Мыслить, как гений: разгадка математического дара в его связи с интуицией и языком

Наверное, каждый человек, успешно пережив встречу с неординарным представителем точных наук, рано или поздно задается экзистенциальным вопросом: «...А что, в принципе, отличает его от меня?» Неужели кому-то просто повезло родиться гением? Или дело в особом воспитании, чей полный рецепт пока еще не изучен?

Сама наука тут не спешит утешать обывателя устойчивыми гипотезами. Тем интереснее для широкой публики выглядит недавний эксперимент французских нейрофизиологов, затронувший фундамент связи языка и мышления - наравне, впрочем, со всей глубиной их различия.

Сейчас кажется трудным даже просто сосчитать количество авторитетных мнений о месте и роли языкового аппарата в мысленной деятельности человека. Современная наука, кроме того, успела понять - наиболее перспективные для ее развития проблемы уже не поддаются автономному изучению. Это обстоятельство вынуждает ученых постоянно искать внешней поддержки и активно учреждать смешанные научные жанры: например, становление биофизики с биохимией закрепляет перспективы сотрудничества ученых-естественников. Тем самым, идеалы классической науки вытесняются эффективностью более локальных междисциплинарных подходов.

Так, вопрос связи языка и мышления является фундаментальным и для психологии, и для лингвистики. В поисках ответов они успели породить множество дочерних дисциплин, многие из которых сегодня подбираются и к значимым данным изучения нейронных сетей, и к непосредственному влиянию на это самое изучение.

К месту встречи символического и психического внутри сознания человека прямо стремится совместное детище обеих гуманитарных наук - психолингвистика. Один из наиболее авторитетных и известных во всем мире современных лингвистов Ноам Хомский (Noam Chomsky) так определял назначение своей дисциплины: изучить, как структура обыденного языка раскрывает в свободном творческом употреблении качества, лежащие в основе мысленной деятельности.

В этом изучении Хомский пришел к выводу: способность к математике является побочным эффектом в становлении языка и речи. Ее источник для человека - абстрагирование (обобщение и отвлечение) в рамках общих лингвистических операций; сама же языковая способность нам всем задана как особый врожденный механизм.

Иначе утверждал, например, создатель теории когнитивного развития и классик психологии Жан Пиаже (Jean Piaget). Он заявлял, что даже для детей язык выступает лишь как благоприятный, но никак не основной фактор в появлении логических структур (таких как отношения тождества и различия, аналогии и так далее): когда ребенок называет нечто «рукой» или «тенью» - он всегда колеблется, будучи не в силах явно отличить абстрактное от конкретного.

Да и вообще целому множеству современных математиков и физиков математическая рефлексия представлялась принципиально не ужимаемой в сферу языковой компетенции. Можно вспомнить хоть самого Альберта Эйнштейна. Создатель теории относительности признавал в целом, что мыслит преимущественно визуальными образами. Однажды он прямо высказался в письме когнитивному психологу Якову Хадамарду: «Язык или слова, написанные или произнесенные, похоже, не играют никакой роли в механизме моего мышления».

В конце концов, все эти неоднозначные обстоятельства способствовали тому, чтобы на сегодня стало возможным высоко взойти звезде нейронаук. Последние при заходе в эту проблематику адекватно объяснили соотношение врожденного с приобретаемым, укоренив способности человека к пониманию концепций и обучению языкам на врожденных нейронных механизмах. Тем самым была заложена свежая альтернатива лингвистическим гипотезам, согласно которой - математика для человека вырастает на основе эволюции, идущей с глубокой древности: эволюции, прежде всего, способов интуитивного схватывания пространства, времени и числа.

К слову, сами математики зачастую оставляют (например, для будущих мемуаров) загадки генезиса своего рабочего инструмента и только лишь продолжают с его помощью ставить собственные вопросы. В современности исконный математический универсализм еще и может пересекаться с языковым универсализмом а-ля тот же Хомский, приводя к появлению таких проектов, как LinCos (Lingua Cosmica) Ханса Фройденталя (Hans Freudenthal).

Единолично созданный немецким профессором математики искусственный язык предназначался на случай прямого контакта с инопланетянами и опирался на перспективы дипломатической конвенции. Последняя должна была стать успешной благодаря наличию у внеземного разума (каким бы он ни оказался) подобных человеческим интуитивных шаблонов, привлекаемых к работе с простыми математическими понятиями.

Интересно, что этой гипотезе в числе прочих благоволят свежие данные французского исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Даже сама постановка вопросов экспертами-математиками проблематизируется, когда за дело берутся эксперты-нейрофизиологи, а приоритет рассмотрения теперь отдается непосредственно «живым» математическим мозгам.

Последние же оказываются способными не только задавать, решать и снова задавать для себя абстрактно-теоретические проблемы: это явно отражает результат двойных усилий Мари Амальрик (Marie Amalric) и Станисласа Деана (Stanislas Dehaene). Притом усилий, по большей части, собственных: ключевую технологическую поддержку исследованию оказало стандартное МРТ-сканирование.

Сам эксперимент соединил небольшое тестирование с наблюдением мозговой активности участников внутри двух, также немногочисленных, групп по 15 человек в каждой. Впрочем, даже такого объема вложенных средств и сил было достаточно, дабы понять: «вскормленные» математикой мозги сегодня способны, в самом прямом смысле слова, наглядно проиллюстрировать человеку естественные истоки его восприятия, мышления и языка.

Глубинное различие, легшее в основу эксперимента, - оппозиция математического и нематематического. Именно по такому принципу и были разделены две группы - между собой, правда, уравновешенные по критерию профессиональной академической успешности. Впрочем, это компромиссное стартовое условие не снимает итоговый результат, потенциально способствующий междисциплинарной «дискриминации». Имеющаяся дистанция между математиками и остальным человечеством в этот раз закрепилась на нейронном уровне, а отличие первых от вторых показали непосредственно данные их мозговой деятельности.

Обе группы ознакомили с сериями сложных математических и нематематических утверждений, после чего попросили самостоятельно оценить каждое из них как «истинное», «ложное» или же «бессмысленное». Утверждения, относящиеся к четырем сферам точной науки (математическому анализу, алгебре, геометрии и топологии) активировали конкретный набор участков теменной, нижневисочной и префронтальной коры головного мозга - исключительно у профессиональных математиков, но не у контрольной группы «гуманитариев».

Все вышеперечисленные области принципиально отличаются от тех, что связаны с семантикой и языковой деятельностью: их у обеих групп в равной степени активировали сложные нематематические высказывания.

При этом регионы, что были затронуты у математиков сложными утверждениями их же сферы компетенции, в обеих группах аналогично реагировали на числа и простые формулы с арифметическими вычислениями. Так, области теменной коры активировались при восприятии числовых символов (например, стандартных арабских цифр), но не визуально похожих букв. В процессе же калькуляций затрагивался такая схема схватывания, которая обычно присуща также мозгам младенцев и нетренированных обезьян.

Таким образом, анализ данных сканирования ясно показал: мозги математиков действительно несколько отличаются от мозгов тех, кто точные науки по жизни не практикует. Кроме того, французские исследователи утверждают, что математические способности взрослого человека относительно свободны от влияния языка. Только лишь малая часть нашего арифметического знания, она же - «механическая память», для арифметических фактов может отображаться в языковой форме.

Результат функциональной томографии укрепляет гипотезу о тождественности тех нейронных сетей, что обычно разворачиваются при сложных математических операциях и при базовом человеческом восприятии числа. Из этого становится понятнее, как тяжело психически больные люди (например, пациенты с глобальной афазией или семантической деменцией как мощными нарушением собственной речи и возможности понимания слов) могут оставаться в силе самостоятельно сознавать числа и проводить алгебраические операции.

Кроме того, как говорят сами авторы - это также объясняет, почему оценкой пространственно-временного мышления в раннем детстве можно прогнозировать будущую успешность ребенка в точных науках.

Итоги французского эксперимента встраиваются в ряд других современных нейропсихологических исследований, что также задействовали магнитно-резонансную томографию. В частности, с ним близко соотносится недавнее утверждение ученых из Оксфорда, после проведения диффузной томографии заявивших: между нейронными связями и личностными качествами их носителя есть тесная зависимость, в силу чего успешных людей можно отличать по особому устройству мозга.

Любое подобное утверждение относительно нюансов человеческого развития представляет закономерный интерес для современных общественных наук, философии, педагогики. В их компетенции находится спектр вопросов, напрямую вытекающих из нынешнего результата нейрофизиологов: например, определение того рубежа или социальной инстанции влияния в раннем детстве, что являются решающими для становления будущих ученых.

Источник: vk.cc

Комментарии: