Чтобы стать людьми, обезьянам не хватает рабочей памяти
Шимпанзе из государственного парка Таи (Кот-дИвуар) колет орешки камнем (кадр из кинофильма на YouTube)
Мозг жителя нашей планеты различается от мозга наших ближайших невымерших родственников шимпанзе и бонобо в генеральном размахом (он в три раза массивнее). Структурные различия сравнимо малы и приурочены в генеральном к отделам, связанным с выводом соц задач. Данный факт, вместе с плодами исследований обезьяньего интеллекта, дозволяет представить, что различия меж интеллектом жителя нашей планеты и высших обезьян располагают не столько высококачественный, сколько количественный нрав: мортышки владеют теми же умственными возможностями, что и мы, только лишь все эти возможности у их развиты слабее.Шимпанзе из государственного парка Таи (Кот-дИвуар) колет орешки камнем (кадр из кинофильма на YouTube)
Мозг жителя нашей планеты выдается от мозга наших ближайших невымерших родственников шимпанзе и бонобо в генеральном размахом (он в три раза массивнее). Структурные различия сравнимо малы и приурочены в генеральном к отделам, связанным с заключением соц задач. Данный факт, вместе с плодами исследований обезьяньего интеллекта, дозволяет представить, что различия меж интеллектом жителя нашей планеты и высших обезьян располагают не столько высококачественный, сколько количественный нрав: мортышки владеют теми же умственными возможностями, что и мы, лишь все эти возможности у их развиты слабее. Вообщем, не исключено, что в ряде всевозможных случаев количественные конфигурации могли вырасти в высококачественные.
Некие возможности в ходе эволюции жителя нашей планеты могли развиваться прытче остальных к примеру, соц интеллект. С сиим согласуется и тот факт, что некие отделы мозга (к примеру, префронтальная кожура) в ходе антропогенеза возросли посильнее, чем иные.
Главным образом памяти главным образом разума
Рост мозга обязано имелось фактически безизбежно и автоматом вести к росту размера памяти. Ведь память, как понятно, хранится не в каком-то умышленно выделенном для данной цели участке мозга, а распределяется по целым отделам, при этом для запоминания употребляются те же нейроны, тот или другой возбуждались при конкретном переживании действия. Рост размера памяти, в свойскую очередь, на теоретическом уровне может оказаться достаточным изъяснением цельных иных усовершенствований нашего мыслительного аппарата. В принесенном случае возможна аналогия с компом: понятно, что чем главным образом у компа памяти, тем паче трудные программы он может исполнять, при этом эта зависимость функционирует в достаточно обширных границах даже при один-одинешенек и том же процессоре.
Антрополог Дуайт Рид (Dwight W. Read) из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе, должно за почти всеми иными профессионалами, считает, что интеллектуальные возможности неподражаемо сильно зависят от размера так давать имя рабочей памяти (working memory). Разговаривая упрощенно, это та число памяти, в тот или иной хранится и обрабатывается информация, конкретно нужная субъекту в настоящий причина.
По современным представлениям, рабочая память обладает достаточно трудную структуру. Центральное площадь в ней занимает исполнительный компонент (central executive component), локализованный в один-одинешенек из участков префронтальной кожуры (а конкретно в полях Бродмана 9 и 46). Его ключевая задачка удерживать заинтересованность на той инфы, тот или другой нужна субъекту для заключения насущных задач. Сама эта информация может храниться где-то еще. Ее традиционно давать имя кратковременной памятью (short-term memory) и разглядывают как компонент рабочей памяти (жаждая меж профессионалами грызть терминологические разномыслья, и в остальных контекстах термин кратковременная память может располагать другой смысл к примеру, наиболее обширный, включающий не только лишь то, на чем сконцентрировано заинтересованность). Компьютерным аналогом кратковременной памяти (разумеемой как число рабочей памяти) приходят регистры процессора. Не считая того, в состав рабочей памяти заходит ряд вспомогательных структур.
Ключевое значение обладает размер кратковременной памяти, измеряемый числом идей либо концепций, с тот или другой исполнительный компонент рабочей памяти может функционировать в то же время. Эту самую важную характеристику рабочей памяти давать имя short-term working memory capacity (ST-WMC). Бессчетные опыты представили, что у жителя нашей планеты ST-WMC 7 (жаждая некие исследователи склоняются к наиболее густым оценкам, порядка 4-5). Большая часть животных не может взвешивать комплексно, как число единичной логической операции, наиболее одной, максимум 2-ух идей (ST-WMC 2).
Догадка, предложенная Ридом, состоит из 3-х генеральных положений:
1) У наших ближайших родственников (шимпанзе и бонобо) ST-WMC 3. Одновременное оперирование 3-мя понятиями граница способностей для идущих в ногу со временем обезьян, а также, вероятнее всего, для ругательного совместного предка шимпанзе и жителя нашей планеты, жившего около 6 млн годов назад (по другому довелось бы предполагать умственную деградацию в полосы шимпанзе, а для этого нет никаких оснований).
2) Небольшой размер кратковременной памяти не дозволяет мортышкам думать рекурсивно, и в этом состоит главнейшее высококачественное отличие обезьяньего интеллекта от людского. Рекурсивное мышление надо для заключения самых разнородных задач от производства каменных орудий, наиболее свершенных, чем ручное рубило Homo erectus, до выяснения схожих отношений и формирования структуры рода (я отпрыск такового-то, отпрыска такового-то эталон рекурсивного рассуждения).
3) В ходе антропогенеза происходил постепенный рост ST-WMC от 2-3 (у совместного предка жителя нашей планеты и шимпанзе) до 7 (у современного жителя нашей планеты). Этот рост отражен в повышении размера мозга (неподражаемо сильно возросла префронтальная кожура, где находится исполнительный компонент рабочей памяти), а также в усложнении каменных орудий.
Главная число статьи посвящена доказательствам главного положения.
Колоть орешки дано не каждому
В неких популяциях бешеных шимпанзе из поколения в поколение тысячелетиями подается умение колоть орешки камнями. Это не врожденное поведение: юные мортышки обучаются ему у мамы либо старших друзей. Судя по целому, мортышкам требуется предельное напряжение разума, чтоб овладеть данной наукой. Рид подчеркивает, что далековато не многие популяции шимпанзе обладают сокровенной раскалывания орехов, жаждая орешки потенциально приходят для их очень ценным пищевым ресурсом. Шимпанзе, находящиеся в неволе, традиционно не могут сами додуматься, как вскрыть орешек, даже ежели им предоставить в изобилии и орешки, и пригодные камешки.
Детальные наблюдения за раскалывающими орешки шимпанзе проводились в государственном парке Таи (Tai) в Кот-дИвуар и в лесах у деревни Боссу (Bossou) в Гвинее.
Шимпанзе из Таи манипулируют 2-мя объектами: орешком и камнем, тот или иной применяется в качестве молотка. Наковальней служат ингредиенты рельефа, тот или другой не надо манипулировать к примеру, тонкий выход скальных пород либо корень дерева. В Таи все взрослые мортышки могут колоть орешки. Явно, управляться с 2-мя объектами может выучиться каждый шимпанзе.
Шимпанзе из Боссу пробуют справиться сходу с 3-мя объектами, так как у их принято употреблять в качестве наковальни маленькой камень, тот или иной необходимо предпочесть и верно определить. Традиционно наковальня раздобывается шаткая, и ее необходимо удерживать. Время от времени применяется и 4-ый объект камень-клин, тот или иной шимпанзе подпирают наковальню, чтоб не шаталась. Но в данном варианте поначалу мортышка копается с 2-мя объектами (наковальней и клином), а позже с 3-мя (наковальней, тот или другой все одинаково необходимо удерживать, орешком и молотом). С 4-мя предметами в то же время никто функционировать не пробует (клин не удерживают).
Обучение искусству раскалывания орехов протекает длинно и невыносимо. В возрасте полутора лет мортышки начинают имитировать отдельные деяния, входящие в комплекс (к примеру, стучат по орешку рукою). Приблизительно в 2,5 года они теснее исполняют последовательности из 2-ух деяний (к примеру, кладут орешек на камень и стучат рукою). Только в возрасте 3,5 лет они оказываются в состоянии верно выполнить всю цепочку операций: разыскать наковальню, положить орешек и ударить камнем.
Ежели шимпанзе из Боссу не выучился колоть орешки до 5 лет, то не выучится теснее никогда. Бедная мортышка будет до точки близких дней с завистью глядеть на единоплеменников, проворно колющих орешки, но так и не сообразит, в чем же здесь секрет. Этаких двоечников в популяции Боссу приблизительно четверть. Они время от времени восстанавливают пробы, но не могут осознать, что необходимы три предмета, и пробуют обойтись 2-мя. К примеру, одна семилетняя самка, не выучившаяся колоть орешки верно, пора от поры пробовала разбить лежащий на камне орешек рукою либо ногой (как мы помним, так традиционно поступают детеныши в возрасте 2,5 лет).
Досконально проанализировав все воззрения, высказанные профессионалами на сей счет, Рид заключает, что для того, чтоб колоть орешки, как это принято в Таи, хватить располагать ST-WMC = 2. Для наиболее трудной технологии, практикуемой шимпанзе из Боссу, требуется ST-WMC = 3, все-таки не многие особи добиваются этаких интеллектуальных возвышенностей. Возможно, у тех обезьян, тот или другой так и не осваивают это искусство, кратковременная память в состоянии вместить лишь два объекта (ST-WMC = 2). На теоретическом уровне можнож предложить и иные разъяснения наблюдаемым фактам (к примеру, шимпанзе могли бы разделять меж собой повинности одни отыскивают орешки, иные раскалывают, и тогда сборщикам не надо обучаться колоть орешки). Рид скрупулезно разбирает это и ряд остальных вероятных разъяснений и указывает, что они не подтверждаются фактами.
К подобным заключениям можнож придти и на основанию наблюдений за иными внешностями орудийной деятельности шимпанзе. Одновременное манипулирование 2-мя объектами встречается сплошь и вблизи, 3-мя изредка, 4-мя никогда.
Красноватые кубики налево, зеленоватые направо
Ежели пустить небольшому ребенку множество отличающихся объектов (к примеру, кубиков различного цвета и размаха), то время от времени ребенок без всяких подсказок начинает раскладывать их на кучки по какому-то принципу. Это доставляет вероятность следить за развитием мышления. Этакие опыты часто проводились и с человечьими детками, и с детенышами обезьян.
Детки начинают творить классификации главного порядка (творение одной группы объектов, объединенных по какому-то признаку к примеру, красноватые кубики) теснее в возрасте 12 месяцев. Шимпанзе добиваются данной стадии только в 2 года. Творить в то же время две группы предметов детки начинают в 18 месяцев, шимпанзе около 4 лет. К трем годам детки теснее могут творить в то же время три группы предметов. Шимпанзе до данной стадии не доходят практически никогда, ежели не считать пары особо одаренных индивидуумов, вежливых людьми и овладевших речевыми способностями. Для шимпанзе это граница, а детки продолжают развиваться далее.
Эти результаты, по суждению Рида, снова-таки указывают, что рабочая память у шимпанзе вмещает менее 2-3 понятий.
Рид также проанализировал предоставленные по двум известным мортышкам, овладевшим речью (шимпанзе Ним и бонобо Канзи). Они выучились разговаривать с людьми с помощью умышленно разработанной для их налаженности символов-словечек. Ежели откинуть выражения с циклическими словами (вроде дай банан, дай, дай, дай), то выясняется, что частота потребления фраз у Нима и Канзи убывала экспоненциально по мере роста числа словечек в предложении. До точки близких дней обе мортышки остались приверженцами односложных выражений. Канзи употреблял фразы из 2-ух словечек приблизительно в 10 разов пореже, чем одиночные слова, из 3-х в единичных вариантах. Наиболее длинноватые фразы не только лишь очень редки, да и сомнительны (третье, а тем паче 4-ое слово-символ традиционно не набавляло новейшего смысла к главным двум знакам). Детки, против, теснее в возрасте 2-ух лет применяют фразы из 2-ух словечек почаще, чем односложные выражения. Ним и Канзи так и не достигли этого степени.
Метко этакое же экспоненциальное убывание частоты событий наблюдается и для манипуляций с объектами (по мере возрастания числа объектов), и для последовательностей жестов (по мере возрастания числа жестов в последовательности).
