенных проблем науки.
Их работа предлагает другой вопрос: если ученые смогут лучше понять, как живой мозг физически превращает опыт в воспоминание, удастся ли благодаря этому разобраться, каким образом память участвует в формировании мыслей?
Пока трехкомпонентная модель остается предложенной исследователями концепцией. Ее дальнейшая проверка может помочь выяснить, насколько важны астроциты и химическая среда мозга для формирования памяти и других психических процессов. А заодно — лучше понять, чем биологический интеллект отличается от искусственного.