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

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 главном размахом (он в три раза массивнее). Структурные различия сравнимо малы и приурочены в главном 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, только 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 скорее 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.

Главным образом памяти главным образом мозга

Рост мозга надлежать имелось фактически неминуемо и автоматом вести к росту размера памяти. Ведь память, как знаменито, хранится не в каком-то с намерением выделенном для данной цели участке мозга, а распределяется по целым отделам, при этом для запоминания применяются те же нейроны, тот или иной возбуждались при прямом переживании действия. Рост размера памяти, в близкую очередь, на теоретическом уровне может оказаться достаточным разъясненьем целых иных усовершенствований нашего мыслительного аппарата. В предоставленном случае возможна аналогия с компом: знаменито, что чем главным образом у компа памяти, тем паче трудные программы он может исполнять, при этом эта зависимость функционирует в достаточно пространных рубежах даже при один-одинехонек 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 необыкновенно сильно зависят от размера так нарекаемой рабочей памяти (working memory). Разговаривая упрощенно, это та количество памяти, в тот или другой хранится и обрабатывается информация, прямо нужная субъекту в настоящий фактор.

По современным представлениям, рабочая память обладает достаточно трудную структуру. Центральное площадь в ней занимает исполнительный компонент (central executive component), локализованный в один-одинехонек из участков префронтальной кожуры (а конкретно в полях Бродмана 9 и 46). Его генеральная задачка удерживать интерес на той инфы, тот или иной нужна субъекту для вывода насущных задач. Сама эта информация может храниться где-то еще. Ее как правило давать имя кратковременной памятью (short-term memory) и разглядывают как компонент рабочей памяти (желая меж знатоками глодать терминологические разномыслья, и в иных контекстах термин кратковременная память может располагать другой смысл к примеру, наиболее пространный, включающий не только лишь то, на чем сконцентрировано интерес). Компьютерным аналогом кратковременной памяти (разумеемой как количество рабочей памяти) приходят 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 в то же время. Эту наиглавнейшую характеристику рабочей памяти давать имя short-term working memory capacity (ST-WMC). Бессчетные опыты представили, что у жителя нашей планеты ST-WMC 7 (желая некие исследователи склоняются к наиболее басистым оценкам, порядка 4-5). Большая часть животных не может взвешивать комплексно, как количество 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 способностей для идущих в ногу со временем обезьян, а также, вероятнее всего, для бранного 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) Маленький размер кратковременной памяти не дозволяет мортышкам думать рекурсивно, и в этом состоит наиглавнейшее высококачественное отличие обезьяньего интеллекта от людского. Рекурсивное мышление надо 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 этакого-то, отпрыска этакого-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 росте размера мозга (необыкновенно сильно возросла префронтальная кожура, где находится исполнительный компонент рабочей памяти), а также в усложнении каменных орудий.

Генеральная количество 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 цельному, мортышкам требуется предельное напряжение мозга, чтоб овладеть данной наукой. Рид подчеркивает, что далековато не многие популяции шимпанзе обладают сокровенной раскалывания орехов, желая орешки потенциально приходят для их очень ценным пищевым ресурсом. Шимпанзе, находящиеся в неволе, как правило 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 применяется в качестве молотка. Наковальней служат ингредиенты 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 всякий шимпанзе.

Шимпанзе из Боссу пробуют справиться немедля с 3-мя объектами, так как у их принято употреблять в качестве наковальни маленький камень, тот или другой необходимо избрать и верно найти. Как правило наковальня выходит 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 вначале мортышка копается с 2-мя объектами (наковальней и клином), а позже с 3-мя (наковальней, тот или иной все в равной мере необходимо удерживать, орешком и молотом). С 4-мя предметами в то же время никто действовать не пробует (клин не удерживают).

Обучение искусству раскалывания орехов протекает длинно и тягостно. 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 баста близких дней с завистью глядеть на единоплеменников, проворно колющих орешки, но так и не сообразит, в чем же здесь секрет. Эких 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 поры пробовала разбить лежащий на камне орешек рукою либо ногой (как мы помним, так как правило поступают детеныши в возрасте 2,5 лет).

Досконально проанализировав все сужденья, высказанные профессионалами на сей счет, Рид заключает, что для того, чтоб колоть орешки, как это принято в Таи, довольно располагать ST-WMC = 2. Для наиболее трудной технологии, практикуемой шимпанзе из Боссу, требуется ST-WMC = 3, все же не многие особи добиваются эких интеллектуальных возвышений. Возможно, у тех обезьян, тот или иной так и не осваивают это искусство, кратковременная память в состоянии вместить только 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 базе наблюдений за иными обликами орудийной деятельности шимпанзе. Одновременное манипулирование 2-мя объектами встречается сплошь и вблизи, 3-мя изредка, 4-мя никогда.

Красноватые кубики налево, зеленоватые направо

Ежели отдать махонькому ребенку множество отличающихся 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 приносит вероятность следить за развитием мышления. Экие 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 рубеж, а детки продолжают развиваться далее.

Эти результаты, по сужденью 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 с намерением 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 баста 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 как правило не набавляло новейшего смысла к главным двум знакам). Детки, против, теснее в возрасте 2-ух лет употребляют фразы из 2-ух словечек почаще, чем односложные выражения. Ним и Канзи так и не достигли этого степени.

Верно экое 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 иной 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 другой 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.

Этаким образом, у жителей нашей планеты умственное развитие начинается ранее, следует скорее 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 ватерпасе ST-WMC = 2 либо, самое большее, 3. Люди же продолжают развиваться по бывшей траектории, достигая степени ST-WMC 7 приблизительно к 12 годам.

Эволюция ума, запечатленная в камне

В заключительной числа 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 иной необходимо только 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 сужденью Рида, только лишь технологии степени 7, взявшие наименее 50 тыщ годов назад, очевидно приходят рекурсивными. Их рекурсивность состоит в том, что лезвия отщепляются не как попало, а с этаким расплатой, чтоб в то же время приготовить ядро для отщепления должно лезвия. При всем этом необходимо в то же время держать в башке трехмерную форму ядра, контролировать его позицию и с крупный точностью манипулировать отбойником. Разработка шестого степени леваллуазское расщепление, явившееся около 300 тыщ годов назад, тоже, может быть, 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 кромкой), 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 одинакова 6. В конце концов, главные признаки подлинно человеческой культуры, взявшие около 70 тыщ годов назад в Африке, а также немножко наиболее позже возникновение технологий седьмого степени, может быть, маркируют распространение генетической мутации, увеличившей производительность исполнительного компонента рабочей памяти и поднявшей ST-WMC до 7, что неожиданно обнаружило перед сапиенсами все способности настоящего рекурсивного мышления.

Догадка Рида в целом представляется достаточно правдоподобной, желая в ней глодать ряд слабо проработанных причин (к примеру, не чрезвычайно верно аргументирована отношение меж величиной ST-WMC и способностью к рекурсивному мышлению). Все же 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)

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Posted in ЭкоБиология by with no comments yet.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *