Нейробиология и религия

[macroevolution]

В одном из предыдущих обсуждений у нас с nikola_borisov вышел маленький спор по поводу вот этого моего высказывания:
"Я действительно знаю 5 или 6 верующих коллег (считая вас), вполне разумных и адекватных. Но мне все-таки кажется, что это скорее исключение. Я сужу по верующей публике в интернете, по тому, что они пишут на форумах. Очень много мракобесия и неадеквата. Или вот взять Френсиса Коллинза. Абсолютно адекватен, пока речь о генетике. Но когда дело доходит до эволюционной психологии - все, ученый кончился, начинаются заклинания. Это я про его книгу "Доказательство Бога. Аргументы ученого". Геном, кости - это хорошо. Но 21-й век будет веком нейробиологии. Наука докапывается уже до глубин разума, души и морали. Вот тут-то, боюсь, и распадутся такие альянсы, как наш. Вы не сможете согласиться с выводами, к которым придут (и уже пришли) нейробиологи, этологи, эволюционные психологи. Хотя эти выводы не менее научны, чем выводы палеоантропологов."  Николай выразил сомнение, что "редукции мысли к динамике состояний нервной системы" может произойти в ближайшие десятилетия. Но вот очередной успешный шаг в этом направлении (+ еще две недавние работы по теме):

Мозг может преследовать две цели одновременно, разделяя функции между полушариями

Воспоминания успешно расшифровали по томограмме

Формирование воспоминаний теперь можно увидеть под микроскопом

Мне кажется, основные противоречия между развивающейся наукой и (тоже развивающейся) религиозной апологетикой скоро сконцентрируются именно в этой области. Сможет ли теология успешно "переварить" нынешние и грядущие открытия нейробиологии? Или "редукция мысли к динамике состояний нервной системы" для верующих абсолютно неприемлема?

Comments

[sergeyhudiev.livejournal.com]

Что означает фраза "живопись (не) редуцируема к химии красок", я не очень понимаю.

В том-то и проблема.

[rsokolov.livejournal.com]

Какая проблема? Вы мне предложили проанализировать фразу, смысл которой я не очень понимаю. Если бы вы пояснили, что вы имеете в виду, то мне было бы проще с ней согласиться или не согласиться, а так - остается только гадать.

[sergeyhudiev.livejournal.com]

Вы мне предложили проанализировать фразу, смысл которой я не очень понимаю.

А редуцирование деятельности сознания

включая

, очевидно, эстетический опыт, к динамике состояний нервной системы Вы понимаете?

[rsokolov.livejournal.com]

Да. Эта фраза означает, что путем анализа состояний нервной системы и её динамики мы сможем предсказать результаты деятельности сознания - в том числе и, например, понравится ли обладателю конкретного мозга конкретная картина или не понравится. Если же окажется, что при одинаковых состояниях и одинаковой динамике результаты получаются разными, то это будет означать, что мы чего-то не учли.

[sergeyhudiev.livejournal.com]

Эта фраза означает, что путем анализа состояний нервной системы и её динамики мы сможем предсказать результаты деятельности сознания - в том числе и, например, понравится ли обладателю конкретного мозга конкретная картина или не понравится.

То есть культурный фон, воспитание, знакомство обладателя мозга с мировой живописью, его жизненный опыт etc. etc. никак не влияют на восприятие картины?

[rsokolov.livejournal.com]

Странно, культурный фон я вроде как упомянул. Влияет разумеется. Насчет всего остального - тоже, разумеется, эти вещи влияют. Просто сначала вы говорили о "живописи", а теперь - о "восприятии живописи". (Я не думаю, что мое воспитание влияет на то, являются ли картины Рембрандта живописью, или нет, но он влияет на мое их восприятие.)

[sergeyhudiev.livejournal.com]

Странно, культурный фон я вроде как упомянул. Влияет разумеется.

Этот культурный фон является чем-то отличным от состояний нервной системы?

[rsokolov.livejournal.com]

Хотелось бы, что бы мы определились, о чем же именно мы говорим - о некоем объективном определении живописи или о восприятии живописи.

