Pentru a deveni om, maimuțele nu au suficientă memorie de lucru • Alexander Markov • Science News pe „elemente“ • Etologie, Neurobiologie, Antropologie, Evolution

Pentru a deveni oameni, maimuțele nu au suficientă memorie de lucru.

Chimpanzeii din Parcul Național Tay (Coasta de Fildeș) sunt niște poticnitori (încă de pe filmul de pe YouTube)

Se propune o ipoteză, conform căreia diferența calitativă dintre intelectul omului și maimuțelor este lipsa capacității lor de a gândi recursiv, adică de a aplica operații logice la rezultatele unor operații logice similare anterioare. Incapacitatea de a recurge se datorează capacității mici a "memoriei de lucru", care la maimuțe nu poate găzdui simultan mai mult de două sau trei concepte (la om – până la șapte).

Creierul uman este diferit de creierul rudelor noastre cele mai apropiate – cimpanzei și bonobos – în principal în dimensiune (este de trei ori mai mare). Diferențele structurale sunt relativ mici și se limitează în principal la departamentele legate de rezolvarea problemelor sociale. Acest fapt, împreună cu rezultatele studiilor de inteligență a maimuțelor, sugerează că diferențele dintre inteligența umană și maimuțele mai înalte nu sunt doar calitative, ci cantitative în natură: maimuțele au aceleași abilități mentale ca noi, doar toate aceste abilități sunt mai puțin dezvoltate cm.selecția referințelor din nota Monkey face o utilizare sensibilă a gesturilor umane, "Elements", 12.12.2008). Cu toate acestea, este posibil ca, în unele cazuri, schimbările cantitative să se poată dezvolta în cele calitative.

Unele abilități în cursul evoluției umane s-ar putea dezvolta mai repede decât altele – de exemplu inteligența socială (a se vedea Găsirea diferenței principale dintre inteligența umană și maimuță, "Elemente", 13.09.2007). Acest lucru este de acord cu faptul că unele părți ale creierului (de exemplu, cortexul prefrontal) au crescut mai puternic decât altele în timpul antropogenezei.

Mai multă memorie – mai multă minte

O creștere a creierului ar trebui să ducă aproape în mod inevitabil și automat la o creștere a memoriei. La urma urmei, memoria, după cum știți, nu este stocată într-o parte a creierului special alocată pentru acest scop, dar este distribuită în toate departamentele și aceiași neuroni excitați în timpul experienței directe a unui eveniment sunt folosiți pentru memorare (vezi: Neuronii concurează pentru dreptul de a participa formarea reflexelor, "Elemente", 04/26/2007). O creștere a cantității de memorie, la rândul său, se poate dovedi teoretic o explicație suficientă a tuturor celorlalte "îmbunătățiri" ale aparatului nostru de gândire.În acest caz, este permisă analogia cu un computer: se știe că cu cât mai multă memorie are un computer, cu atât pot fi mai complexe programele pe care le poate efectua și această dependență funcționează într-o limită destul de largă chiar și cu același procesor.

Antropologul Dwight Reed (Dwight W. Read) de la Universitatea California din Los Angeles, după mulți alți experți, consideră că abilitățile intelectuale depind în mod special de cantitatea de așa numită memorie de lucru. În termeni simpli, aceasta este partea din memorie în care sunt stocate și prelucrate informațiile necesare în mod direct de subiect.

Conform conceptelor moderne, memoria de lucru are o structură destul de complexă. Locul central în el este ocupat de "componenta executivă" (componenta executivă centrală), care este localizată într-una din secțiunile cortexului prefrontal (și anume, în câmpurile Brodman 9 și 46). Sarcina sa principală este să păstreze atenția asupra informațiilor pe care subiectul trebuie să le rezolve pentru rezolvarea problemelor presante. Aceste informații pot fi stocate în altă parte. Este numită de obicei memorie pe termen scurt și este considerată ca o componentă a memoriei de lucru (deși existăîn alte contexte, termenul "memorie pe termen scurt" poate avea un înțeles diferit – de exemplu, unul mai larg, care include nu numai ceea ce se concentrează). Analogul computerizat al memoriei pe termen scurt (înțeleasă ca parte a memoriei de lucru) este un registru de procesoare. În plus, memoria de lucru include o serie de structuri auxiliare (a se vedea modelul Baddeley de memorie de lucru).

Importanța cheie este cantitatea de memorie pe termen scurt, măsurată prin numărul de idei sau concepte cu care "componenta executivă" a memoriei de lucru poate funcționa simultan. Această caracteristică cea mai importantă a memoriei de lucru se numește capacitatea memoriei de lucru pe termen scurt (ST-WMC). Numeroase experimente au arătat că la om, ST-WMC ≈ 7 (deși unii cercetători sunt înclinați să scadă estimările, de ordinul 4-5). Majoritatea animalelor nu pot gândi într-un complex, ca parte a unei singure operații logice, mai mult de unul, maxim două idei (ST-WMC ≤ 2).

Ipoteza propusă de Reed constă din trei puncte principale:

1) Rudele noastre apropiate (cimpanzei și bonobos) au ST-WMC ≤ 3. Operarea simultană cu trei concepte este limita posibilităților pentru maimuțele moderne,și, cel mai probabil, ultimul strămoș comun al cimpanzeului și un bărbat care a trăit cu aproximativ 6 milioane de ani în urmă (altfel ar trebui să presupuiți o degradare mintală în linia de cimpanzeu și nu există niciun motiv pentru asta).

2) Cantitatea mică de memorie pe termen scurt nu permite maimuțelor să gândească recursiv și aceasta este diferența calitativă cea mai importantă dintre inteligența maimuțelor și inteligența umană. Gândirea recursivă este necesară pentru a rezolva o mare varietate de sarcini – de a face unelte din piatră care sunt mai avansate decât tăierea manuală. Homo erectus, până când elucidarea relațiilor de rudenie și formarea structurii genului ("Eu sunt fiul unor astfel de oameni și al acestora, fiul lor și al acestora" este un exemplu de raționament recursiv).

3) În timpul antropogenezei, ST-WMC a crescut treptat de la 2-3 (în strămoșul comun al oamenilor și al cimpanzeilor) la 7 (la omul modern). Această creștere se reflectă în creșterea volumului creierului (cortexul prefrontal, unde este localizat "componenta executivă" a memoriei de lucru), precum și în complicațiile instrumentelor de piatră.

Partea principală a articolului este dedicată dovezilor primei poziții.

Nucile nu sunt date tuturor

În unele populații de cimpanzeii sălbatici de la o generație la alta au trecut mii de aniabilitatea de a tăia nuci cu pietre. Acesta nu este un comportament înnăscut: maimuțele tinere învață de la mama lui sau de tovarășii mai mari. Aparent, maimuțele necesită o tulpină mentală extremă pentru a stăpâni această știință. Reed subliniază faptul că nu toate populațiile de cimpanzei au secretul de a crăpa nuci, deși fructele cu coajă lemnoasă sunt potențial o resursă alimentară foarte valoroasă pentru ele. Cimpanzeii captivi nu pot, deseori, să-și dea seama cum să deschidă o piuliță, chiar dacă li se oferă o mulțime de nuci și pietre adecvate.

Observațiile detaliate privind despicarea nucilor de cimpanzeu au fost efectuate în Parcul Național Taï din Côte d'Ivoire și în pădurile din apropierea satului Bossou din Guineea.

Cimpanzeii Tai sunt manipulați cu două obiecte: o piuliță și o piatră, care este folosită ca un ciocan (vezi video). Anvil sunt elementele de relief care nu trebuie manipulate – de exemplu, o ieșire rocă plat sau o rădăcină de copac. În Tay, toți maimuțele adulte pot tăia nuci. Evident, orice cimpanzeu poate învăța cum să se ocupe de două obiecte.

