Майкл Хорост - Всемирный разум

Нейроны способны временно хранить поступающую информацию, изменяя силу синаптических связей [48] . Сила последних зависит, в частности, от наличия в синаптической области различных химических веществ и потому может варьироваться в определенном диапазоне. Изменение силы синаптических связей в пучке нейронов равнозначно репрезентации событий во внешнем мире. В некоторых случаях влияние на структуру подобных связей могут оказывать и сигналы, поступающие из других областей мозга. Скажем, кто-то из друзей называет вам по памяти номер телефона: «555-4347». Вы беретесь за трубку своего мобильного, повторяя про себя: «555-4347, 555-4347». Ваш внутренний голос воспроизводит для вас звуковой сигнал, посредством коего вы и узнали этот номер, – и синаптические связи обновляются. Такова одна из схем, которой можно отобразить работу краткосрочной – или оперативной – памяти. Обратная связь подобного рода (feedback structure) служит созданию так называемой рекуррентной сети (recurrent net).

В рекуррентной (с возвратным сигналом) сети информация движется как снизу вверх, так и обратно. Наше ухо улавливает звук, после чего соответствующий сигнал поступает в определенную группу нейронов в слуховой зоне коры головного мозга. Однако туда же поступает сигнал и из другой части мозга – той, которая обрабатывает информацию на более высоком уровне, абстрагируя ее и усиливая значимость поступивших данных. То есть начинает информационный цикл восходящий поток данных (из внешнего мира), однако осуществляет их последующую обработку нисходящий – управляемый высшими отделами мозга. Вы можете повторять про себя набираемый номер до тех пор, пока вам не ответят на телефонный вызов. Аналогичным образом вы запоминаете начало фразы, в то время как говорящий уже добирается до ее конца.

Конечно, такое объяснение работы оперативной памяти мозга является упрощенным, однако оно дает отправную точку для понимания механизма майндридинга. Используя имплантированное устройство, которое воспринимало бы сигнал, проходящий по нервным путям, нам нужно сначала уловить нисходящий поток данных, а затем – с помощью более или менее сложного алгоритма – дешифровать этот сигнал. Причем, если данные восходящего потока относительно конкретны (фонетическая оболочка слова), то нисходящего – относительно абстрактны (смысловое ядро слова). Быстрые и довольно беспорядочные движения глаза дают информацию для первого из них, а устойчивые зрительные образы объектов обеспечиваются данными, поступающими по второму.

Казалось бы, так в наш мозг поступают только впечатления. Однако в действительности подобным же образом можно прочитать практически все , чем заполнено наше сознание: воспоминания, эмоции, концепции, внутренний диалог. Хотя все эти составляющие осознаваемого нами опыта не столь уж четко отграничены друг от друга. Подобно воспоминаниям и переживаниям , слова служат своего рода ярлыками, которые мы используем для классификации всего того, что есть в нашем сознании. Впрочем, существует и особый механизм, с помощью которого мозг обеспечивает «подъем» информации. В главе 5 мы в общем виде рассмотрим аргументацию Вернона Маунткастла (Vernon Mountcastle) и Джеффа Хокинса (Jeff Hawkins), полагающих, что существует некий универсальный алгоритм, поддерживающий восходящее направление любой ментальной операции. Как только мы сумеем изучить его, получим возможность считывать данные о соответствующей ментальной активности и влиять на характер протекающих процессов – посредством тех имплантов, в которых будет применяться особый, декодирующий, алгоритм, призванный заменять исходный.

Но прежде, чем начинать рассмотрение этого магического, как может показаться, алгоритма, который послужит нам в будущем, важно понять алгоритмы, действующие в настоящем. Описанный выше шлем, использующий методику энцефалографии (ЕЭГ), способен «детектировать» одно и только одно событие, происходящее в головном мозге: волну P300. И вы точно знаете, что ваша зрительная система находится в состоянии алертности. Да, именно так. Полагаясь на эти простые исходные данные, вы можете делать всякие умные вещи. Но прочитать (не говоря уже о дальнейшей дешифровке) информацию, связанную с вашими впечатлениями и воспоминаниями, с помощью данной методики уже не получится.

Не получится и с помощью fMRI, хотя функциональное магнитно-резонансное сканирование (ФМРС) проникает глубже, чем электроэнцефалография. В отличие от ЭЭГ, оно «видит» схемы нейронной активности, поэтому с его помощью можно, в определенной мере, судить, о чем думает мозг. В уже упомянутой научной работе «Как читать скрытые намерения человека в его мозге» авторы пишут, что данная методика позволила отслеживать, как испытуемые, которым показывали два числа, выбирали определенную арифметическую операцию – сложение или вычитание. Разумеется, отсюда еще очень и очень далеко до алгоритма майндридинга. Тем не менее, это поможет нам вплотную подойти к сути дела.

Прежде всего, постараемся внимательно разобраться с инженерными деталями. Один из авторов этой научной работы – нейробиолог Джон-Дилан Хайнс (John-Dylan Haynes) – и его сотрудники для исследования мозговой активности испытуемых применили оборудование MRI. Сканеры MRI довольно громоздки (соразмерны уличной кабинке), очень дорогостоящи (от 1 млн долларов и выше) и представляют собой цилиндрический магнит – достаточно большой, чтобы охватить тело человека. Магнит находится в «рубашке» – емкости, наполненной жидким гелием, – и охлаждается в той степени, которая требуется для получения эффекта сверхпроводимости. Как следствие, создается необычайно мощное магнитное поле. Известно, что сканеры MRI способны раскачивать находящиеся в том же помещении тяжелые резервуары с кислородом. Столь сильное поле позволяет определенным образом «выстраивать» некоторые молекулы в человеческом теле – что и дает возможность ясно видеть различные внутренние структуры организма.

Сканеры MRI отображают мягкие ткани организма так же, как рентгеновские лучи – костную ткань. Они позволяют получать не только детализированные мгновенные снимки отдельных частей тела (snapshots of body parts), но и видеозапись, отображающую активность мозга (movies of brain activity). Когда испытуемый о чем-то размышляет, некоторым группам нейронов требуется больше кислорода. Фиксируя изменения в молекулярном состоянии гемоглобина – вещества, отвечающего за доставку кислорода к тканям мозга, – сканер MRI показывает, какая часть мозга активна в определенный момент времени. Эта методика называется функциональным магнитно-резонансным сканированием (functional MRI) и для краткости обозначается аббревиатурой fMRI.

Читать дальше