Когда я упомянул культурный фон я имел в виду примерно следующее:

Положим, не всякая комбинация красок является произведением искусства. Тогда картины Мондриана будут являться произведением искусства в культурном контексте, в котором существует город Нью-Йорк (и представление о нем), и просто набором полосочек и квадратиков в другом контексте.

А так, культурный фон находит свое отражение в состоянии нервной системы конкретного человека, но эти вещи не эквивалентны. У меня есть какой-то свой собственный опыт восприятия произведений культуры, но он весьма отличен от общего культурного фона - я, например, не разбираюсь в американских детских мультфильмах, но окружающие меня люди, как правило, с ними знакомы.

Сводим ли культурный фон к совокупности состояний нервных систем жителей данной местности? Не знаю, если, допустим, всех жителей Венеции убить, и заселить Венецию бразильскими индейцами, то некий культурный фон, присущий Венеции все равно останется.

[macroevolution.livejournal.com]

"культурный фон, воспитание, знакомство обладателя мозга с мировой живописью, его жизненный опыт etc. etc. " - все это, безусловно, влияет на восприятие картины. Но все это, весь жизненный опыт и память, по-видимому (см. в осн. посте ссылку №3), записаны в мозге воспринимающего в виде структуры синапсов, и только поэтому и влияет на восприятие картины.

[sergeyhudiev.livejournal.com]

Но все это, весь жизненный опыт и память, по-видимому (см. в осн. посте ссылку №3), записаны в мозге воспринимающего в виде структуры синапсов

Наша беседа записана виде определенных грамматичеких структур - значит ли это, что она вполне редуцируема к этим структурам?

[macroevolution.livejournal.com]

Не хочется лезть в философские дебри, а термин "вполне редуцируема" слишком скользкий. Я имею в виду вот что. Жизненный опыт, память человека закодированы в структуре синапсов мозга в таком же смысле, в каком 1) смысл текста закодирован в последовательности букв, 2) структура белка инсулина - в последовательности нуклеотидов инсулинового гена, а 3) поведение компьютерной программы - в кодах, на которых она записана. Наверное, это не значит "вполне редуцируема", т.к. нужна еще правильная читалка. Если знать общее правило интерпретации этих текстов (язык), можно правильно понять смысл любого текста, записанного на этом языке. Но в принципе нейрологический механизм генерации, скажем, моральных оценок, отличается от коленного рефлекса только количественно, по количеству вовлеченных нейронов и связей между ними, но не качественно.

[leolion-1.livejournal.com]

Александр, у меня давно был к Вам (и не только) один вопрос. Сугубо утилитарный с точки зрения той дисциплины, которой занимаюсь лично я.
Видите ли, какая штука. Представление в статфизике и термодинамике (которым живые системы фундаментально противоречить не могут по определению) о самоорганизации открытых нелинейных систем требует - и весьма настоятельно - чтобы при усложнении (количественном) системы и числа взаимосвязей в ней всенепременно происходил качественный переход к новому свойству, которое не является аддитивной производной свойств частей системы.
Иными словами, просто сложив все свойства отдельных частей системы, вы к этому новому свойству не придете и предсказать его не сможете (это не равно объяснить).
И это и есть эволюция системы через серию необратимых переходов из одного состояния к другому, с новым качеством - все равно какой, химической, физической, живой, главное, открытой и нелинейной (диссипативной).

Если, как я через раз встречаю у биологов, качественного отличия нет, есть только количественное и аддитивное - то нет и эволюции, пардон. Это так есть - если накапливаемые изменения отличают одну систему от другой только в количественном отношении, то система не эволюционирует. Не верите мне - спросите какого-нибудь другого физика или физхимика без религиозного анамнеза, которому Вы могли бы доверять в профессиональном отношении. Тогда эволюция - это всего лишь иллюзия нашей интерпретации.

Привет, что называется, креационистам -чего не хотелось бы даже мне, причем мне в первую очередь, ибо если так это работает в живом, значит, и всю неравновесную термодинамику следует отправить в помойку. К религии это не имеет никакого отношения, мне за другую державу обидно.
На мой взгляд, лучше было бы немного аккуратней обращаться со словами и терминами, как-то поясняя границы их использования, чтобы не входить в контрадикт с другими дисциплинами.

[rsokolov.livejournal.com]

А в чем вопрос-то?

[nikola-borisov.livejournal.com]

Вопрос (даже не вопрос, а принципиальное замечание) ЛеоЛиона было в том, что явления типа эволюции (и даже гораздо более простые, чем эволюция; их можно получить даже на дифурах для трех-четырех переменных) - это динамические хаосы, тое есть они принципиально непредсказуемы, даже если они полностью лишены стохастики на микроуровне (а эволюция на микроуровне даже стохастики не лишена). Ну, к тому же еще все биосистемы - не линейные суммы свойств своих элементов, а резко неаддитивные (синергичные) их агрегации. То есть объекты, взаимодействие составных частей которых существенно важнее свойств изолированых частей. Мораль опять такая же: редукция биологии к физике - штука тонкая. Ибо биология имеет дело с резко нелинейным, неаддитивным взаимодействием физических низкоуровневых элементов биосистем. Отсюда и эволюция биосистем непредсказуема.

[nikola-borisov.livejournal.com]

Согласен. Биологические системы резко неаддитивны, а биологическая эволюция - динамический хаос и она непредсказуема.

[macroevolution.livejournal.com]

Мы с вами говорим на очень разных языках. Поэтому возможно непонимание. Вот я не хотел лезть в философские дебри, но невольно влез, употребив в предыдущем посте слова "количественно" и "качественно". Мы их употребляем в разных смыслах. Вы, наверное, - в философски точном, а я так, образно. Очень трудно быть совершенно строгим в обращении с такими, казалось бы, обыденными понятиями.

Разумеется, я согласен, что при усложнении системы возникают новые свойства, не сводимые к сумме свойств добавленных элементов. Например, дописав предложение к тексту, мы добавим новое качество к этому тексту (добавится "смысл" нового предложения, который может, например, разъяснять или менять оттенки смысла предыдущих предложений). Это новое качество, разумеется, не сводится к сумме свойств букв, составляющих новое предложение.
Так же и при добавлении нового гена в геном может измениться "смысл" генома (программа онтогенеза, например), причем это новое свойство явно не сводится к сумме свойств добавленных нуклеотидов.

Моя мысль заключается в том, что для того, чтобы придать геному это новое свойство, вполне достаточно просто добавить эти самые нуклеотиды в нужном порядке. Дописав фразу к тексту, мы не должны еще дополнительно добавлять в текст "смысл" новой фразы в виде какой-нибудь искрящейся жидкости из хрустального флакончика. Достаточно букв. Смысл добавится сам собой. Так же и информация, записанная в мозге, это не какая-то особая субстанция, она складывается из синапсов, медиаторов и нейронных потенциалов, как "смысл" гена складывается из нуклеотидов, а "смысл" фразы из букв.

"Если, как я через раз встречаю у биологов, качественного отличия нет, есть только количественное и аддитивное - то нет и эволюции, пардон. Это так есть - если накапливаемые изменения отличают одну систему от другой только в количественном отношении, то система не эволюционирует. Не верите мне - спросите какого-нибудь другого физика или физхимика"

А вот этого я совсем не понимаю. Почему, собственно, биологи должны спрашивать у химиков и физиков, происходит ли в том или ином случае биологическая эволюция? Многие биологи вообще считают, что эволюция - это изменения частот аллелей в популяции (я сам считаю, что это слишком ограниченное определение, но это в данном случае не важно). Я хочу сказать, что эволюционирующие организмы как бы не виноваты, что физикам и химикам нравится считать их "самоорганизующимися открытыми нелинейными системами". В конце концов, организм - это организм, биологический реальный объект, очень сложный, изучаемый биологами, а СОНС - это абстрактная физико-химическая модель, которой живые организмы вообще-то не обязаны во всем соответствовать. Мне это напоминает, как сейчас некоторые теоретики любят усматривать в живых объектах фрактальные свойства, после чего начинается прямое навязывание биологическим объектам законов фрактальной геометрии. По принципу "а вот я считаю, что жизнь - это фрактал, и поэтому все законы жизни выводимы из законов фрактальной геометрии". По-моему, это неправильный подход. Правильнее будет так: "некоторые свойства живых объектов, оказывается, можно довольно неплохо описать при помощи фрактальной геометрии. Поэтому ф.г., вероятно, может быть удобным методом для решения каких-то биологических вопросов - но прежде надо четко определить границы приложимости фрактальных подходов к биообъектам". Т.е. не надо реальные природные объекты и абстрактные научные модели менять местами, а то весь научный процесс ставится с ног на голову.

