Секрет, який ховається у нотатках і калькуляторі

Почнемо з простого прикладу. Ви записуєте номер телефону в нотатки, замість того щоб зубрити його напам’ять. Ви рахуєте на калькуляторі, а не в голові. Ви питаєте друга, а не намагаєтесь пригадати самі.

У психології це називають когнітивним розвантаженням — коли людина використовує якусь фізичну дію чи предмет, щоб зменшити навантаження на власний мозок. Термін придумали психологи Івен Ріско та Сем Гілберт ще у 2016 році. Звучить буденно. Але саме з цього буденного спостереження і почалась історія, яка веде до дуже несподіваного висновку.

Радикальна ідея: а що, як так влаштоване взагалі все живе?

Автори нової роботи ставлять запитання інакше. А що, якщо когнітивне розвантаження — це не людська звичка, а universal властивість будь-якої системи, що взаємодіє зі своїм оточенням? Що, якщо навіть бактерія, дерево чи штучний інтелект роблять те саме, тільки без слів «нотатки» чи «калькулятор»?

Важливе уточнення: перед вами — препринт, опублікований 8 липня 2026 року. Це означає, що роботу поки не перевірили незалежні вчені-рецензенти. Автори будують сміливий теоретичний аргумент, спираючись на фізику й математику, а не на новий експеримент. Тож варто сприймати це як гіпотезу — цікаву, добре обґрунтовану, але ще не остаточно підтверджену науковою спільнотою.

Всесвіт складається з двох частин: ти і не-ти

Щоб зрозуміти аргумент авторів, доведеться на хвилину стати фізиком. Уявіть будь-яку систему — клітину, людину, робота. Назвемо її «А». Все інше у Всесвіті — це її середовище, назвемо його «не-А».

Третій закон Ньютона каже: на будь-яку дію є рівна протидія. А і не-А постійно штовхають одне одного. У цьому штовханні, кажуть фізики, ховається обмін інформацією. Головна ідея: А і не-А зроблені з однієї й тієї самої «фізичної тканини» і підкоряються одним законам. Немає різниці між «системою» і «просто фоном» — це штучний поділ, який ми робимо для зручності.

Двері, крізь які видно не все

Ось де з’являється перша чесна аналогія. Уявіть двох людей у різних кімнатах, які спілкуються через зачинені двері. Крізь щілину проходять лише слова. Все інше — думки, емоції, спогади — залишається всередині кімнати.

Автори доводять математично: межа між будь-якою системою і її середовищем завжди набагато «вужча», ніж внутрішня складність кожної зі сторін. Фізики називають цю межу марковським бланкетом — статистичним кордоном, крізь який проходить лише частина інформації. Ваш мозок, по суті, ніколи не «бачить» світ повністю. Він отримує лише те, що проходить крізь вузькі двері органів чуття.

Принцип, який пояснює, чому ви ще існуєте

Тут у гру вступає ідея, що прийшла з нейронауки — принцип вільної енергії. Його автор, нейробіолог Карл Фрістон, спершу описував так лише роботу мозку. Пізніше принцип поширили на всю живу природу, а тепер — на фізику загалом.

Проста версія: будь-яка система, яка хоче продовжувати існувати, мусить діяти так, щоб зберігати межу між собою і середовищем. Уявіть мильну бульбашку. Вона живе, доки поверхневий натяг усередині врівноважує тиск повітря зовні. Якщо баланс зникає — бульбашка лопається, і немає більше ні «бульбашки», ні «повітря всередині неї», лишається просто повітря.

Те саме, кажуть автори, стосується будь-якої живої істоти. Втратити межу з середовищем — означає перестати існувати як окрема система.

Несподіванка: середовище теж «грає в шахи»

А тепер — найдивовижніший поворот статті. Фізика симетрична: якщо А впливає на не-А, то не-А так само впливає на А. Це означає, що середовище будь-якої живої системи теж можна описати як «мислячого гравця» — систему, яка передбачає поведінку організму й підлаштовується під нього.

Звучить дивно? Автори наводять простий приклад. Здібності однієї людини — крапля в морі порівняно зі здібностями всього людства разом. А здібності всього людства — крапля порівняно з рештою Всесвіту. Тобто середовище кожної людини — буквально все, що не є цією людиною, — має незрівнянно більше «обчислювальної потужності», ніж вона сама.

Саме тому, вважають автори, організми й «перекидають» частину роботи на середовище: воно все одно розумніше й потужніше за них.

Шкала «умовляння»: від каменя до людини

Раніше Майкл Левін (до речі, як ми раніше писали, автор ще однієї гучної теорії про мозок-«антену») запропонував так звану шкалу умовляння систем. На одному кінці шкали — об’єкти, які можна змінити лише грубою силою, наприклад молотком. На іншому — ті, кого можна переконати аргументами.

У новій роботі автори розширюють цю ідею на середовище — наскільки легко «умовити» оточення організму бути корисним. У статті є показова діаграма з прикладами:

• мікробні килими та кактуси — майже неможливо переконати, лише «ламати» напряму;
• мурахи, терміти, ліси осики — трохи гнучкіші, реагують на «налаштування»;
• слони, вовки, зграї — соціальні тварини, які можна навчити;
• шимпанзе, кити, ластівки, клітини тіла — високий рівень взаємної координації;
• інструменти та мовні моделі (LLM) — середовище, яке легко «переконати», хоч саме воно не дуже «умовляюче»;
• свійська худоба та домашні улюбленці — живуть у середовищі, спеціально збудованому людьми;
• людина — вершина шкали в обох вимірах.

Детективи природи: як шукати розум там, де його не видно

Ще одна цікава думка авторів: щоб виявити «розумну» поведінку середовища, потрібен відповідний «детектор». Прилад для вимірювання довжини не помітить думки — він і не мусить.

Автори наводять реальні приклади з наукових досліджень: собаки з натренованим нюхом здатні розпізнавати запах раку та передчувати епілептичний напад до того, як він почнеться. Прісноводні мушлі реагують на токсини у воді швидше за лабораторні прилади. А деякі мурахи вміють відчувати запах ракових клітин. Висновок авторів простий і трохи поетичний: щоб знайти організм, потрібен інший організм. Щоб знайти розум — потрібен розум.

Життя будує собі гніздо — і саме себе заразом

Одна з ключових ідей статті — ніша-будівництво. Це коли організм змінює своє середовище, і ця зміна впливає на нього самого й на сусідів. Приклади з роботи охоплюють буквально всі масштаби: мікробні килими, диференціація клітин під час розвитку зародка, ракові клітини, що перебудовують тканину під власне зростання, гриби, що взаємодіють із коренями дерев, нори тварин і навіть міста, які будують люди.

Навіть поділ звичайної клітини — це, за логікою авторів, форма ніша-будівництва: клітина заселяє простір навколо себе копіями самої себе, а передбачувана поведінка «сусіда-клона» їй вигідніша, ніж непередбачувана поведінка чужого середовища.

А що, як цю ідею розтягнути на всю історію життя на Землі? Автори саме так і роблять: усі організми від першого спільного предка (науковці називають його LUCA) до нинішнього дня можна уявити як один безперервний ланцюг, що постійно перебудовує планету під себе. Це перегукується зі старою гіпотезою Геї від Джеймса Лавлока та Лінн Маргуліс: біосфера й неживе середовище планети підтримують одне одного, як два партнери. Свого часу ми вже писали про подібну ідею «планетарного розуму» Землі.

Найбільші перевороти в еволюції — перехід до кисневої атмосфери, винахід кам’яних знарядь, поява мови, міста й сільське господарство, а тепер і повсюдний штучний інтелект — автори описують як хвилі того самого процесу: живі системи постійно перебудовують інформацію у своєму середовищі, і всім довкола доводиться підлаштовуватись або зникати.

