Янв 17, 2017 Чтобы стать людьми, обезьянам не хватает рабочей памяти

Предложена догадка, сообразно тот или другой высококачественное различие меж интеллектом жителя нашей планеты и обезьян состоит в неимении у бранных возможности думать рекурсивно, другими словами использовать логические операции к результатам предшествующих подобных логических операций. Неспособность к рекурсии разъясняется небольшой емкостью рабочей памяти, тот или другой у обезьян не может вместе с тем вместить наиболее 2-ух-3-х концепций (у жителя нашей планеты до 7).Предложена догадка, сообразно тот или иной высококачественное различие меж интеллектом жителя нашей планеты и обезьян состоит в неименьи у заключительных возможности думать рекурсивно, другими словами употреблять логические операции к результатам предшествующих подобных логических операций. Неспособность к рекурсии разъясняется маленькой емкостью рабочей памяти, тот или другой у обезьян не может вместе с тем вместить наиболее 2-ух-3-х концепций (у жителя нашей планеты до 7).

Мозг жителя нашей планеты выдается от мозга наших ближайших невымерших родственников шимпанзе и бонобо в генеральном масштабом (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 обладают 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 стремительнее иных к примеру, соц интеллект. С сиим согласуется и тот факт, что некие отделы мозга (к примеру, префронтальная кожура) в ходе антропогенеза возросли посильнее, чем остальные.

Преимущественно памяти преимущественно разума

Рост мозга надлежать имелось фактически безизбежно и автоматом вести к росту размера памяти. Ведь память, как не секрет, хранится не в каком-то с намерением выделенном для данной для нас цели участке мозга, а распределяется по целым отделам, при этом для запоминания употребляются те же нейроны, тот или другой возбуждались при непринужденном переживании действия. Рост размера памяти, в свойскую очередь, на теоретическом уровне может оказаться достаточным разъясненьем целых иных усовершенствований нашего мыслительного аппарата. В принесенном случае возможна аналогия с компом: не секрет, что чем преимущественно у компа памяти, тем паче трудные программы он может делать, при этом эта зависимость функционирует в достаточно пространных границах даже при один-одинешенек и том же процессоре.

Антрополог Дуайт Рид (Dwight W. Read) из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе, подобая за почти всеми вторыми профессионалами, считает, что интеллектуальные возможности неподражаемо сильно зависят от размера так именуемой рабочей памяти (working memory). Разговаривая упрощенно, это та число памяти, в тот или иной хранится и обрабатывается информация, непринужденно нужная субъекту в этот фактор.

По современным представлениям, рабочая память обладает достаточно трудную структуру. Центральное участок 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 вывода насущных задач. Сама эта информация может храниться где-то еще. Ее обыкновенно именуют кратковременной памятью (short-term memory) и разглядывают как компонент рабочей памяти (жаждая меж профессионалами грызть терминологические несогласия, и в иных контекстах термин кратковременная память может располагать другой смысл к примеру, наиболее обширный, включающий не совсем только то, на чем сконцентрировано заинтересованность). Компьютерным аналогом кратковременной памяти (разумеемой как число рабочей памяти) прибывают регистры процессора. Не считая того, в состав рабочей памяти заходит ряд вспомогательных структур.

Ключевое значение обладает размер кратковременной памяти, измеряемый численностью идей либо концепций, с тот или иной исполнительный компонент рабочей памяти может действовать вместе с тем. Эту наиглавнейшую характеристику рабочей памяти именуют short-term working memory capacity (ST-WMC). Бессчетные опыты представили, что у жителя нашей планеты ST-WMC 7 (жаждая некие исследователи склоняются к наиболее басистым 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 рубеж вероятностей 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 важное высококачественное отличие обезьяньего интеллекта от людского. Рекурсивное мышление нужно для вывода самых разнородных задач от производства каменных орудий, наиболее произведенных, 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 одичавших 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 цельному, мортышкам требуется предельное напряжение разума, чтоб овладеть данной для нас наукой. Рид подчеркивает, что далековато не многие популяции шимпанзе обладают скрытой раскалывания орехов, жаждая орешки потенциально прибывают для их очень ценным пищевым ресурсом. Шимпанзе, находящиеся в неволе, обыкновенно 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 другой употребляется в качестве молотка. Наковальней служат компоненты рельефа, тот или иной не надо манипулировать к примеру, тонкий выход скальных пород либо корень дерева. В Таи все взрослые мортышки могут колоть орешки. Разумеется, управляться с 2-мя объектами может выучиться хоть какой шимпанзе.

