Человек
есть тайна.
Ф.М.Достоевский
При входе на этот сайт я написал, что он должен быть
ориентирован на практику, и на нём должно быть как можно меньше бессмысленных пространных
рассуждений. Однако, это главная страница, и, кроме того, некоторые общие мысли
всегда необходимы.
Поэтому :
Нейроэлектроника - одна из современных высоких
технологий, сфера которой охватывает, вообще говоря, смежную область знаний -
пересечение нейрофизиологии и электроники. Более точного определения я не стану
давать, поскольку это довольно проблематично. Как любая наука нейроэлектроника
многогранна; одной фразой о ней ничего не скажешь. Надо отметить, что слово
"современная" можно оспорить. Проблемами мозга биология занимается
очень давно, а первые опыты, которые можно с той или иной степенью точности
причислить к предпосылкам зарождения этой науки, были проведены ещё в начале
ушедшего теперь уже века. Исследования в области изучения электрической
активности мозга интенсивно продолжались до нашего времени. В 50хх годах,
например, велись работы под руководством отечественного физиолога М.Н.
Ливанова, который являлся последователем знаменитой школы И.П. Павлова. В
лаборатории М.Н. Ливанова было установлено, что при образовании условного
оборонительного рефлекса области коры, связанные с осуществлением безусловной
реакции, усваивают ритмы сигнальных раздражений и синхронизируют с ними свою
электрическую активность. Позже получили развитие такие методы, как
картирование, а впоследствии - мультинейронная запись. Конечно, это лишь
частные примеры: многие учёные, посвятившие себя этой области, вписали свои
имена в историю. Но существуют куда более ранние иследования. Немногие знают,
что электроэнцефалография зародилась очень давно. Её предпосылок существует
очень много. Подробнее и нагляднее с ними можно ознакомиться, скачав этот файл (4,84 Мб). Но стоит напомнить,
что первые работы по ЭЭГ относятся ещё к началу ХХ века! Вообще, термин ЭЭГ
принято связывать с именем Бергера, хотя первая фотография ЭЭГ опубликована
Правдич-Неминским в 1913 году (!) Бергеру же принадлежит заслуга получения
первой в истории записи электрической активности с открытого мозга при помощи
погружённого в него электрода (это был 1923 год). Читайте о Бергере этот файл (2,91 Мб). Изобретение энцефалографа
- ключевой момент в развитии исследований электрической активности головного
мозга. Энцефалографы прижились весьма быстро и, кстати, в нашей стране в одной
из первых.
Однако я не случайно назвал эту
область современной. Многочисленные достижения последних лет показали, что
нейроэлектроника вступила в фазу своего активного развития и в ближайшие годы
может удивить человечество новыми открытиями. Только в последние годы
исследования показали, что выделилась именно отдельная научная ветвь.
Мало у кого в настоящее время есть сомнения в том, что
человеческий мозг - это некая особая, совершенно непохожая на всё остальное
форма материи. Так думали люди во все времена, но из-за отсутствия знаний и
особенностей менталитета людей того времени часто исключительными свойствами
наделяли другие органы человеческого тела, а также особое внимание придавали
человеческой душе как некой субстанции, не только не поддающейся изучению, но и
относящейся к сфере Всевышних сил. Как уже было сказано, я не собираюсь
заниматься философией, просто отголоски средневековых воззрений до сих пор, как
это ни странно, встречаются во взглядах современных людей. Поэтому будем
следовать догматам науки и превыше всего ставить факты. Другая крайность - это
рассужния на тему возможности создания человеком сообщества машин,
превосходящих его по интеллектуальному развитию, а также перспектив к созданию
технологии по переписыванию человеческой личности на электронные носители
информации. Меня больше интересуют сухие факты, а не размышления на тему
"Существование небелковых форм жизни на планете Марс к 2100 году".
Возможность изучения человеческого мозга, использование
на нём новых технологий, да и вообще внедрение в черепную коробку заставляет
содрогнуться любого человека. Но ведь сколько лет уже проводятся операции на
открытом мозге! Такое отношение к мозгу очевидно. Я описал бы его довольно
просто. И дело не в том, что все остальные органы, ткани, клетки и молекулы ДНК
вызывают меньшее удивление. Нет, дело не в этом. Успехи в технологии
клонирования удивляют зачастую меньше, чем, скажем, полёт человека в космос. Я
склоняюсь здесь к информационному подходу. Один человек (не помню сейчас его
фамилии), напечатавший статью в Интернете, высказал поразительную мысль о
компьютерах. Почему люди склонны как-то по-особому относиться к этим
"механизмам"? Автор статьи написал: "Впервые человек изобрёл
машину, способную пребывать в количестве состояний:..." И далее
приводилась невероятно большая, скорее всего, теоретически просчитанная цифра.
Интересно то, что эта цифра сопоставима с количеством информационных состояний
человеческого мозга.
Вот, кстати, цитата из другой статьи:
"Несколько лет назад мне попалось на глаза
высказывание кого-то из современных философов, поразившее своей
парадоксальностью: экран монитора стал частью физиологической структуры мозга
современного человека. Казалось бы, это заявление можно было бы отнести на счет
бурной фантазии, свойственной зачастую людям гуманитарного знания. Однако:
" Подробнее ...
Интересно, почему многие всё-время стремятся как-то
отождествить, вообще говоря, совершенно разные вещи?
Мне кажется, что людям свойственно особо выделять мозг
в связи с тем, что не только не поддающийся определению интеллект, но и
хранение столь важной для нашего времени информации происходит именно в мозге.
Конечно, многие скажут, что потоки информации существуют и в мире цветов, явно
лишённых того, что мы называем мозгом, и даже в мире неживой природы, а кроме
того в нашем организме существует нервно-гуморальная и, скажем, иммунная
регуляция, но это всё механизмы, заложенные природой и слабо меняющиеся в
течение жизни. Количество информации, проходящей через человеческий мозг, равно
как и её разнообразие несопоставимо с информационными потоками в других органах
и в природе вообще .
Очень интересное высказывание на этот счёт я нашёл
опять же в Интернете. Представьте себе совершенно фантастическую ситуацию:
людям удалось расшифровать природу нейронов до конца и научиться получать в
лабораторных условиях, грубо говоря, некий конгломерат белков, углеводов и
жиров, способный переваривать информацию также, как и человеческий мозг. Кроме
того, к нему можно подключить внешние устройства, позволящие ему слышать,
видеть, говорить и т.д.. Теперь предположим, что люди смогли не только это, но
и создали прототип мозга, воплощённый в электронных схемах, причём с такой
точностью, что он был полностью эквивалентен мозгу на биологических структурах.
Теперь представьте, что на один из этих двух "мозгов" надевают колпак
и предлагают Вам с ним пообщаться. Разумеется, Вы никак не сможете из разговора
понять, "из чего сделан" ваш собеседник (общаются-то два мозга
одинаково!) Когда-то был придуман такой тест: человека сажали в одну комнату, и
он посредством компьютера общался с собеседником из другой комнаты. На самом
деле, человек не знал, сидит ли в другой комнате тоже человек, или он общается
с машиной. Результатом теста являлся ответ испытуемого, кто же всё-таки
находится за стеной. Оказалось, что результат опыта далеко не всегда совпадал с
реальностью. Из всего этого следует интересная вещь: раз такие непохожие с
точки зрения материальной структуры "устройства" оказываются столь
похожи в ЧЁМ-ТО, то что же такое это "ЧТО"? Если мы разложим по
кусочкам наш мозг, то в итоге дойдём до атомов, структура которых в подавляющем
большинстве уже изучена, то не сможем ответить на вопрос, как же функционирует
этот самый мозг.
Может быть не так важно из чего
сделан мозг, а главнее то, что это механизм (не побоюсь этого слова), имеющий
колоссальные возможности по преобразованию информации?
Многие склоны здесь обращаться к
тому, что философия называет материализмом и идеализмом. Идеализм здесь
подразумеваетcя в смысле того же самого информационного подхода. Если в
материальном мире элементарными единицами вещества являются атомы, то с точки
зрения информации это логические <0> и <1>! Именно некая
субстанция, называемая информацией заставляет людей объединять столь разные,
казалось бы, вещи. То есть, принципиальна здесь не материальная, а информационная
природа объектов.
Итак, с точки зрения современного
стихийного материализма знаменитое высказывание Достоевского должно звучать
так: "Человеческий мозг - великая загадка, и нам предстоит не только
разгадать механизмы его работы, но и научиться их использовать".
Особый интерес в настоящее время
представляет вопрос о взаимодействии двух "наиболее развитых форм
материи": компьютера и мозга. Под "развитыми формами материи"
имеется в виду следующее: компьютеры часто сравнивают с мозгом, даже части
этого невероятно сложного устройства носят название "память", и,
несмотря на многочисленные нарекания со стороны, вопрос о моделировании
человеческого мозга именно с помощью компьютера не перестаёт обсуждаться. Я
думаю, что здесь надо обратиться опять к информационному подходу. Неизвестно,
возможно ли моделирование интеллекта на компьютере, но многочисленные
интеллектуальные операции компьютеры уже могут делать и намного лучше людей
(например, арифметические операции). Информационный подход не случаен;
существует целая ветвь философии, главной идеей которой является центральная
роль информации в современном мире (так называемая поп-философия). А поэтому
такие колоссальные по возможностям преобразователи информации, как мозг и
компьютер (под компьютером я подразумеваю и безграничные возможности
компьютерной памяти и средства Интернета) должны быть намного глубже
интегрированы друг в друга.
Выступая на очередной конференции по
проблемам Интернета несколько лет назад, американские учёные отметили слабые
возможности взаимодействия человека со всемирной сетью. Клавиши, мышь, экран
монитора в принципе исчерпывают весь список механизмов, устройств и технологий,
посредством которых человек может "общаться" с Интернетом. А ведь не
за горами системы по распознаванию речи, проекторы изображений, встроенные,
например, в очки и слуховые радиопередатчики. В повседневной жизни
использование компьютеров всё ещё слишком ограничено, и если возможности своего
мозга человек использует на 20%, то возможности компьютеров в современном обществе
использованы где-то процентов на 5%.
А между тем в многочисленных
лабораториях по всему миру идут интенсивные исследования по прямому
взаимодействию мозга и компьютера. Сегодня используется две основных технологии
по передаче сигналов из мозга в компьютер: контактный и бесконтактный.
Бесконтактный способ заключается в расшифровке энцефалограммы, а контактный - в
прямой передаче сигнала по электроду, вживлённому в мозг. Бесконтактный способ,
безусловно, менее травматичный, но основные успехи ожидаются в развитии
технологий контактного способа.
Результаты, которые могут принести
такие исследования, следующие:
• Выход на принципиально новый уровень коммуникационных
возможностей (в основном Интернета);
• Помощь парализованным людям (технология передачи сигнала из мозга
в двигательные нейроны).
Кроме того, успехи получены в области выращивания нейронов на кремниевой
подложке. Подробнее ...
PS : Навигация по сайту интуитивно понятна. Основная информационная
нагрузка приходится на раздел <Статьи>, <Из СМИ> и ссылки на
ресурсы. Предполагается, что читатель сначала изучит первые четыре раздела по
порядку.