Chimpanzeii de la Boss încearcă să facă față a trei obiecte simultan, deoarece este obișnuit pentru ei să folosească o piatră mică ca o nicovală,pe care trebuie să le alegeți și să le instalați corect. În mod obișnuit, nicovosul este ticălos și trebuie să fie ținut. Uneori este folosit cel de-al patrulea obiect – piatra-pană, cu care cimpanzeii sunt susținuți de nicovală, pentru a nu falni. Dar, în acest caz, maimuța se ocupă mai întâi cu două obiecte (nicovală și pană) și apoi cu trei obiecte (nicovală, care trebuie încă ținută, cu o piuliță și un ciocan). Nimeni nu încearcă să lucreze cu patru obiecte în același timp (pană nu este ținută).

Învățând arta crăpării nuci este lungă și dureroasă. La vârsta de un an și jumătate, maimuțele încep să imite acțiunile individuale incluse în complex (de exemplu, ele bat pe o piuliță cu o mână). La aproximativ 2,5 ani, au efectuat deja secvențe de două acțiuni (de exemplu, au pus o piuliță pe o piatră și o bat pe ea). Numai la vârsta de 3,5 ani, aceștia pot executa corect întregul lanț de operațiuni: pentru a găsi nicovală, a pune o piuliță și a lovi o piatră.

Dacă cimpanzeul de la șeful nu a învățat să taie nuci înainte de 5 ani, el nu va învăța niciodată. Până la sfârșitul zilelor sale, maimuța săracă va arăta cu invidie față de colegii săi, care nu-și dau seama ce este secretul aici.Există aproximativ un sfert din astfel de "Losers" în populația Boss. Încerc uneori din nou, dar nu înțeleg că au nevoie de trei articole și încearcă să facă două lucruri. De exemplu, o femeie de șapte ani, care nu a învățat cum să înțepenească nucile în mod corect, a încercat din când în când să spargă o piuliță care stătea pe o piatră cu o mână sau picior (așa cum ne amintim, de obicei, bebelușii la vârsta de 2,5 ani fac acest lucru).

După ce a analizat în detaliu toate opiniile exprimate de experți în acest sens, Reed concluzionează că, pentru a tăia nucile, așa cum este obișnuit în Tai, este suficient să avem ST-WMC = 2. Pentru tehnologia mai sofisticată practicată de cimpanzeul Boss = 3, dar nu toate persoanele ating astfel de înălțimi intelectuale. Probabil, pentru acei maimuți care nu conduc niciodată această artă, memoria pe termen scurt este capabilă să găzduiască numai două obiecte (ST-WMC = 2). Teoretic, pot fi oferite și alte explicații la fapte observabile (de exemplu, cimpanzeii ar putea împărți datorii între ei – unii caută nuci, alții sunt tăiați și apoi colectorii nu trebuie să învețe să taie nuci). Reed examinează cu scrupulozitate acest lucru și o serie de alte posibile explicații și arată că acestea nu sunt susținute de fapte.

Concluzii similare se pot trage din observațiile altor tipuri de activități ale cimpanzei. Manipularea simultană a două obiecte este foarte des întâlnită, trei – rareori, patru – niciodată.

Cuburi roșii la stânga, verde spre dreapta

Dacă dai un copil mic o mulțime de obiecte diferite (de exemplu, cuburi de diferite culori și dimensiuni), atunci uneori copilul, fără nici o îndemnare, începe să le aranjeze în grămezi conform unui principiu. Acest lucru face posibilă observarea dezvoltării gândirii. Astfel de experimente au fost efectuate în mod repetat cu copii umani și cu maimuțe pentru copii.

Copiii încep să creeze "clasificări de prim ordin" (crearea unui grup de obiecte combinate conform unui atribut – de exemplu cuburi roșii) la vârsta de 12 luni. Chimpanzeii ajung în această etapă abia în 2 ani. Pentru a crea în același timp două grupuri de obiecte, copiii încep la 18 luni, cimpanzeii – aproximativ 4 ani. Până la vârsta de trei ani, copiii pot crea deja trei grupe de obiecte. Chimpanzeii aproape că nu ajung niciodată în această etapă, cu excepția câtorva indivizi care au fost înzestrați de oameni și care au învățat abilitățile de vorbire.Pentru cimpanzeii, aceasta este limita, iar copiii continuă să se dezvolte în continuare.

Aceste rezultate, conform lui Reed, indică din nou că memoria de lucru a unui cimpanzeu nu conține mai mult de 2-3 concepte.

Reed a analizat, de asemenea, datele despre doi maimuțe celebre care au învățat discursul (cimpanzeul Nim și bonobo Kanzi). Ei au învățat să comunice cu oamenii folosind un sistem special conceput de semne și cuvinte. Dacă enunț se debarasa cu cuvinte repetitive (cum ar fi „da banane, da, da, da“), se pare că frecvența utilizării în fraze Nima și Kanzi a scăzut exponențial ca numărul de cuvinte în propoziție. Până la sfârșitul zilelor lor, ambii maimuțe au rămas aderenți ai declarațiilor monosilubice. Kanzi a folosit fraze din două cuvinte de aproximativ zece ori mai puțin decât cuvinte singulare, de la trei – în cazuri izolate. Frazele mai lungi nu sunt doar extrem de rare, ci și dubioase (al treilea și chiar mai mult, cel de-al patrulea cuvânt, de obicei, nu a adus un nou sens primelor două caractere). Copiii, dimpotrivă, deja la vârsta de doi ani folosesc fraze din două cuvinte mai des decât declarațiile monosilubice. Neem și Kanzi nu au ajuns niciodată la acest nivel.

Exact aceeași scădere exponențială a frecvenței evenimentelor se observă și în cazul manipulărilor cu obiecte (ca numărobiecte) și pentru secvențe de gesturi (deoarece crește numărul de gesturi din secvență).

După cuprinse toate datele disponibile care să judece dinamica creșterii ST-WMC cu varsta la om si maimute, Reid a concluzionat că o varietate de abilități cognitive, reflectând probabil valoarea ST-WMC, în primul rând începe să se dezvolte în oameni, după toate – la maimuțele inferioare (non-umane); maimuțele mari ocupă o poziție intermediară. Viteza cu care se dezvoltă aceste abilități este maximă la om, minimă la maimuțele inferioare; umanoidul se regăsește din nou în mijloc. În cele din urmă, finalizarea dezvoltării acestor abilități apare în primul rând la maimuțele inferioare, și mai târziu în toate – la om; antropoizii, ca întotdeauna, în mijloc.

Astfel, la oameni, dezvoltarea mentală începe mai devreme, merge mai repede și se termină mai târziu decât la maimuțe. În general, dezvoltarea intelectuală a oamenilor și cimpanzei rămâne mai mult sau mai puțin comparabilă până la vârsta de trei ani. După aceasta, dezvoltarea cimpanzeilor este încetinită brusc, iar oamenii încep să le depășească rapid. Pentru cimpanzeii, totul se termină la vârsta de aproximativ patru ani la ST-WMC = 2 sau cel mult 3.Oamenii continuă să evolueze de-a lungul "traiectoriei" anterioare, atingând nivelul ST-WMC ≈ 7 cu aproximativ 12 ani.