Шимпанзе из Боссу пробуют справиться немедля с 3-мя объектами, так как у их принято применять в качестве наковальни маленькой камень, тот или другой необходимо предпочесть и верно найти. Обыкновенно наковальня раздобывается шаткая, и ее необходимо удерживать. Время от времени употребляется и 4-ый объект камень-клин, тот или иной шимпанзе подпирают наковальню, чтоб не шаталась. Но в данном варианте вначале мортышка копается с 2-мя объектами (наковальней и клином), а позже с 3-мя (наковальней, тот или другой все в равной мере необходимо удерживать, орешком и молотом). С 4-мя предметами вместе с тем никто действовать не пробует (клин не удерживают).

Обучение искусству раскалывания орехов протекает длинно и тягостно. В возрасте полутора лет мортышки начинают имитировать отдельные деянья, 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: отыскать 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 баста родных 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, период от медли пробовала разбить лежащий на камне орешек рукою либо ногой (как мы помним, так обыкновенно поступают детеныши в возрасте 2,5 лет).

Тщательно проанализировав все представления, 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, но не многие особи добиваются этаких интеллектуальных возвышений. 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 остальные изъясненья наблюдаемым фактам (к примеру, шимпанзе могли бы разделять меж собой повинности одни отыскивают орешки, остальные раскалывают, и тогда сборщикам не надо обучаться колоть орешки). Рид скрупулезно разбирает это и ряд иных вероятных разъяснений и указывает, что они не подтверждаются фактами.

К подобным решениям можнож придти и на основанию наблюдений за вторыми обликами орудийной деятельности шимпанзе. Одновременное манипулирование 2-мя объектами встречается сплошь и близко, 3-мя изредка, 4-мя никогда.

Красноватые кубики налево, зеленоватые направо

Ежели отдать малюсенькому ребенку множество распознающихся объектов (к примеру, кубиков различного цвета и масштаба), то время от времени ребенок без всяких подсказок начинает раскладывать их на кучки по какому-то принципу. Это доставляет потенциал следить за развитием мышления. Этакие опыты часто проводились и с человечьими детками, и с детенышами обезьян.

Малыши 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 для нас стадии только в 2 года. Творить вместе с тем две группы предметов малыши начинают в 18 месяцев, шимпанзе около 4 лет. К трем годам малыши теснее могут творить вместе с тем три группы предметов. Шимпанзе до данной для нас стадии не доходят практически никогда, ежели не считать пары особо одаренных индивидуумов, вежливых людьми и овладевших речевыми способностями. Для шимпанзе это рубеж, а малыши продолжают развиваться далее.

Эти результаты, по воззрению Рида, снова-таки указывают, что рабочая память у шимпанзе вмещает менее 2-3 понятий.

Рид также проанализировал сведения по двум известным мортышкам, овладевшим речью (шимпанзе Ним и бонобо Канзи). Они выучились разговаривать с людьми с помощью с намерением разработанной для их порядка 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 баста родных 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 высокие фразы не совсем только очень редки, да и сомнительны (третье, а тем паче 4-ое слово-символ обыкновенно не набавляло новейшего смысла к главным двум знакам). Малыши, против, теснее в возрасте 2-ух лет применяют фразы из 2-ух словечек гуще, чем односложные выражения. Ним и Канзи так и не достигли этого степени.

Верно 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 сведения, 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 разнородные когнитивные возможности, приблизительно отражающие величину ST-WMC, ранее в итоге начинают развиваться у жителей нашей планеты, позднее в итоге 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 в итоге у низших обезьян, позднее в итоге у жителей нашей планеты; человекообразные, как постоянно, в центре.

Таковым образом, у жителей нашей планеты умственное развитие начинается ранее, следует стремительнее 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 прошлой траектории, достигая степени ST-WMC 7 приблизительно к 12 годам.

Эволюция ума, запечатленная в камне

В заключительной доли статьи Рид анализирует развитие палеолитических технологий, а также рост масштабов 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 воззрению Рида, лишь технологии степени 7, явившиеся наименее 50 тыщ годов назад, несомненно прибывают рекурсивными. Их рекурсивность состоит в том, что лезвия отщепляются не как попало, а с таковым увольнением, чтоб вместе с тем приготовить ядро для отщепления надлежащего лезвия. При всем этом необходимо вместе с тем держать в котелку трехмерную форму ядра, контролировать его позицию и с крупный 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-одинешенек 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 имелась приблизительно одинакова 6. В конце концов, основные признаки подлинно человеческой культуры, явившиеся около 70 тыщ годов назад в Африке, а также немножко 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 факторов (к примеру, не чрезвычайно верно аргументирована отношение меж величиной ST-WMC и способностью к рекурсивному мышлению). Но 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)