ฝูงปลาว่ายน้ำไปพร้อม ๆ กันได้อย่างไร
เซลล์เล็ก ๆ ในสมองของคุณ ทำให้เกิดความคิดที่ซับซ้อน
ความทรงจำ
และสติสัมปชัญญะว่าคุณเป็นคุณได้อย่างไร
แปลกดีที่คำถามเหล่านี้มีคำตอบเดียวกัน
ปรากฏการณ์
หรือการเกิดพฤติกรรมที่ซับซ้อนในทันที
และการทำงาน ของกลุ่มของส่วนเล็ก ๆ ที่เรียบง่าย
เช่นเดียวกับสัตว์อีกหลาย ๆ ชนิด ปลาอยู่รวมกันเป็นฝูง
แต่ไม่ใช่แค่ว่าพวกมัน ชอบที่จะอยู่เป็นเพื่อนกันและกัน
มันสำคัญต่อความอยู่รอด
ฝูงปลาแสดงพฤติกรรมการว่ายน้ำที่ซับซ้อน
ที่ช่วยให้พวกมันหลบหลีกจากผู้ล่าผู้หิวโหย
ในขณะที่ปลาตัวเดียวจะถูกแยกออกมา เป็นเหยื่อได้อย่างง่ายได้
ฉะนั้นปลาผู้นำฝูงที่ฉลาดคือตัวไหนกัน
อันที่จริง ไม่มีหรอก
และทุกตัวก็คือผู้นำ
นั่นหมายความว่าอย่างไรกัน
ในขณะที่ฝูงปลา หมุน กลับ และหลบฉลามอย่างงดงาม
เป็นสิ่งที่ดูเหมือนการร่วมมือกันอย่างจงใจ
อันที่จริงปลาแต่ละตัว แค่ทำตามกฎเพียงสองข้อ
ที่ไม่ได้เกี่ยวอะไรกับฉลามเลย
หนึ่ง อยู่ใกล้กันเข้าไว้ แต่ไม่ใกล้กับเพื่อนของคุณจนเกินไป
และสอง ว่ายน้ำต่อไป
ในฐานะปลาแต่ละตัว ปลามุ่งความสนใจ ไปที่ความสัมพันธ์จำเพาะในรายละเอียด
แต่สิ่งที่น่าทึ่งจะเกิดขึ้น ถ้ามีปลาในฝูงมากพอ
การเคลื่อนไหวของปลาแต่ละตัว ถูกบดบังด้วยอัตลักษณ์ใหม่
ฝูงปลา ที่มีพฤติกรรมที่เป็นเอกลักษณ์
ฝูงไม่ได้ถูกควบคุมโดยปลาตัวใดตัวหนึ่ง
มันจะปรากฏขึ้นถ้าคุณมีปลาจำนวนมากพอ ที่ทำตามกฎจำเพาะอย่างถูกต้อง
มันเหมือนกับความบังเอิญ ที่เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า
ที่ทำให้ปลาทั้งมหาสมุทรสามารถหลบหลีก การล่าได้อย่างที่คาดเดาได้
และมันก็ไม่ใช่แค่ปลา
การปรากฏเป็นคุณสมบัติพื้นฐาน ของระบบทีซับซ้อนของส่วนย่อยที่มีปฏิสัมพันธ์กัน
ยกตัวอย่างเช่น การที่เม็ดทรายเป็นล้าน ๆ
ชนกันและทับกันและกัน
จะทำให้เกิดรูปแบบริ้วแบบเดิม ๆ ขึ้นเสมอ
และเมื่อความชื้นในบรรยากาศแข็งตัว
คุณสมบัติจำเพาะ ของการเกิดพันธะของโมเลกุลน้ำ
ก็จะทำให้เกิดโครงข่ายที่มีแนวรัศมี ที่เกิดเป็นเกล็ดหิมะที่สวยงาม
สิ่งที่ทำให้การปรากฏมีความซับซ้อน
คือคุณไม่สามารถเข้าใจมัน ด้วยการแยกส่วนเล็ก ๆ ออกจากกันได้
ในแบบที่คุณทำกับเครื่องยนต์
การแยกชิ้นส่วนออกจากกัน เป็นการทำความเข้าใจ ต่อระบบที่ซับซ้อนที่ดีในตอนแรก
แต่ถ้าคุณแยกฝูงปลาจนเหลือปลาตัวเดียว
มันสูญเสียคุณสมบัติในการหลบหลีกผู้ล่าไป
และไม่มีอะไรเหลือให้ศึกษา
และถ้าคุณแยกสมอง จนเหลือแค่เซลล์ประสาทเซลล์เดียว
คุณก็เหลือสิ่งที่ไม่สามารถคาดเดาได้
และไม่มีอะไรที่เหมือนกับการที่เราคิด และพฤติกรรมของเรา
อย่างน้อยก็เป็นส่วนใหญ่
ไม่ว่าอย่างไรก็ตาม ไม่ว่าคุณกำลังคิดอะไรอยู่ตอนนี้