Копіювальна машина без оригіналу: ДНК і ксеноботи

А ось приклад, від якого справді мурашки по шкірі. ДНК не вміє копіювати саму себе. Для цього потрібні білки-каталізатори — окремі складні молекули, які «збирає» щось інше. Навіть найпростіша реплікація в природі майже завжди кінематична — тобто одна складна структура будується іншою, а не сама собою.

Уявіть копіювальний апарат без картриджа з чорнилом. Він не зробить жодної копії, доки хтось не забезпечить йому «сировину». Так само працює будь-яка жива клітина: середовище повинно постачати не лише «цеглинки» для будівництва, а й правильні хімічні та теплові умови.

Найяскравіший приклад такої кінематичної реплікації на рівні цілих клітин — ксеноботи. Це живі конструкції, зібрані зі стовбурових клітин шкіри ембріона жаби командою дослідників за участю Майкла Левіна. Дорослий ксенобот здатен активно збирати навколо себе групу вільних клітин і «ліпити» з них копію самого себе — щось середнє між розмноженням і скульптурою. Це перший відомий випадок чисто кінематичної реплікації на клітинному рівні.

Цікаво, що автори переносять цю логіку і на культуру людей. Винахід друкарського верстата Гутенберга, наприклад, різко «здешевив» копіювання знань — і культура зробила стрибок. Це теж форма кінематичної реплікації: люди копіюють ідеї одне в одного, а не породжують їх з нуля.

Двоголовий хробак і електричний перемикач тіла

Тепер найвідоміший експеримент з арсеналу лабораторії Левіна. Плоскі черв’яки-планарії відомі тим, що можуть відростити будь-яку відрізану частину тіла — навіть голову. Але що, якщо змінити не гени черв’яка, а лише електричний сигнал у його тканинах?

Клітини тіла спілкуються не тільки хімічно, а й електрично — через маленькі канали, що з’єднують сусідні клітини, наче дротики. Ця мережа електричних сигналів працює як своєрідний перемикач, що каже клітинам, яку частину тіла будувати. У згаданому в статті експерименті вчені тимчасово змінили саме цей електричний патерн за допомогою хімічної речовини (іонофора барію), яка блокує певні канали в мембрані клітин.

Результат: після розрізання середньої частини тіла черв’як відростив не одну, а дві голови — з обох боків. І що найдивовижніше, ця «двоголова» пам’ять про форму тіла зберігалася в наступних поколіннях регенерації, хоча гени черв’яка залишились незмінними. Тіло «пам’ятало» нову форму на рівні електричного коду, а не ДНК.

Як двоє домовляються, про що саме вони говорять

Ще одна цікава лінія роботи — як різні системи взагалі домовляються, що саме вони мають на увазі. Коли зграя койотів полює разом, кожна тварина мусить «розуміти», на яку саме здобич показує інша.

Автори називають це проблемою символьного зв’язування: як пов’язати внутрішній «символ» (сигнал, слово, запах) із конкретним об’єктом зовнішнього світу так, щоб інший учасник спілкування зрозумів те саме. Це стосується не лише мови людей, а й хімічних сигналів слизовиків, електричних сигналів у черв’яка під час регенерації чи навіть слів у цій-таки науковій статті.

Чат-бот, який говорить вільно, але, можливо, нічого не розуміє

А ось розділ, який зачіпає найближчу для вас тему — штучний інтелект. Сучасні мовні моделі (LLM), як-от чат-боти, навчились говорити напрочуд вільно. Але вони не мають тіла, не відчувають голоду чи страху, не взаємодіють зі світом напряму — тільки з текстом.

Ще задовго до появи таких моделей філософ Джон Серл висловив ідею: значення мови завжди спирається на величезний «фон» позамовних припущень, які неможливо повністю прописати словами. Автори тлумачать це так: значення слів «перекинуте» на середовище — на світ і людей, які цю мову створили. Мовна модель не мусить «знати», що означає слово, бо арбітром сенсу є не сама модель, а весь людський досвід, з якого вона вчилась.

