Мы — это наш мозг, как говорит название новой книги нейробиолога Дика Свааба. Ученые до сих пор не поняли про него все, зато надеятся, что к 2045 это случится. Футуролог Реймонд Курцвейл говорит, что к этому времени 300 миллионов нейронов в нашей коре превратятся в 300 миллиардов. Редакция KYKY рассчитывает через 30 лет научиться читать мысли собственного кота.
Вообще, ученые пытаются сделать это давно. Усовершенствовать нейрокомпьютерные интерфейсы до такой степени, чтобы воспроизвести человеческий мозг не из биологических, а технологических материалов. Десять лет они расшифровывали 3,3 миллиарда генов, которые формируют 23 хромосомы. Это был Human Genome Project. Сейчас ученые взялись за расшифровку мозга и 86 миллиардов нейронов, из которых он состоит.
Компьютерный мозг
Журнал Nature уже успел поставить нашему времени диагноз — «Эра большой нейронауки». В Китае пытаются сделать самый полный атлас мозга — проект называется Brainnetome. Еврокомиссия выделила миллиард долларов на Human Brain Project — одно из самых амбициозных начинаний в истории нейробиологии, которое стартовало в октябре 2013 под руководством швейцарского нейробиолога Генри Маркрама .
В рамках его ученые хотят воссоздать мозг человека в мельчайших деталях, чтобы понять, как связаны между собой все его уровни и как они формируют сознание. Первый этап создания компьютерного мозга должен завершиться к 2016 году, общий срок реализации — 10 лет. Human Brain Project — проект не про искуственный интеллект, а про модель мозга, создание которой может помочь найти лекарство от Альцгеймера и методы лучшей стимуляции мозговой активности человека. Практически синхронно с ним Обама дал старт проекту BRAIN, который нацелен описать все уровни связей между нейронами. Также существуют догадки, что инициатива поможет продвинуться разработкам искусственного интеллекта. Есть и менее масштабные проекты, вроде Allen Brain Atlas, с помощью которого ученые собирают данные по экспрессии генов в мозге.
Как понимать кота с полуслова
Нейроученый из университета Калифорнии Мигель Николасис сделал эксперимент с обезьяной Идоей в 2008: тогда она заставила робота идти, просто подумав об этом.
В 2013 году ученые из Гарварда разработали первый двойной нейроинтерфейс (BBI) между человеком и крысой. Пока возможно контролировать лишь движение ее хвоста.
Оборудование довольно громоздкое. Хард — шлем с электроэнцефалографом и сенсорами, софт — программное обеспечение, регистрирующее вашу мозговую активность и пытающееся понять дальнейшее действие. Пока возможны лишь простейшие операции, потому что ученым не понятно, как нейроны кодируют мысли. В ближайшем будущем возможно создание интерфейса, который будет стимулировать регион мозга, ответственный за определенную реакцию — например, движение пальцев.
Ученые собираются проверить возможность обратной передачи сигнала — от крысы к человеку, а также работу с более сложными операциями, вроде голода или сексуального возбуждения.
В будущем такие интерфейсы станут меньше, и их можно будет использовать для передачи сигналов между двумя людьми. Или для связи с котом — например, дать ему сигнал поесть или заснуть.
Также нейроинтерфейсы разрабатывают для полного контроля искусственных конечностей у парализованных пациентов. В феврале 2013 ученые из университета Питтсбурга вмонтировали два чипа размером 4 на 4 миллиметра в моторную кору головного мозга пациентки. В каждом было по 96 электродов, они были связаны с компьютером, который переводил мысли пациентки в сигнал для искусственной руки. За 13 недель женщина научилась управлять рукой, без использования компьютера. Она смогла расчесаться, выпить чашку кофе и отломать кусок шоколада к нему.
Подробнее читать о данных интерфейсах и посмотреть их устройство можно здесь.
Мозговые импланты
Кроме того, экспрессию генов можно контролировать светом. На этой основе Мигель Николасис, главный оппонент Реймонда Курцвейла в вопросах о сингулярности и воспроизведении человеческого мозга в силиконе, разработал имплант в соматосенсорную кору головного мозга мыши. Это были генетически модифицированные светочувствительные нейроны. Впервые в животное встроили новое чувство. Николасис отмечает, что в будущем импланты в мозгу человека будут реагировать, например, на инфракрасные лучи. Так можно будет управлять автомобилем или действиями в виртуальном пространстве.
Автор иллюстрации на обложке: Alexander Wells