Обобщив все доступные предоставленные, на основании тот или другой можнож судить о динамике повышения ST-WMC с возрастом у жителя нашей планеты и обезьян, Рид пришел к решению, что различные когнитивные возможности, приблизительно отражающие величину ST-WMC, ранее итого начинают развиваться у жителей нашей планеты, позднее итого у низших (нечеловекообразных) обезьян; человекообразные мортышки занимают промежуточное положение. Скорость, с тот или иной развиваются эти возможности, максимальна у жителя нашей планеты, мала у низших обезьян; человекообразные снова оказываются в центре. В конце концов, завершение развития этих возможностей происходит ранее итого у низших обезьян, позднее итого у жителей нашей планеты; человекообразные, как постоянно, в центре.
Эким образом, у жителей нашей планеты умственное развитие начинается ранее, следует прытче и кончается позднее, чем у обезьян. В целом, интеллектуальное развитие жителя нашей планеты и шимпанзе остается наиболее либо наименее сопоставимым приблизительно до 3-х летнего возраста. После чего развитие шимпанзе резко затормаживается, и люди начинают их стремительно опережать. Для шимпанзе все кончается в возрасте около 4 лет при степени ST-WMC = 2 либо, самое большее, 3. Люди же продолжают развиваться по прошлей траектории, достигая степени ST-WMC 7 приблизительно к 12 годам.
Эволюция ума, запечатленная в камне
В заключительной количества статьи Рид анализирует развитие палеолитических технологий, а также рост размахов мозга, и пробует по сиим косвенным признакам узнать, как изменялся в ходе антропогенеза размер кратковременной памяти. Технологии производства орудий Рид разделяет на 7 групп по степени концептуальной сложности: начиная от употребления готовых палок, от тот или другой необходимо лишь оторвать излишние сучки и листья (ватерпас 1) до верхнепалеолитической технологии поочередного отщепления множества призматических лезвий от 1-го и такого же ядра (ватерпас 7). По суждению Рида, лишь технологии степени 7, явившиеся наименее 50 тыщ годов назад, безусловно приходят рекурсивными. Их рекурсивность состоит в том, что лезвия отщепляются не как попало, а с эким увольнением, чтоб в то же время приготовить ядро для отщепления надлежащего лезвия. При всем этом необходимо в то же время держать в башке трехмерную форму ядра, контролировать его позицию и с великой точностью манипулировать отбойником. Разработка шестого степени леваллуазское расщепление, взявшее около 300 тыщ годов назад, тоже, вероятно, вызывало рекурсивного мышления, но в этом Рид не совершенно уверен.
По прикидкам исследователя, у Homo habilis, овладевшего технологией 4-ого степени (олдувайские галечные орудия с один-одинехонек режущим закраиной), величина ST-WMC сочиняла около 4. У Homo erectus с его обоюдоострыми рубилами (ватерпас 5) ST-WMC достигла 5. У неандертальцев и древних сапиенсов, овладевших технологиями шестого степени, ST-WMC водилась приблизительно равноправна 6. В конце концов, 1-ые признаки подлинно человеческой культуры, явившиеся около 70 тыщ годов назад в Африке, а также немного наиболее позже возникновение технологий седьмого степени, вероятно, маркируют распространение генетической мутации, увеличившей производительность исполнительного компонента рабочей памяти и поднявшей ST-WMC до 7, что неожиданно раскрыло перед сапиенсами все способности настоящего рекурсивного мышления.
Догадка Рида в целом представляется достаточно правдоподобной, жаждая в ней грызть ряд слабо проработанных причин (к примеру, не чрезвычайно верно аргументирована касательство меж величиной ST-WMC и способностью к рекурсивному мышлению). Все-таки генеральная мысль о том, что как количественные, так и высококачественные различия людского и обезьяньего интеллекта объясняются сначала объемом памяти, в том числе рабочей, практически наверняка верна.
Источник : Dwight W. Read. Working Memory: A Cognitive Limit to Non-Human Primate Recursive Thinking Prior to Hominid Evolution (PDF, 370 Кб) // Evolutionary Psychology. 2008. V. 6. P. 676714.
( Александр Марков)
Posted in ЭкоБиология by admin with comments disabled.