Один мозг — это скучно! Как насчёт ДЕВЯТИ?

У осьминога около 500 миллионов нейронов, причём лишь треть находится в центральном мозге, а остальные распределены по восьми щупальцам, каждое из которых снабжено собственным осевым нервным тяжем, способным обрабатывать сенсорную информацию и самостоятельно управлять движениями. Связь центрального мозга с периферией обеспечивается примерно 30 тысячами нервных волокон, поэтому вместо непрерывного управления каждой мышцей мозг может ограничиваться постановкой общей задачи, оставляя конкретные способы её выполнения локальным нервным цепям.

Эксперименты с отделёнными щупальцами показали, что те способны ещё несколько часов реагировать на прикосновения, сокращаться и совершать вполне координированные хватательные движения, поскольку значительная часть моторных программ реализована непосредственно в их нервной системе. Такая организация позволяет одновременно выполнять несколько совершенно разных действий, не требуя от центрального мозга постоянного контроля за положением каждой присоски и сокращением каждого мышечного волокна.

Любопытнее, однако, другое: при столь значительной автономии периферической нервной системы совершенно не очевидно, каким образом вся поступающая информация объединяется в единый субъективный опыт и объединяется ли вообще. Философ Сидни Карлс-Диаманте рассматривает гипотезу о существовании у осьминога нескольких относительно независимых полей сознания, связанных между собой, но не обязательно составляющих единое целое, хотя экспериментальных подтверждений подобного устройства сознания пока нет.

Сходные принципы организации обнаруживаются и на клеточном уровне, что подробно рассматривают Майкл Левин и его коллеги в работе о коллективном интеллекте биологических систем. В предложенной ими модели отдельные компоненты организма действуют как относительно автономные агенты, решающие задачи в собственных «пространствах проблем» — метаболическом, физиологическом, анатомическом или поведенческом, тогда как вышестоящие уровни организации не столько непосредственно управляют их действиями, сколько изменяют условия и ограничения, в пределах которых эти действия совершаются.

Характерный пример — регенерация планарий, плоских червей, способных восстановить целый организм из небольшого фрагмента собственного тела, причём клетки, до повреждения находившиеся по соседству, после разрезания могут запустить совершенно разные программы развития, формируя голову с одной стороны и хвост с другой. Координация обеспечивается химическими градиентами, межклеточными взаимодействиями и биоэлектрическими сигналами, передаваемыми в том числе через щелевые контакты, а экспериментальное изменение электрических состояний тканей позволяет влиять на результат регенерации, вплоть до формирования червей с двумя головами.

Отдельная клетка при этом не располагает полной информацией о строении организма, однако её поведение определяется не только собственным состоянием, но и сигналами, поступающими от других клеток, благодаря чему множество локальных процессов складывается в согласованное восстановление анатомии. Примерно на тех же принципах строятся распределённые вычислительные системы и робототехнические рои, в которых отдельные агенты, располагая лишь частью общей информации, согласовывают свои действия посредством обмена сообщениями и изменения локальных состояний.

В человеческом мозге также нет единственного центра, отвечающего за интеллект в целом: когнитивные функции обеспечиваются взаимодействием множества специализированных нейронных сетей, причём состав и характер их связей постоянно меняются в зависимости от выполняемой задачи. Различия между подобными системами заключаются прежде всего в архитектуре взаимодействий, степени автономии компонентов и способах интеграции информации, а не просто в количестве нейронов или наличии центрального управляющего органа.

Источники:

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8988249/⁠

https://www.nature.com/articles/s42003-024-06037-4⁠

#образовачечная