Тут доречна ще одна чесна аналогія: компас не «знає» напрямок на північ сам по собі. Всю справжню роботу виконує магнітне поле Землі — середовище компаса. Стрілка лише слухняно на нього реагує. Схожим чином мовна модель може «слухняно реагувати» на закономірності людської мови, не маючи власного розуміння світу за ними — принаймні так стверджують критики, зокрема сам Серл. Втім, автори статті наголошують: чи достатньо чутливості до одних лише слів, щоб говорити про «нерозуміння», — питання відкрите й дискусійне. Свого часу ми писали про подібну дискусію навколо свідомості штучного інтелекту.

Чому мозок економніший за суперкомп’ютер

У фіналі статті автори збирають докупи приклади того, наскільки ефективно природа розв’язує складні задачі — саме завдяки допомозі середовища. Людський мозок споживає у рази менше енергії, ніж сучасні мовні моделі, хоча розв’язує не менш складні задачі.

Білки в клітинах згортаються у правильну тримірну форму набагато швидше, ніж якби перебирали всі можливі варіанти по черзі — цю дивну невідповідність науковці називають парадоксом Левінталя ще з 1960-х років. Розвиток багатоклітинного організму з однієї-єдиної клітини відбувається настільки швидко й точно, що жоден «випадковий перебір варіантів» просто не встиг би такого досягти за наявний час.

Дивні наслідки: уява, інтуїція про тіло і навіть «розумніші» мізки

Якщо подивитись на власне тіло крізь призму цієї теорії, деякі речі раптом набувають нового сенсу. Інтероцепція — здатність відчувати сигнали від власного тіла (голод, біль, втому) — виглядає як спосіб мозку «перекинути» задачу відстеження стресу на решту тіла, замість того щоб робити все самому.

Уява теж, за цією логікою, — не окрема здібність мозку, а спосіб, у який лобові частки мозку «доручають» тілу й органам чуття програвати уявні сценарії, замість того щоб моделювати все внутрішньо.

А що станеться, якщо довести цю ідею до крайності? Автори обережно припускають: якщо мозок природно вміє «делегувати» обчислення сусіднім тканинам, у майбутньому додаткова тканина мозку (наприклад, пересаджена) теоретично могла б підвищити інтелект, узявши на себе частину роботи. Це поки лише припущення авторів, а не результат експерименту. Самі дослідники одразу застерігають: якщо ми довіряємо все більше обчислень зовнішньому середовищу, ми стаємо вразливими до нього — воно теж може мати власні «інтереси», які не збігаються з нашими.

Чому це важливо знати

Ця робота — не просто цікава теорія для фізиків. Вона змінює саму рамку, в якій варто оцінювати «розумність» будь-чого — від бактерії до чат-бота. Якщо вміння спиратись на середовище — не слабкість, а фундаментальна властивість будь-якої системи, що виживає, тоді й людський інтелект варто оцінювати не сам по собі, а разом з нотатниками, друзями, книжками та алгоритмами, якими ми себе оточили.

Це також ставить під сумнів просте протиставлення «людина розуміє — машина лише імітує». Якщо і людське мислення, і машинне значною мірою спираються на зовнішнє середовище, межа між «справжнім розумінням» і «просто вільним мовленням» виявляється не такою чіткою, як здається.

Що далі

Головне обмеження цієї роботи — вона теоретична. Автори самі визнають: загальної теорії того, як саме та чи інша система підтримує стабільну межу із середовищем, поки не існує. Наступний крок — перевірити ці ідеї експериментально: наприклад, з’ясувати, чи можна виміряти «гнучкість» середовища клітини так само, як вимірюють електричний потенціал.

Оскільки стаття — препринт, її висновки ще мають пройти перевірку незалежними науковцями, перш ніж стати частиною визнаної наукової картини світу.

Раніше ми писали:

• Як Штайнер і Мамардашвілі передбачили концепцію «Мозок-антена» Левіна
• Планетарний розум: як Земля будує нервову систему
• Чому ШІ ніколи не буде свідомим: вчений розвінчав головний міф