Будущее мозга: 2030-е годы и далее - Цзинань Помощник по сварке, ООО

и выворот

Следовать

Слушать

Делиться

К середине века мы сможем завершить следующую веху в истории искусственного интеллекта: реверс-инжиниринг человеческого мозга. Ученые, разочарованные тем, что им не удалось создать робота из кремния и стали, также пробуют противоположный подход: разбирать мозг, нейрон за нейроном — точно так же, как механик может разбирать мотор, винт за винтиком — и затем запускаем симуляцию этих нейронов на огромном компьютере. Эти ученые систематически пытаются моделировать срабатывание нейронов у животных, начиная с мышей и кошек и поднимаясь вверх по эволюционной шкале животных. Это четко определенная цель, и она должна стать возможной к середине столетия.

Фред Хэпгуд из Массачусетского технологического института пишет: «Открытие того, как мозг работает именно так, как мы знаем, как работает двигатель, могло бы переписать почти каждый текст в библиотеке».

Первым шагом в процессе обратного проектирования мозга является понимание его базовой структуры. Даже эта простая задача оказалась долгим и болезненным процессом. Исторически сложилось так, что различные части мозга идентифицировались во время вскрытий без малейшего понятия об их функциях. Ситуация постепенно начала меняться, когда ученые проанализировали людей с повреждением головного мозга и заметили, что повреждение определенных частей мозга соответствует изменениям в поведении. Жертвы инсульта и люди, страдающие от травм или заболеваний головного мозга, демонстрировали определенные изменения в поведении, которые затем можно было сопоставить с травмами в определенных частях мозга. Самый впечатляющий пример этого произошел в 1848 году в Вермонте, когда металлический стержень длиной 3 фута 8 дюймов был пробит прямо в череп железнодорожного бригадира по имени Финеас Гейдж. Эта историческая авария произошла, когда случайно взорвался динамит. Стержень вошел ему в лицо, раздробил челюсть, прошел через мозг и вышел из макушки головы. Чудом он выжил в этой ужасной аварии, хотя одна или обе его лобные доли были разрушены. Врач, лечивший его, поначалу не мог поверить, что кто-то может пережить такую аварию и остаться в живых. Несколько недель он находился в полубессознательном состоянии, но позже чудесным образом выздоровел. Он даже прожил еще двенадцать лет, подрабатывая и путешествуя, и умер в 1860 году. Врачи бережно сохранили его череп и стержень, и с тех пор они интенсивно изучаются. Современные методы с использованием компьютерной томографии восстановили детали этого необычного происшествия. Это событие навсегда изменило преобладающие мнения о проблеме разума и тела. Раньше даже в научных кругах считалось, что душа и тело — отдельные сущности. Люди сознательно писали о некой «жизненной силе», оживляющей тело, независимой от мозга. Однако широко распространенные сообщения показали, что после аварии в личности Гейджа произошли заметные изменения. Некоторые источники утверждают, что Гейдж был всеми любимым и общительным человеком, который после аварии стал жестоким и враждебным. Влияние этих отчетов укрепило идею о том, что определенные части мозга контролируют разные виды поведения, и, следовательно, тело и душа неразделимы. он прикасался электродами к частям мозга, можно было стимулировать определенные части тела пациента. Прикосновение к той или иной части коры могло вызвать движение руки или ноги. Таким образом, он смог составить приблизительную схему того, какие части коры какими частями тела контролируют. В результате можно было перерисовать человеческий мозг, указав, какие части мозга каким органом управляют. Результатом стал гомункул, довольно причудливое изображение человеческого тела, нанесенное на поверхность мозга, которое выглядело как странный маленький человечек с огромными кончиками пальцев, губами и языком, но с крошечным телом. Нам дали раскрывающие изображения мыслящего мозга, но они не способны проследить конкретные нейронные пути мышления, возможно, охватывающие всего несколько тысяч нейронов. Но новая область, называемая оптогенетикой, объединяет оптику и генетику, чтобы раскрыть определенные нервные пути у животных. По аналогии это можно сравнить с попыткой создать дорожную карту. Результаты МРТ-сканирования будут сродни определению крупных межгосударственных автомагистралей и большого потока транспорта на них. Но оптогенетика, возможно, сможет определить отдельные дороги и пути. В принципе, это даже дает ученым возможность контролировать поведение животных, стимулируя эти специфические пути. Это, в свою очередь, породило несколько сенсационных историй в средствах массовой информации. В отчете Drudge Report был зловещий заголовок, кричавший: «Ученые создают дистанционно управляемых мух». СМИ вызвали в воображении образы дистанционно управляемых мух, выполняющих грязную работу Пентагона. В программе «Вечернее шоу» Джей Лено даже рассказал о мухе с дистанционным управлением, которая могла по команде залететь в рот президента Джорджа Буша. Хотя комики отлично провели время, воображая причудливые сценарии, в которых Пентагон командует скоплениями насекомых одним нажатием кнопки, реальность гораздо скромнее. В мозгу плодовой мухи около 150 000 нейронов. Оптогенетика позволяет ученым активировать определенные нейроны в мозгу плодовых мух, которые соответствуют определенному поведению. Например, когда активируются два конкретных нейрона, это может сигнализировать плодовой мушке о бегстве. Затем муха автоматически вытягивает ноги, расправляет крылья и взлетает. Ученым удалось генетически вывести штамм плодовых мушек, убегающие нейроны которого срабатывают каждый раз, когда включается лазерный луч. Если направить лазерный луч на этих плодовых мушек, они каждый раз взлетают. Последствия для определения структуры мозга важные. Мы не только сможем медленно выделять нервные пути, отвечающие за определенное поведение, но также сможем использовать эту информацию, чтобы помочь жертвам инсульта и пациентам, страдающим от заболеваний головного мозга и несчастных случаев. Геро Мизенбёк из Оксфордского университета и его коллеги смогли идентифицировать нейронные механизмы животных таким образом. Они смогут изучить не только пути рефлекса бегства у плодовых мух, но и рефлексы, связанные с обонянием запахов. Они изучили пути, управляющие поиском пищи у круглых червей. Они изучили нейроны, участвующие в принятии решений у мышей. Они обнаружили, что в то время как всего два нейрона участвуют в интригующем поведении плодовых мух, у мышей для принятия решений активируются почти 300 нейронов.