Научатся ли нейробиологи читать мысли и разгадают ли загадку свободы воли?

Если сравнить наши знания о мозге полвека назад и сейчас, можно удивиться, как много и в то же время мало стало известно с тех пор. Очень многое стало известно и о деталях различных физиологических механизмов здорового мозга, и о том, как развиваются болезни мозга. Удалось разработать немало методов диагностики и лечения таких болезней.

Но почти так же, как и 50 лет назад, мы совсем немногое можем сказать о том, какие механизмы лежат в основе внимания или памяти, и в особенности в основе логического мышления и нашего субъективного опыта — сознания. И, несмотря на немалое число остроумных исследований произвольных (волевых) действий, в которых получают яркие и нередко парадоксальные результаты, мы можем лишь гадать, обеспечивает ли мозг свободу воли на самом деле или лишь создает иллюзию свободы воли.

Я подозреваю, что и следующие 50 лет не позволят получить четкое понимание мозговых механизмов всех этих психических феноменов, казалось бы, так хорошо доступных нам «изнутри мозга», с позиции интроспективного наблюдателя.

Дело в том, что даже при наличии возможности максимально подробно наблюдать (с помощью вживленных электродов, оптогенетических методов или как-то еще) работу мозговых клеток — нейронов и клеток глии — мы должны иметь дополнительные зацепки для проникновения в смысл тех или иных феноменов.

Такие зацепки у нас есть тогда, когда изучаемый участок мозга достаточно близко связан с его «входами» (мест «подключения» нервов, идущих от органов чувств) и «выходами» (откуда идут пути к мотонейронам спинного мозга, управляющим мышцами): в точно известное нам время мы можем подавать сигналы (стимулы) с точно известными нам характеристиками и смотреть, как мозг воспринимает заключенную в них информацию; или же мы можем смотреть, какие события в мозге предшествуют сокращениям мышц, время которого можно объективно регистрировать также с большой точностью.

Но когда нас интересует то, что происходит в мозге без привязки к событиям внешнего мира, например, каким пространственно-временным паттернам работы нейронов соответствуют те или иные мысли, оказывается, что зацепиться почти не за что. Мы можем спрашивать человека, участвующего в эксперименте, какая мысль только что пришла ему в голову, но его рассказ неизбежно будет гораздо менее точным, чем объективно фиксируемая информация о стимулах и о мышечных действиях.

И как раз те методы, которые позволяют наиболее точно отслеживать работу клеток мозга, нельзя использовать в исследованиях на человеке из-за связанного с ними повреждения мозга. Ну а животные, увы, не могут рассказывать нам о своем субъективном опыте. Более того, в нашем сознании отражается, по-видимому, лишь очень небольшая часть того, что происходит в мозге: есть серьезные основания считать, что множество важных процессов идет бессознательно.

Можно было бы прийти к выводу, что эти методические и методологические проблемы не удастся преодолеть и за 50 лет. Однако уже сейчас есть тенденции, которые дают надежду на их успешное решение, наверное, неполное, но всё же существенно продвигающее наше понимание.

Во-первых, пришло осознание необходимости разработки новых методов нейронаучного исследования. Именно этому в первую очередь посвящена американская BRAIN Initiative — долговременная программа развития нейронаук с огромным бюджетом, принятая при президенте США Бараке Обаме. Хотя большинство разрабатываемых в ее рамках технологий нельзя использовать в работе с человеком, само по себе такое внимание к методическим разработкам с большой вероятностью может привести к прорывам и в создании методов исследования мозга человека.

Во-вторых, быстрое развитие технологий искусственных нейросетей может привести к появлению принципиально новых возможностей в моделировании мозговых механизмов мышления и психики.

Наконец, и неуклонно растущий интерес к загадкам сознания и свободы воли, и более приземленное желание позаимствовать принципы работы мозга для создания искусственного интеллекта, способного выйти за рамки задач классификации и их производных (которыми, по сути, ограничиваются все фантастические успехи нынешних искусственных «глубоких» нейросетей), всё больше стимулируют творческую энергию междисциплинарных команд исследователей, и можно ожидать возникновения исследовательских подходов, которые позволят подойти к исследованию мозга совершенно по-новому.

Поэтому я думаю, что за следующие 50 лет мы узнаем о мозговых механизмах мышления и психики намного больше, чем не только за предыдущие полвека, но и, может быть, за всю историю нейронаук.

В результате этих исследований мы наверняка будем гораздо больше знать о том, какие физиологические явления обеспечивают восприятие, внимание, память, язык, мышление. Более того, исследования их мозговых механизмов, возможно, приведут к дополнению этих традиционных понятий когнитивной ­психологии совершенно новыми кирпичиками психики, выведенными аналитически из результатов этих исследований.

С большой вероятностью удастся «читать мысли», хотя и неточно, и далеко не все. И, что, на мой взгляд, куда интереснее: удастся «считывать» различную информацию из бессознательных процессов. (Такие возможности залезания в сугубо приватное пространство могут вызывать серьезное беспокойство, но вряд ли их можно будет реализовывать во всей ­полноте, если сам хозяин мыслей не ­согласится дать к ним доступ, ведь его активное участие наверняка потребуется для индивидуальной настройки декодирующей системы, а без нее понимание «внутренних кодов», по-видимому, будет возможным лишь на самом примитивном уровне — как сейчас без индивидуальной настройки «декодера» можно определять, например, повышенное внимание к стимулу.)

Вот чего я меньше всего ожидаю через 50 лет — это достижение глубокого и высокоэффективного соединения мозга с компьютерами, которое обещает нам Илон Маск. Сами по себе эксперименты по созданию прямых каналов связи мозга и машин, безусловно, интересны, и в них, вероятно, удастся выйти на совершенно новые возможности, о которых мы сейчас даже и не догадываемся. Однако надо иметь в виду, что существующие «входы» и «выходы» мозга чрезвычайно тщательно отлажены эволюцией, и не очень высока вероятность того, что через новые, искусственные «входы» и «выходы», создаваемые интерфейсом, можно будет надежно передавать даже такие же объемы информации, которые допускают естественные «входы» и «выходы» мозга.

Источник:  trv-science.ru 

Источник: