Истинный творец всего. Как человеческий мозг сформировал вселенную в том виде, в котором мы ее воспр - Николелис Мигель - Страница 31

С учетом того, что нам известно о мозге сегодня, оба этих грубых вида манипуляций с корой ничего не говорят о влиянии электромагнитных полей на работу мозга (или его отсутствии). Говоря попросту, вопреки представлениям Лешли и Сперри, использованные ими золотые или танталовые имплантаты не могли оказывать значительного влияния на электромагнитные поля мозга. И по этой причине из их экспериментов ничего не следует. Любопытно, что на протяжении последних семидесяти лет любые новые теории в сфере функционирования мозга немедленно опровергались большинством нейробиологов с отсылкой на эти грубые, неполноценные и неубедительные эксперименты. Но идея продолжала жить, хотя и в научном подполье современной нейробиологии.

Позднее, пытаясь объяснить нелокальный аспект памяти, американский нейробиолог и бывший коллега Карла Лешли Карл Прибрам предположил, что мозг может работать как лазерная голограмма. В рамках его модели локальные электрические волны активности нейронов коры, создаваемые главным образом на уровне дендритов, интерферируют друг с другом, запасая информацию в виде серии локальных голограмм. Поэтому, в соответствии с идеей Прибрама, кора содержит не одну, а много таких локальных голограмм, организованных в виде так называемой голономии. Основанную на этих представлениях теорию Прибрама стали называть голономной теорией функционирования мозга. Выдвигая эту теорию, Прибрам находился под значительным влиянием работы американского физика Дэвида Бома.

Также важно подчеркнуть, что еще в 1942 году Анжелик Арванитаки показала, что, если аксоны гигантского кальмара разместить в непосредственной близости от среды с пониженной проводимостью, один аксон может подвергаться деполяризации за счет активности, возникающей в соседнем нервном волокне. Это явление стали называть эфаптическим взаимодействием нейронов. Недавние исследования показали, что похожие взаимодействия могут индуцироваться или модулироваться путем наложения на нервную ткань электромагнитных полей.

В 1990-х годах заслуженный американский нейрофизиолог из университета Нью-Йорка Эрвин Рой Джон вновь подогрел интерес к электромагнетизму нейронов, предположив, что электромагнитные поля нейронов могут заставлять отдельные нейроны, уже находящиеся у порога возбуждения, производить потенциал действия. Э. Р. Джон считал, что не отдельные нейроны, а популяции нейронов являются теми функциональными единицами, которые в мозге животных отвечают за вычисления и в конечном итоге делают из них разумных существ. Таким образом, единственный способ осуществлять идеальную синхронизацию активности гигантского числа повсеместно распределенных нейронов (что необходимо для выполнения всех главных неврологических функций мозга) заключается в использовании преимущества слабых – но достаточных для выполнения конкретного задания – электромагнитных полей. С помощью таких полей идеальная синхронизация нейронов всей коры достигается очень быстро. Много лет назад Э. Р. Джон прислал мне один из своих последних обзоров на эту тему, который я вновь изучил, когда писал данную книгу. Я нашел в нем идеи, очень похожие на те, что представлены здесь в рамках моей собственной теории.

Примерно пятнадцать лет назад молекулярный генетик Джонджо Макфадден из Университета Суррея вывел теорию, названную им теорией осознанной электромагнитной информации, в которой предположил, что сознание и другие мозговые функции высшего порядка определяются электромагнитной активностью нейронов. Макфадден опубликовал серию статей, где излагал подробности своей теории и бесчисленные результаты работ других лабораторий, которые могли ее подтвердить. Однако, как это произошло с идеями Гурвича и Кёлера, а потом с идеями Э. Р. Джона, подавляющее большинство нейробиологов вновь отринули идею о наличии какой-либо роли электромагнитных полей в функционировании мозга.

Электромагнетизм – одна из четырех фундаментальных сил, действующих в природе. И по этой причине электромагнитные поля повсеместно обнаруживаются в космосе, а их величина колеблется от невероятного числа гигатесл, как в случае магнетаров (массивных нейтронных звезд), до нескольких микротесл, как в случае поля вокруг Земли, действующего в качестве защитного экрана, без которого жизнь на нашей планете была бы невозможна. На краю гелиосферы – гигантского магнитного пузыря, определяющего пределы солнечного магнитного поля, распространяющегося за границы орбиты Плутона, – сила магнитного поля Солнца достигает своего минимального значения – порядка сотни пикотесл. Если разделить этот солнечный минимум на 100, получится значение, близкое к силе магнитного поля человеческого мозга, – 1 пикотесла. Поэтому не приходится удивляться, что мало кто из нейробиологов пытался учитывать потенциальную роль столь слабого поля в создании большинства, если не всех, наших самых ценных мозговых функций. Я не считаю, что такая быстрая смена позиции уже полностью оправдывается экспериментальными результатами. Скорее, ситуация обратная: вопрос о важной роли электромагнетизма нейронов для функционирования мозга остается столь же открытым, как и в начале 1950-х годов. И по этой причине я постоянно представляю себе, как мы будем удивлены однажды в ближайшем будущем, когда получим очевидные экспериментальные доказательства, демонстрирующие, что для построения всей человеческой вселенной нужна лишь 1 пикотесла магнетизма.

Глава 6

Почему Истинный творец всего – не машина Тьюринга

Как-то утром летом 2016 года одна строка, напечатанная в престижном американском журнале Scientific American, мгновенно окончательно разбудила меня и привела в чувство. Она гласила: «Искусственные синапсы могут позволить суперкомпьютерам имитировать человеческий мозг».

Корейский материаловед Тае-Ву Ли сообщил журналистам, что теперь, когда ученые научились производить крохотные транзисторы, способные имитировать синапсы между нейронами, вот-вот будет реализована давнишняя мечта о построении машины, напоминающей мозг. Источая энтузиазм, Ли рассказал, что это «может привести к созданию более качественных роботов и самодвижущихся машин, извлечению данных, медицинской диагностике, анализу фондовых рынков и другим умным интерактивным системам и машинам в будущем». В статье говорилось, что благодаря примерно квадрильону связей между 100 миллиардами нейронов (реальное число ближе к 86 миллиардам) человеческий мозг может выполнять порядка 10 квадрильонов операций в секунду. Для сравнения: на тот момент самый быстрый в мире китайский суперкомпьютер Tianhe-2 работал с максимальной скоростью 55 квадрильонов в секунду. Однако Tianhe-2 для работы нужно в миллион раз больше энергии, чем человеческому мозгу. Понятный энтузиазм Ли был связан с тем, что его последняя версия искусственного синапса нуждалась лишь в 1,23 фемтоджоуля энергии для одной синаптической передачи – около одной восьмой от того, что требуется человеческому синапсу. Поэтому Ли считал, что, если разместить примерно 144 таких искусственных синапса на четырехдюймовой пластине и соединить их проволокой диаметром 200–300 нанометров, ему с коллегами удастся сделать важнейший шаг в воспроизведении работы человеческого мозга. Для этого, как он сообщил, нужно лишь дождаться некоторых усовершенствований трехмерной печати, чтобы собрать из этих пластинок трехмерные структуры, – и тогда почти из ничего появится искусственный мозг, способный превзойти по вычислительной способности серое вещество нашего собственного мозга.

Мир не в первый раз услышал прогноз о скорейшем падении Истинного творца всего с его пьедестала; аналогичные заявления делались регулярно со времен промышленной революции. Понятное дело, ни одна из предыдущих попыток не приближалась к отметке 1,23 фемтоджоуля на синапс. Однако на протяжении более трех столетий, какой бы ни была самая передовая технология времени – паровые машины, механические устройства, электронные гаджеты и начиная с 1936 года сложные цифровые машины, включая суперкомпьютеры, состоящие из тысяч взаимосвязанных микропроцессоров, – обязательно находились те, кто пророчил скорое воспроизведение специфических способностей человеческого мозга искусственными устройствами.