Коннектор нервов и компьютера: как скачать данные из мозга за мгновение

© Игорь Ставцев/Коллаж/Ridus

© Игорь Ставцев/Коллаж/Ridus

В 2018 году подвижные протезы уже не вызывают удивления, хотя нейронаука и близко не подошла к своему пику. Вероятно, следующий шаг — это полный синтез мозга и компьютера, а далее — человеческая память и сознание, живущие в микросхеме. Ниже мы поговорим об этом подробнее, расскажем, как скачивать данные из мозга за миллисекунды, порассуждаем, реально ли воссоздать 100 триллионов нервных связей мозга. Итак, возможно ли полностью оцифровать сознание человека, обессмертив его?

Как завещал Иэн Бэнкс

Иэн Бэнкс — иконическая фигура мировой научной фантастики. Но так сложилось, что рассказанные им истории в 2018 году уже сложно назвать фантастическими. Скорее тестирующими возможности науки. Например, в придуманной им цивилизации The Culture проблема бессмертия была решена таким затейливым образом: с помощью «нейроленты» данные из мозга человека записывали на внешний носитель, чтобы после смерти реконструировать его сознание. Об этом упоминал Илон Маск на презентации стартапа Neuralink в 2016 году, который как раз работает над материализацией идеи «нейролент».


Иэн Бэнкс

© wikipedia.org

Нейрокомпьютерный интерфейс

Соединить мозг человека и внешний прибор пытаются довольно давно и достаточно успешно. Благодаря этому появился нейрокомпьютерный интерфейс, т. е. посредник между мозгом и машиной. Опытные образцы создавались уже в 1999 году, когда электроды вживляли в мозг кошки, чтобы понять, что она видит. Сейчас, например, чтобы восстановить моторные функции при параличе, череп пациента вскрывают, а в мозг вживляют чип размером в 1 кв. сантиметр. Место для имплантации выбирают не по наитию, а руководствуясь четкой логикой: если за счет чипа человек будет контролировать моторные функции, значит, его поместят точно в задействованный участок мозга — моторный кортекс. С помощью кабеля чип подключают к компьютеру.

Пока силой мысли удается только перемещать курсор по экрану, но в перспективе можно будет печатать текст, причем с феноменальной скоростью. Впрочем, все это делается только в лаборатории. Требуются стерильное окружение, максимальная концентрация и отсутствие шумового загрязнения. Все для того, чтобы мозг мог передать машине довольно простую информацию, а процессор мог ее верно интерпретировать.

В прямом общении между мозгом и компьютером нужно выделить три аспекта: первый — вопрос преодоления физических изъянов, от сковывающих движения травм до полного паралича, второй — вопрос бессмертия, третий — феномен сверхскоростного обучения и психотерапии за счет перенастройки сознания. И если первый — совершенно реальный и уже успешно решенный, то второй и третий существуют только в проектах и прогнозах. Претворят ли их в жизнь?

Только вскрывать

К сожалению, единственный способ установить крепкую связь между мозгом и машиной — это поместить чип точно в мозг. Метод, который применяют при электроэнцефалографии (когда на голову надевают сетку из датчиков и проводов), здесь бессилен. Он хорошо справляется с измерением активности мозга, но не более. Фундаментальная проблема — невозможность слушать миллионы клеток и учитывать отдельные сигналы одновременно. Для управления органами или для изъятия информации с точностью до байта нужно подключать чип прямо к нервным клеткам. Нельзя сказать, что вживление запредельно болезненно: вскрытие черепа можно обезболить, а само мозговое вещество боли не чувствует. Однако такая киборгизация — далеко не самая приятная процедура и точно не легкая морально. И потом, нельзя взять и отменить иммунный ответ. Через какое-то время мозг начинает отторгать вживленные чипы, и участок рубцуется.

© visualhunt.com

Шведский метод: скачать за миллисекунды

Во всех случая, когда компьютер работает с нервными сигналами, возникают трудности: во-первых, сигнал нужно перевести в понятную машине форму — в код, и это отнимает время, во-вторых, во входящем потоке импульсов надо распознать нужные. Нейроинформатики из Лундского университета (Швеция) в этом году предложили такой вариант нейрокомпьютерного интерфейса, в котором поступающие импульсы за миллисекунды переводятся в двоичный код. Архитектура позволяет хранить и обрабатывать колоссальный объем данных в реальном времени.

Капитальное отличие этого метода от классики в том, что в случае традиционных методов «прослушивания мозга» на один датчик сигналы поступают от тысяч и миллионов клеток. Это можно сравнить с одновременным прослушиванием миллионов людей в надежде разобрать речь хотя бы одного.

Разработка шведов открывает дорогу к цифровому человеку третьего тысячелетия, мыслящему не электрическими импульсами, а сразу двоичным кодом. Если говорить о приземленных целях без налета футурологии, то мгновенный доступ к базе данных мозга нужен как минимум по двум причинам: во-первых, для точного ментального контроля роботизированных протезов, во-вторых, чтобы заранее выявлять надвигающийся приступ, например, эпилепсии.

Обратный обмен

Возникает вопрос: если данные можно скачать и оцифровать за миллисекунды, возможно ли обратное? Можно ли миновать годы чтения и оттачивания навыка и, получив инъекцию информации за несколько секунд, радикально поумнеть, развить феноменальный интеллект или освоить новую профессию? Очевидно, что в ближайшие годы этот рубеж вряд ли будет взят.

© pixabay.com

Не все так просто

Теоретически скачать мозг человека целиком и записать его, чтобы обрести вечную жизнь, возможно. Парадокс в том, что, несмотря на феноменальное развитие, у современной нейронауки есть белые пятна. Если сравнивать научное покрытие сердца и изученность мозга, то сердце описано и проанализировано детально, вплоть до клетки, а мозг, вероятно, только на 95%. Например, до 2015 года считалось, что астроциты и клетки глии не функциональны, что они служат вспомогательной декорацией, в то время как нервные импульсы передаются только между нейронами. Ученые же из французской Политехнической школы доказали, что это — заблуждение и клетки глии тоже передают электрические сигналы. Позже выяснилось, что в той же глии распространяются фотонные сигналы, это и вовсе ошарашило научное сообщество. Наконец, нейроны общаются не только на языке электрических импульсов, но и химически. Для стандартных чипов этот язык — непонятная тайнопись.

Так что мозг существует и развивается в обгоняющем ритме, и создать его копию в виде микросхемы будет непросто. Скачать данные через коннектор и перевести их в код — довольно тривиальная задача, но построить на их основе архитектуру, которая будет подражать сознанию реального человека, — это вызов.

Итоги

Футуролог Рэймонд Курцвейл достаточно оптимистично оценивает появление компьютера, эквивалентного по мощности и архитектуре человеческому мозгу. Он считает, что это случится около 2025—2027 годов. Однако нельзя сказать, что к этому моменту нейроинформатикам удастся смоделировать сознание в микросхеме. Путь преграждает как запутанная и неясная природа мозга, так и биоэтика, ведь речь будет идти о гибриде, совмещающем технологию и человеческий разум.

Нам важно ваше мнение!

+0

Комментарии (0)