Evoluția minții, capturată în piatră

În partea finală a articolului, Reed analizează dezvoltarea tehnologiilor paleolitice, precum și creșterea dimensiunii creierului și încearcă să afle prin aceste semne indirecte cum sa schimbat cantitatea de memorie pe termen scurt în timpul antropogenezei. Tehnologia Reed împarte tehnologia în 7 grupe, în funcție de nivelul de "complexitate conceptuală": începând cu utilizarea bastoanelor gata făcute, de care trebuie doar să rupeți nodurile și frunzele suplimentare (nivelul 1) tehnologiei paleolitice superioare de detașare secvențială a multor lame prismatice din același miez 7). Potrivit lui Reed, numai tehnologiile de nivelul 7, care au apărut mai puțin de 50 de mii de ani în urmă, sunt, fără îndoială, recursive. Recursivitatea lor este aceea că lamele nu sunt despicate la întâmplare, ci în așa fel încât să pregătească simultan miezul pentru despicarea următoarei lame. În același timp, este necesar să țineți cont simultan de forma tridimensională a miezului, să controlați poziția acestuia și să manipulați cu mare precizie opritorul bobinei.Tehnologia celui de-al șaselea nivel – divizarea lui Levallois (vezi tehnica Levallois), care a apărut acum 300 de mii de ani, a necesitat, de asemenea, o gândire recursivă, dar Reed nu este destul de sigur.

Potrivit cercetătorului, Homo habilis, mastering tehnologia celui de-al patrulea nivel (unelte de prundis Olduvai cu o singură margine de taiere), valoarea ST-WMC a fost de aproximativ 4. La Homo erectus cu hack-urile cu două tăișuri (nivelul 5), ST-WMC a ajuns la cinci. În Neanderthals și în cele mai vechi sapieni care au stăpânit tehnologiile de nivelul șase, ST-WMC a fost aproximativ egal cu șase. În cele din urmă, primele semne ale unei culturi "cu adevărat umane" care a apărut în urmă cu 70 de mii de ani în Africa (vezi: Originea culturii umane în Africa a avut loc în două etape, Elements, 05.11.2008), precum și apariția oarecum ulterioară a tehnologiei celui de-al șaptelea nivel marchează probabil răspândirea unei mutații genetice care a sporit performanța "componentei executive" a memoriei de lucru și a ridicat ST-WMC la șapte, care a deschis brusc sapienii cu toate posibilitățile de gândire recursivă deplină.

Dinamica dezvoltării tehnologiei, creșterea dimensiunii creierului și memoria pe termen scurt în timpul antropogenezei. De-a lungul axei orizontale – timp în mii de ani în urmă (KBP – kilowears înainte de prezent). Pe axa verticală stângă – rata de encefalizare (vezi encefalizarea), care reflectă dimensiunea creierului, ajustată pentru dimensiunea corporală. Pe axa verticală dreaptă – capacitatea de memorie de lucru estimată (ST-WMC). Clape verticale gri Sunt prezentate momentele de apariție a tehnologiilor noului nivel (nivelurile de la a treia la a șaptea sunt arătate, deoarece primele două nivele au apărut înainte de divizarea liniilor umane și cimpanzeilor). Pan – cimpanzei, A. – Australopithecus. Fig. din articolul respectiv Psihologie evolutivă

Ipoteza lui Reed în ansamblul său pare a fi destul de plauzibilă, deși există o serie de momente slab lucrate în el (de exemplu, relația dintre valoarea ST-WMC și capacitatea de gândire recursivă nu este foarte clar argumentată). Cu toate acestea, ideea generală că atât diferențele cantitative, cât și cele calitative ale inteligenței umane și ale maimuțelor sunt explicate în primul rând prin cantitatea de memorie, inclusiv cea "de lucru", este aproape sigur adevărată.

Sursa: Dwight W. Read. Memorie de lucru: o gândire recursivă primară a evoluției omogene (PDF, 370 Kb) // Psihologie evolutivă. 2008. V. 6. P. 676-714.

Vezi și:
Chimpanzee Archeology – instrumente de piatră folosite de cimpanzeii de acum 4300 de ani.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: