Мозг умеет мыслить без слов: исследование MIT меняет представление о природе интеллекта

Люди, утратившие способность говорить после инсульта, могут сохранять полноценное логическое мышление

Философский спор длиной в тысячи лет

Можно ли мыслить без языка?

Этот вопрос обсуждали еще древнегреческие философы. Позже к ним присоединились лингвисты, психологи и нейробиологи. Одни считали, что язык — это сама «операционная система» мышления. Другие предполагали, что слова лишь помогают выражать уже сформированные мысли.

На первый взгляд язык и логика действительно очень похожи. И там, и там сложные конструкции собираются из более простых элементов. Предложения состоят из слов, а логические рассуждения — из отдельных утверждений и правил.

Поэтому долгое время казалось естественным предположить, что обе функции используют одну и ту же нейронную систему.

Новая работа MIT ставит эту гипотезу под серьезное сомнение.

Самый убедительный эксперимент невозможно провести на здоровом человеке

Главная проблема подобных исследований заключается в том, что почти любая логическая задача обычно формулируется словами.

Если человеку задают вопрос словами, а затем просят объяснить ответ словами, практически невозможно отделить собственно мышление от языка.

Именно поэтому исследователи решили обратиться к очень редкой группе пациентов.

Два человека перенесли инсульт, который разрушил области мозга, отвечающие за понимание и производство речи. У обоих развилась тяжелая афазия — нарушение, при котором человек практически не может понимать или строить предложения.

Но означает ли это потерю способности рассуждать?

Как проверить мышление без слов

Чтобы исключить влияние языка, ученые разработали задания, не требующие чтения или устных инструкций.

В одном эксперименте участникам показывали два ряда чисел.

Необходимо было самостоятельно обнаружить скрытое правило.

Например:

• изменить порядок цифр;
• убрать все числа выше определенного значения;
• определить закономерность преобразования.

После этого правило нужно было применить к новым примерам.

Во втором задании вместо чисел использовались геометрические фигуры.

Испытуемые анализировали матрицы изображений и выбирали недостающий элемент — задача, напоминающая прогрессивные матрицы Равена.

Здесь главным было не знание языка, а способность находить закономерности.

Неожиданный результат оказался очень убедительным

Оба пациента с тяжелой афазией справились с заданиями практически так же успешно, как здоровые участники контрольной группы.

Причем по мере усложнения задач их результаты практически не ухудшались.

Еще интереснее оказалось другое наблюдение.

Хотя пациенты не могли объяснить найденное правило словами, они без труда показывали его рисунками или жестами.

Проще говоря, логическая структура решения сохранялась полностью.

Исчезала лишь возможность выразить ее через язык.

Именно здесь происходит ключевой момент исследования.

Получается, что способность мыслить и способность говорить — не одно и то же.

Что увидели томографы

Эксперимент с пациентами показал, что логическое мышление может сохраняться без полноценного языка.

Но оставался другой вопрос.

Какие области мозга тогда выполняют эту работу?

Чтобы ответить на него, исследователи провели функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) здоровых добровольцев.

Во время сканирования участники решали несколько типов задач.

Одни требовали определить скрытые правила — это называется индуктивным мышлением.

Другие проверяли дедуктивное мышление.

Например:

«Если мяч красный, значит он большой. Мяч красный. Следовательно, большой ли он?»

Параллельно ученые отдельно определяли участки мозга, отвечающие за обработку языка.

Самый неожиданный вывод исследования

Оказалось, что языковые области мозга практически не активировались во время логических рассуждений.

Совсем.

Вместо этого при поиске закономерностей работала так называемая multiple demand network — распределенная сеть мозга, которая включается при решении сложных когнитивных задач.

Еще более неожиданным стало другое наблюдение.

При дедуктивных логических выводах даже эта сеть проявляла значительно меньшую активность, чем ожидали исследователи.

Это означает, что организация человеческого мышления может быть еще сложнее, чем предполагают современные модели.

Авторы уже продолжают изучать этот феномен.

«Теперь понятно»: речь и интеллект — разные вещи

Именно здесь исследование выходит далеко за пределы нейронауки.

В обществе до сих пор существует распространенная ошибка.

Если человек плохо говорит, медленно формулирует мысли или с трудом понимает длинные предложения, окружающие нередко воспринимают это как снижение интеллекта.

Но афазия — совсем другое состояние.

Повреждение затрагивает языковую систему, а не обязательно способность анализировать ситуацию, принимать решения или понимать причинно-следственные связи.

Многие люди с афазией продолжают:

• играть в шахматы;
• решать судоку;
• управлять личными финансами;
• принимать сложные бытовые решения;
• сохранять профессиональные навыки.

Их главная проблема — коммуникация, а не мышление.

Почему это важно для пациентов после инсульта

Каждый год миллионы людей во всем мире сталкиваются с последствиями инсульта.

У части из них развивается афазия.

Исследование MIT помогает еще раз подчеркнуть важную мысль.

Потеря речи не означает потерю личности.

Не означает потерю интеллекта.

Не означает потерю способности понимать происходящее.

Это важно не только для врачей и специалистов по реабилитации, но и для родственников пациентов.

Иногда человеку требуется больше времени или другие способы общения, однако это не значит, что он перестал мыслить.

Может ли это изменить искусственный интеллект

Авторы исследования осторожно связывают свои результаты и с развитием искусственного интеллекта.

Современные большие языковые модели обучаются исключительно на текстах.

Однако человеческий мозг, судя по новым данным, разделяет обработку языка и логическое мышление значительно сильнее, чем считалось раньше.

Это вовсе не означает, что современные ИИ «думают как человек».

Скорее наоборот.

Работа показывает, что человеческое мышление может быть организовано иначе, чем предполагают архитектуры, построенные исключительно вокруг языка.

Для исследователей искусственного интеллекта это еще один аргумент в пользу того, что способность работать с текстом и способность к абстрактному мышлению не обязательно должны строиться на одном и том же механизме.

Что остается неизвестным

Несмотря на убедительные результаты, исследование не закрывает вопрос окончательно.

В работе участвовали только два пациента с тяжелой афазией — такие случаи крайне редки, поэтому выборка неизбежно небольшая.

Кроме того, ученые исследовали главным образом логическое мышление. Пока нельзя утверждать, что аналогичная независимость языка существует для всех форм абстрактного мышления, творческого воображения или моральных рассуждений.

Авторы также отмечают неожиданное различие между индуктивным и дедуктивным мышлением, которое требует дальнейшего изучения.

Иными словами, исследование не отвечает на все вопросы о том, как устроено человеческое мышление. Но оно убедительно показывает, что язык — далеко не единственный инструмент, с помощью которого мозг анализирует мир.