Прежде чем обсуждать слабые (и сильные) стороны учебного процесса, давайте заглянем за кулисы обучающегося мозга. Что в нем происходит, когда мы узнаем что-то новое? Или копнем еще глубже: что должна представлять собой информация или мысль, которую мозг сочтет достойной усвоения?
В компьютере все относительно просто: если я хочу что-то сохранить, мне нужно только иметь данные, пригодные для сохранения. Эти данные представляют собой последовательность знаков, подвергшихся электронной обработке. Компьютер помещает их в определенное место, откуда потом может их извлечь. Информация в компьютере представляет собой комбинацию смысловых знаков и адрес места, где они хранятся. Это напоминает библиотеку. Там тоже есть книги, написанные знаками (буквами), которые вы ставите на полку, чтобы потом их было легче найти. Когда вам требуется какая-то информация, нужно знать место, где стоит книга, и уметь читать буквы.
Мозг работает по-другому. Там нет ни данных, выраженных в знаках, ни определенного места, где хранится информация. Если я попрошу вас подумать о своей бабушке, то в этот момент в мозге не срабатывает какая-то конкретная нервная клетка, ответственная за бабушку (как некоторое время полагали исследователи), а возбуждается целая сеть нервных клеток, приходя в определенное состояние. Информация закодирована именно в этом состоянии взаимной активации нервных клеток. Звучит несколько абстрактно, но в упрощенном виде данный процесс можно сравнить с игрой огромного оркестра. Он состоит из отдельных музыкантов, каждый из которых способен регулировать свою активность (играть тише или громче, выше или ниже). Пока оркестр молчит, вы, глядя на него со стороны, не можете определить, что он будет играть. Точно так же невозможно сказать, о чем думает мозг, глядя со стороны на сплетение его нервных клеток. Музыка рождается в оркестре, когда музыканты начинают играть, синхронизируя свои действия. Она существует не вообще в оркестре, а в игре каждого конкретного музыканта. Если вы слышите только одну виолончель, то можете что-то узнать о состоянии одного из музыкантов, но не имеете понятия, как звучит все произведение целиком, поскольку для этого необходимо знать, какие действия производят другие музыканты. Но и этого еще недостаточно, так как музыка возникает лишь тогда, когда они действуют синхронно. Таким образом, информация (в данном случае мелодия) закодирована и распределена между музыкантами.
Нервные клетки взаимодействуют примерно так же, как и оркестранты. В результате этого взаимодействия оркестр создает музыку, а в нервных клетках за счет синхронизации их действий рождается некое информационное содержание – мысль. Она не хранится в каком-то определенном месте нейронной сети мозга, а закодирована в характере взаимодействия нейронов. Для этого нервные клетки соединяются друг с другом посредством общих мест контакта (синапсов). Через них нейроны узнают, чем занимаются их соседи. В оркестре каждый из музыкантов тоже слышит, что играют другие. Только так можно обеспечить их взаимодействие. Нервные клетки мозга соединены с тысячами себе подобных, поэтому могут создавать куда более сложные связи, чем музыканты в оркестре. Именно в этих состояниях активности и кроется информационное содержание. В оркестре в этой роли выступает музыка, а в мозге – мысль.
Такой способ обработки информации дает нам кардинальное преимущество: один и тот же оркестр может играть разные произведения за счет того, что музыканты по-новому синхронизируют свои действия. Аналогичным образом одна и та же нейронная сеть может производить совершенно разные мысли в зависимости от способа активации. Кроме того, информация (будь то оркестровая мелодия или мысленный образ) может скрываться не только в конкретном состоянии активности, но и в изменении этого состояния. Например, на наше настроение при слушании музыки может влиять изменение ее громкости. Точно так же содержание информации может зависеть не только от того, в каком состоянии находятся нейроны, но и от того, как это состояние меняется.