Мозг. Как он устроен и что с ним делать - Илья Мартынов

И тогда возникает вопрос: может, и не надо вовсе копировать мозг? Сейчас доработают квантовый компьютер, и можно будет вообще забыть о том, что существует какой-то мозг.

К примеру, для защиты наших банковских карт используется достаточно серьезная математика. Когда вы вставляете карту в банкомат, его компьютер делит некое привязанное к карте число на ваш ПИН-код. Причем делит он так, чтобы получился целый ответ. В таком случае вероятность, что злоумышленник сможет подобрать ПИН-код от вашей карты, практически равна нулю. Почему? Потому что, используя самый мощный на сегодняшний день компьютер, ему придется подбирать число миллиарды лет (в прямом смысле). Как вы понимаете, у злоумышленников нет времени столько ждать, поэтому они используют другие приемы, например крадут ПИН-код или взламывают смартфоны доверчивых пользователей.

На секунду подумайте: для того чтобы просто подобрать четыре цифры, даже суперкомпьютеру придется возиться миллиарды лет! А мозг человека делал бы это до конца существования нашего Солнца, так и не получив результата. А теперь приготовьтесь к самому интересному. Устройтесь поудобнее, чтобы вам было максимально комфортно. Готовы?

Квантовый компьютер подберет ПИН-код за несколько секунд. Точка.

Процессор обычного компьютера перебирает весь программный код (состоящий из единиц и нулей) последовательно, цифру за цифрой. Это как если бы вы имели длинные бусы, но всякий раз, чтобы добраться до той или иной бусины, вам приходилось бы перебирать каждую с некоторого условного начала. Так работает сегодня практически вся электронно-вычислительная техника на полупроводниках (это все домашние компьютеры, ноутбуки, планшеты). Но квантовому компьютеру не нужно будет последовательно перебирать все бусины. Он сможет работать со многими бусинами одновременно.

Квантовый компьютер будет использовать для вычисления более сложные квантово-механические эффекты: квантовую запутанность и квантовый параллелизм. Это станет возможным благодаря тому, что квантовый компьютер устроен иначе. Он сможет, например, использовать кольца из сверхпроводящей пленки, в которых ток течет в разных направлениях. За счет этого в один и тот же промежуток времени реализуется гораздо больше вычислительных операций с нулями и единицами. То есть квантовый компьютер будет способен выполнить одновременно тысячи таких же вычислительных процессов, какие полупроводниковый выполняет последовательно.

А теперь представьте, на что еще он будет способен?

Теоретически такой компьютер сымитирует человеческий мозг в два щелчка. И, скажем, общаясь через ширму, вы вообще никогда не отличите его от живого человека. Более того, вам будет казаться, что вы разговариваете чуть ли не с самим Эйнштейном! Но есть кое-что еще страшнее: такой компьютер будет «умнее» Эйнштейна. Модели подобных устройств пока только создаются, однако вполне вероятно, через 15–20 лет мы сможем увидеть квантовые компьютеры на массовом рынке.

Пугает? Но не всех. Для некоторых исследователей подобные идеи кажутся настолько заманчивыми, что они уже несколько десятилетий предпринимают попытки встроить компьютеры и чипы прямо в мозг живого человека. Возможно ли это с точки зрения нейробиологии?

Между «мертвым» и «живым»

Мозг – живая ткань, а кремниевый чип – мертвая технология. Так думают многие. Так же считало немалое число биологов. Пока не начались эксперименты. Однако давайте, хоть и кратко, поговорим обо всем по порядку.

Нашему мозгу доступно не так уж много информации из окружающего мира. К примеру, воспринимаемые цвета – это электромагнитное излучение. Его волны отражаются от предметов и попадают на палочки и колбочки наших глаз. А далее происходит «волшебство». Мозг по длине волны и другим ее характеристикам определяет, что за цвет перед нами. В сетчатке есть светочувствительные молекулы. Сами волны при взаимодействии с сетчаткой ведут себя уже как частицы (фотоны). Светочувствительные молекулы поглощают фотоны, после чего меняется их химическая структура. И это спусковой механизм для возникновения зрительного возбуждения (импульса).

Затем, уже по количеству импульсов и по тому, от каких элементов они пришли, в зрительной и ассоциативной коре (пропустив предварительно через таламус) мозг может все это преобразовать в цветную картинку.

Примерно то же самое происходит и со слуховыми стимулами. Только там, вместо фотонов света, работают звуковые волны (которые представляют собой конфигурацию молекул воздуха). Молекулы воздуха как бы бьют клеточные элементы внутреннего уха, что приводит к возникновению возбуждения.

Так вот, как в случае со зрением, так и в случае со слухом мы воспринимаем лишь малую долю сигналов. Все дело в том, что у нас нет чувствительных органов, способных воспринимать, к примеру, ультрафиолет или инфракрасное излучение.

Если вы думаете, что наши глаза, уши, кончики пальцев воспринимают объективную реальность, то это не так. У нас нет сенсоров, способных почувствовать и одну миллионную того, что нас окружает.

Разные существа воспринимают разные части реальности. Нам уже известно, что клещ ориентируется на запах масляной кислоты. Для него нет ни радуги, ни Лунной сонаты Бетховена. Для летучих мышей вся реальность состоит из эхолокационных сигналов, представляющих собой механические колебания молекул воздуха.

Для описания феномена ограниченности восприятия есть даже термин – умвельт (от нем. Umwelt – «окружающий мир»). Можно сказать, что умвельт – это доступный для того или другого организма окружающий мир. Клещ «полагает», что его умвельт (беззвучная тьма и тепловое излучение кожи с молекулами масляной кислоты) и есть объективная реальность.

На самом деле и мы воспринимаем объективную реальность такой, какой она нам представляется. Но ведь по факту она значительно сложнее и объемнее! Причем науке до конца не ясно, насколько она сложна.

Поэтому вопрос о возможности расширения наших способностей сводится к тому, чтобы помочь нам выбраться за пределы нашего умвельта. И кое-чего мы достигли. У многих тысяч людей с нарушениями слуха встроены кохлеарные импланты. Это устройства, которые преобразуют электрические импульсы от микрофона в сигналы, понятные нервной системе.

До середины XX века полагали, что невозможно соединить технологии с живой тканью нервной системы. Но все изменилось после удивительного эксперимента 1969 года, когда исследователи усадили незрячих людей в стоматологическое кресло с решеткой-матрицей из соленоидов на спинке. Ученые подключили камеру, которая передавала сигнал на решетку. Захваченное с камеры изображение вдавливалось людям в спину за счет изменения конфигурации соленоидов решетки. Через некоторое время совершенно слепые люди научились очень хорошо понимать («видеть») то, что снимала камера. Они видели спиной!

Современный вариант такой технологии представляет собой небольшую сетку, которая крепится к языку незрячего человека. Поступающее изображение с камеры превращается в ряд электрических сигналов, а уже мозг их расшифровывает. Сегодня люди «видят» языком.