В человеческом мозге около 86 миллиардов нейронов — почти столько же, сколько галактик в наблюдаемой Вселенной. Эта цифра породила смелую гипотезу: наш мозг — самый сложный объект в космосе. Но так ли это? Ученые разделились на два лагеря. Одни уверены в уникальности мозга, другие называют вопрос бессмысленным. Где же правда?
В 2012 году нейробиолог Кристоф Кох в книге «Сознание: Признания романтического редукциониста» назвал мозг «самым сложным объектом в известной Вселенной». Аргумент прост: нейроны образуют сети, чью структуру мы только начинаем изучать. Однако Дэвид Вольперт из Института Санта-Фе (США), центра исследований сложных систем, категорически не согласен. «Считать мозг вершиной сложности — абсурд, — говорит он. — Сам вопрос некорректен».
Почему ученые спорят? Проблема в определении «сложности». Для одних — это количество элементов и связей, для других — способность системы проявлять неочевидные свойства.
Нейроны против галактик: ложная аналогия
На первый взгляд, мозг и Вселенная похожи. Нейроны образуют сети, напоминающие скопления галактик, соединtнные нитями тtмной материи. Число галактик в видимой части космоса примерно равно числу нейронов в мозге — около 86 миллиардов. Но означает ли это сходство общие законы сложности?
«Структуры могут казаться похожими, но это не доказывает ничего», — объясняет Рикард Соле из Университета Помпеу Фабра (Испания). Например, ветви деревьев и кровеносные сосуды тоже выглядят схоже, однако формируются по разным принципам.
Что такое сложность?
Ключевое понятие здесь — эмерджентность: когда целое обладает свойствами, которых нет у его частей. Муравейник — классический пример. Отдельные муравьи действуют без плана, но вместе строят сложные структуры с вентиляцией и хранилищами. Мозг работает похожим образом: нейроны, сами по себе простые, вместе порождают сознание, память, творчество.
Но эмерджентность — лишь один аспект. В 2001 году физик Сет Ллойд из MIT предложил три критерия сложности:
- Сложность описания — сколько информации нужно, чтобы описать объект.
- Сложность создания — сколько ресурсов требуется для его воспроизведения.
- Уровень организации — насколько элементы системы взаимосвязаны.
Например, кристалл алмаза обладает высокой организацией, но его легко описать. Живая клетка сложнее: её структура зависит от динамических процессов.
Теории, измеряющие сложность
Чтобы сравнить мозг и Вселенную, учёные разработали десятки метрик. Рассмотрим две ключевые.
1. Теория сборки (Assembly Theory)
Разработана Сарой Имари Уокер из Университета Аризоны. Она оценивает сложность объекта по числу шагов, необходимых для его создания, и его способности порождать новую сложность.
Например, молекула ДНК требует миллиарды лет эволюции. Но мозг, по теории Уокер, превосходит ДНК: он создаёт искусственные объекты (от компьютеров до симфоний), которые сами становятся основой для дальнейшего развития. «Мозг производит высокосложные объекты в изобилии, поэтому он сам — вершина сложности», — говорит Уокер.
2. Интегрированная теория информации (IIT)
Эта теория измеряет «степень сознания» системы через плотность связей в её сети. Чем больше элементов взаимодействуют друг с другом, тем выше уровень интегрированной информации (Φ).
Мозг человека здесь лидирует: кора больших полушарий содержит триллионы синапсов, образующих иерархические цепи. Однако IIT применима только к системам, способным к сознанию, что ограничивает её универсальность.
Критика: почему мозг не уникален
Многие учёные скептически относятся к попыткам ранжировать сложность. «Ни одна метрика не охватывает все аспекты, — говорит Вольперт. — Сравнивать мозг и галактики — как измерять красоту линейкой».
Аргументы против уникальности мозга:
- Эволюционная случайность. Мозг человека — результат цепочки случайных мутаций. Если бы динозавры не вымерли, возможно, венцом сложности стал бы мозг разумного троодона.
- Масштаб Вселенной. В ней существуют объекты, чья сложность недоступна нашему восприятию. Например, квазары, где чёрные дыры аккрецируют материю, порождая энергии в триллионы раз мощнее Солнца. Их внутренние процессы могут быть не менее сложными, чем нейронные сети.
- Искусственный интеллект. Созданные человеком нейросети (например, GPT-4) уже содержат сотни миллиардов параметров. Их архитектура проще биологического мозга, но скорость развития заставляет задуматься: не превзойдёт ли ИИ нас в сложности?
Сложность без антропоцентризма
Главная ошибка в споре о мозге — человекоцентричность. Мы склонны считать важным то, что близко нашему опыту. Но законы физики универсальны.
«Ничто в человеческой природе не уникально, — подчёркивает Вольперт. — Мозг — заурядный объект в масштабах космоса». Например, звёзды в галактиках взаимодействуют через гравитацию, формируя структуры, которые существуют миллиарды лет. Их «поведение» подчиняется тем же принципам самоорганизации, что и нейроны.
Post Scriptum
Сравнивать мозг и Вселенную — всё равно что спорить, что прекраснее: океан или горы. Сложность многолика, и её нельзя свести к единой мере.
Да, мозг порождает язык, воображение, способность предсказывать будущее. Но галактики рождают звёзды, тяжёлые элементы и условия для жизни. Оба объекта — продукты эволюции, подчиняющиеся общим законам.
«Гордыня заставляет нас искать исключительность там, где её нет, — резюмирует Вольперт. — Наука о сложности ценна не ответами, а вопросами. Они учат видеть многообразие мира, а не искать корону в межгалактической пустоте».
Так стоит ли спорить о первенстве? Может, важнее понять, как нейроны и галактики отражают универсальные принципы, превращающие хаос в порядок.
-----
Если понравился материал и вы считаете его познавательным и стоящим вашего внимания, вы можете поддержать автора «трудовым рублем» по ссылке ниже 👇👇👇 либо нажать на кнопку «Поддержать» чуть ниже этого сообщения (с правой стороны).