[leolion-1.livejournal.com]

Это будет означать, что кому-то нужно пойти, открыть подходящую книжку на разделе "Неустойчивость, бифуркации, нелинейные процессы в открытых системах и т.д." и посмотреть, а можно ли в принципе учесть это "что-то" для того, чтобы предсказывать такие вещи, или какая-то известная дисциплина грозит кому-то пальцем прямо из данного раздела :)
Там же можно узнать, что означают разные результаты при одинаковых состояниях и одинаковой динамике (и какова вероятность такой одинаковости, и достижимо ли это в принципе).

[rsokolov.livejournal.com]

Я, возможно, выразился коряво, но вам не должно составить труда меня поправить.

Что означает фраза "феномены погоды сводимы к термодинамике и гидродинамике"?

[leolion-1.livejournal.com]

Речь шла не об этом. Речь шла о том, что кое-что невозможно учесть принципиально.
Представьте себе два одинаковых шарика в неустойчивом положении на двух одинаковых горках с одинаковыми склонами. Как Вы намерены предсказать, какой из них скатится вправо или влево?
А что мы будем делать, если при разной динамике разных состояний мы получим один и тот же результат?

[rsokolov.livejournal.com]

Ну вот я и прошу вас как профессионального научного работника посказать мне, какие выражения использовать в подобных случаях.

[leolion-1.livejournal.com]

Проблема отнюдь не в Ваших выражениях. Проблема в том, что одно из Ваших выражений свидетельствовало о том, что Вы забыли (или не подумали) о чем-то принципиально важном. О том, что поведение конкретных открытых неравновесных систем в общем случае непредсказуемо, потому что при одном и том же наборе условий система может перейти в различные состояния. В какое именно вот эта данная система в точке неустойчивости перейдет - зависит от случайных флуктуаций.
Ведь это Вы сказали, что если при одинаковом наборе условий мы получим разные результаты, значит мы чего-то не учли? Так вот - не значит.

Какие-то поведенческие реакции могут быть детерминированы в довольно высокой степени (напр. "тигр выскочил из-за угла, я вздрогнул от ужаса и побежал"), но откуда взялось противоречащее фундаментальному представлению о такого рода системах и процессах убеждение в том, что все без исключения мысленные процессы именно таковы?

[rsokolov.livejournal.com]

Вообще-то я попытался учесть возможность точек неучтойчивости, поэтому и написал не только об одинаковых (начальных) состояниях, но и об одинаковой динамике, но на то, что это получилось сколь-нибудь понятно, я не претендую. Поэтому я и спрашиваю о том, как сформулировать эту мысль аккуратнее - на примере фразы про погоду.

[rsokolov.livejournal.com]

Ну и раз уж зашла речь, не поясните, при чем тут бифуркации?

Бифуркации возникают в пространстве параметров системы и их нужно учитывать при анализе стабильности состояний системы. Для системы с фиксированными параметрами никаких бифуркаций нет - если под ними не иметь в виду седловые точки - т.е. поведение системы предсказуемо (с заданной точностью на конечном интервале времени) для любого начального состояния системы, заданного с нужной точностью. Вероятность же того, что система окажется на траектории, ведущей в седловую точку, равна нулю, и даже если это случится, то, если мне не изменяет память, для достижения седловой точки понадобится бесконечное время.

[leolion-1.livejournal.com]

Каким же это образом параметры системы (применительно к обсуждаемому) оказались фиксированы? (И каким образом Вы собираетесь обеспечить в таком деле нужную точность?)

[rsokolov.livejournal.com]

Нет, если мы пытаемся выяснить зависимость восприятия живописи от количества выпитого алкоголя, то у нас там может и будет точка бифуркации. Если же мы исследуем динамику замкнутой системы, то её параметры можно считать фиксированными.

Начальная точность должна быть равной требуемой конечной точности поделенной на экспоненту от максимального показателя Ляпунова помноженного на длину интервала времени.