มันไม่ได้เกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทเพียงเซลล์เดียว ที่อยู่ ณ จุดใดจุดหนึ่งของสมอง
แต่ว่า ความคิดปรากฏขึ้นจาก การรวมกันของกิจกรรมต่าง ๆ
ของเซลล์ประสาทหลาย ๆ เซลล์
มันมีเซลล์ประสาทเป็นพันล้าน ในสมองของมนุษย์
และการเชื่อมต่อเป็นล้านล้าน ระหว่างเซลล์ประสาทเหล่านี้
เมื่อคุณเปิดระบบที่ซับซ้อนดังกล่าว
มันสามารถแสดงพฤติกรรม ได้หลากหลายแบบ แต่มันไม่เป็นอย่างนั้น
เซลล์ประสาทในสมองของเรา ทำตามกฎง่าย ๆ เช่นเดียวกับปลา
เมื่ออยู่กันเป็นกลุ่ม กิจกรรมของพวกมัน ถูกจัดวางเป็นรูปแบบที่คาดเดาได้
ที่ทำให้คุณทำสิ่งต่าง ๆ เช่นการจดจำหน้าตา
ทำสิ่งต่าง ๆ ที่ทำเป็นประจำ เป็นผลสำเร็จ ซ้ำแล้วซ้ำเล่า
และเก็บพฤติกรรมเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่คนชอบเกี่ยวกับตัวคุณ
แล้วอะไรที่เป็นกฎเมื่อพูดถึงสมอง
หน้าที่พื้นฐานของแต่ละเซลล์ประสาท ในสมอง
มีอยู่หรือฝังอยู่ในเส้นประสาทอื่น
ถ้าคุณเชื่อมต่อเส้นประสาทเข้าด้วยกัน เป็นวงจรง่าย ๆ
คุณสามารถสร้างรูปแบบจังหวะ ของกิจกรรม
วงวนกลับไปกลับมาที่เร่งหรือปิดสัญญาณ
ด้วยตัวรับร่วม
และตัวยับยั้ง
ที่ซึ่งเส้นประสาทการยับยั้งทั้งสอง สามารถกระตุ้นเส้นประสาทอีกเส้นหนึ่ง
โดยการหยุดการยับยั้งออก
เมื่อเส้นประสาทเข้ามาเชื่อมต่อมากขึ้น
รูปแบบที่ซับซ้อนของกิจกรรมที่เพิ่มขึ้น ก็ปรากฏขึ้นจากเครือข่าย
ไม่นาน เส้นประสาทมากมายก็มีปฏิสัมพันธ์ ในแบบต่าง ๆ ในเวลาเดียวกัน
ที่ทำให้ระบบกลายเป็นความโกลาหล
เส้นวิถีของกิจกรรมของเครือข่าย ไม่สามารถถูกอธิบายได้โดยง่าย
โดยวงจรจำเพาะง่าย ๆ ที่เราใช้อธิบายกันก่อนหน้านี้
และกระนั้น สำหรับความโกลาหนนี้ รูปแบบสามารถเกิดขึ้นได้
และปรากฏขึ้นครั้งแล้วครั้งเล่า ในแบบเดิม ๆ
ณ จุดหนึ่ง การปรากฏของรูปแบบ ของกิจกรรมเหล่านี้
มีความซับซ้อนอย่างมาก
และเป็นที่น่าสนใจต่อการศึกษา ที่มาที่ไปของจุดเริ่มต้นทางชีวภาพของเรา
ส่วนการปรากฏนั้นก็น่าสนใจไม่แพ้กัน
และสิ่งที่เราพบในปรากฏการณ์ การปรากฏในระดับต่าง ๆ
เป็นลักษณะที่น่าทึ่งเดียวกัน กับการแสดงของฝูงปลา
การปรากฏนั้นไม่ต้องการใคร หรืออะไรมาบังคับกำกับ
ถ้ามีการใช้กฎที่ถูกต้อง
และปัจจัยพื้นฐานบางอย่างมีพร้อม
ระบบที่ซับซ้อนจะมีพฤติกรรมเดิม ซ้ำแล้วซ้ำเล่า
เปลี่ยนความยุ่งเหยิงให้กลายเป็นระเบียบ
มันเป็นความจริงในความโกลาหล ของโมเลกุลที่ทำให้เซลล์ของคุณทำงานได้
ความซับซ้อนยุ่งเหยิงของเส้นประสาท ที่ทำให้เกิดความคิดและตัวตนของคุณ
เครือข่ายของเพื่อนและครอบครัวของคุณ
เรื่อยไปจนถึงโครงสร้างและเศรษฐกิจ ของเมืองต่าง ๆ ทั่วโลก