Текст книги "Будущее мозга. Как мы изменимся в ближайшие несколько лет"

Глава 1
Будущее мозга

Одна из уникальнейших особенностей, которой обладает человек, заключается в том, что он способен представлять возможные события, планировать собственные действия и просчитывать различные ситуации. Проще говоря, думать о будущем. Сложное строение нашего мозга позволяет нам не только размышлять о себе в настоящем, но и оценивать шаги, которые мы сделали в прошлом или могли бы предпринять, но по каким-то причинам не сделали. Все это помогает нам избавиться от восприятия будущего как чего-то неопределенного. И тогда перед нами возникает закономерный вопрос, каким будет наше дальнейшее развитие? Какими мы станем в будущем? И если, как принято считать, мы и есть наш мозг, что будет с тем сложным и уникальным органом, который и делает человека человеком?

Наш мозг не изолирован от внешнего мира, напротив, будучи частью тела, он растет и развивается в определенном контексте, взаимодействуя с социальной средой и неодушевленными предметами. Контекст, в котором существует человек, определяет функциональную организацию и связность мозга, тем самым выстраивая его структуру. Из этого факта следует, что развитие и работа мозга обусловлены не только генетической программой, не менее важную роль в этом играет окружающая среда. Существует целый ряд эпигенетических механизмов[2]2
  Эпигенетика – раздел генетики, изучающий наследование генетических изменений, приобретенных организмом за время жизни.


[Закрыть], которые изменяют транскрипцию или экспрессию генов тех или иных органов тела или мозга, и принято считать, что именно эти механизмы отвечают за адаптацию организма в окружающей среде. Было доказано, что опыт раннего развития человека, такой как питание, родительская забота или пережитый стресс, способен запускать механизмы, изменяющие структуру и функционирование мозга. Данные изменения могут не только повлиять на экспрессию генов, но и сохраниться на протяжении нескольких поколений. Вот почему исследование мозга требует понимания среды, в которой он развивается. И вот почему, чтобы попытаться предугадать, как будет выглядеть и работать наш мозг через сотни лет, мы должны принимать во внимание мир, который нас окружает, и любые физические изменения, переживаемые нами в нем. Такие факторы, как, например, температура тела, режим питания, физической активности и сна, равно как и наша склонность к использованию технологических устройств в повседневной жизни, способны подсказать нам, с какими изменениями в будущем столкнется наш мозг с той или иной степенью вероятности.

Наше настоящее ознаменовано революционным прорывом в сфере развития технологий. Наряду с расширением и профессионализацией исследовательской деятельности и последующими прорывами в научной сфере, это способствовало становлению и укреплению нейронаук. На протяжении всего нескольких последних десятилетий был сделан целый ряд фундаментальных открытий, которые дают нам возможность раскрыть некоторые тайны и загадки мозга. К примеру, мы стали свидетелями секвенирования генома человека, на наших глазах был разработан ряд новых инструментов для изучения нейронных связей, а также произошел настоящий прорыв в сфере нанотехнологий. Подобные открытия создали беспрецедентные возможности для интеграции различных дисциплин. Объединение нанонауки, технологий визуализации, инженерии, информатики и других быстроразвивающихся отраслей открывает перед нами многообещающие перспективы на будущее. Благодаря данным достижениям сегодня у нас уже имеется ряд разрозненных теорий относительно взаимосвязи в работе мозга и сознания. Безусловно, в этом направлении предстоит еще многое исследовать. Скорее у нас есть абстрактные и упрощенные модели, не имеющие пока под собой фундаментальной базы. Если некоторые функции (к примеру, работа органов чувств) уже изучены в большей или меньшей степени, когнитивные процессы более высокого уровня, такие как речь, мотивированное рассуждение, творчество и социальное познание среди прочего, не имеют исчерпывающего объяснения. Точно так же, хотя ученым и удалось разгадать некоторые нейронные корреляты, сопоставимые с конкретным сознательным опытом, до сих пор остается загадкой, почему тот или иной опыт наше сознание переживает именно так и никак по-другому.

Нынешнее состояние современной науки позволяет нам считать, что в ближайшее время некоторые из этих фундаментальных загадок будут раскрыты.

Технологии не только помогают нам углубить наши знания, они также способствуют созданию новых механизмов диагностики и лечения различных заболеваний. Развитию этой тесной связи между биологией и технологиями способствует сам факт того, что мозг и компьютер общаются друг с другом на диалектах одного и того же языка. Данные, поступающие через органы слуха или зрения или через кожу, преобразуются в электрохимические сигналы. Любая информация, имеющая структуру, отражающую собой внешний мир, будет расшифровываться мозгом. Зная это, мы можем прийти к пониманию невообразимых вещей или увидеть абсолютно новый смысл в том, что нам уже давно известно. Подобно старым научно-фантастическим фильмам, которые мы смотрели в детстве, технологии сегодня поразительным образом влияют на прогресс в изучении и раскрытии потенциала нашего мозга.

Мы можем сказать, что мозг современного человека работает так же, как и мозг наших предков, с той лишь разницей, что он адаптировался к другому миру, живущему по иным правилам. Технологии влияют на наш мозг так же, как и другие стимулы вокруг. Сделает ли это нашу жизнь легче? Позволит ли это найти решение нашим проблемам? Или, наоборот, подорвет наше сознание и лишит человеческой сущности?

Крайне важно информировать об открытиях и разработке новых методов и протоколов лечения заболеваний мозга. Равно как и постоянно обсуждать преимущества, последствия и проблемы, которые они поднимают. Технологии являются неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Чтобы справиться с их воздействием на самый сложный и важный орган нашего тела, мы должны понимать, как он работает. И должны отдавать себе отчет в том, какое беспокойство нам может причинить сбой в его функционировании и в какой стресс нас может повергнуть его чрезмерная стимуляция на каждом этапе нашей жизни. В конечном итоге вопрос о том, что произойдет с нашим мозгом в будущем, сводится к осмыслению того, что произойдет с нами, людьми.

То, что каждый новый прорыв в развитии технологий мы воспринимаем сегодня как нечто само собой разумеющееся, порой повергает в шок. Являются ли технологии прямым конкурентом человеческих способностей? Станем ли мы воспринимать наш мозг устаревшим на фоне развития искусственного интеллекта? Станем ли, в конце концов, частью той реальности, о которой много раз нас предупреждали фильмы-катастрофы, где машины превосходили и завоевывали нас? В первой главе мы рассмотрим многие из этих вопросов и проанализируем различные теории и размышления, чтобы уже сейчас понять, что же станет с нашим мозгом в будущем, в настоящем будущем.

Машины умнее людей?

Когда мы ищем в интернете билеты на самолет в какой-либо город мира, очень скоро мы замечаем, как на экране начинают всплывать объявления, рекламирующие гостиницы и другие возможные варианты размещения в выбранном нами месте назначения. Смартфоны давно научились понимать, когда мы просим их показать прогноз погоды или позвонить кому-то из списка наших контактов. Социальные сети и информационные платформы подбирают для нас данные, исходя из наших запросов и интересов. Все это повседневные примеры того, как искусственный интеллект (ИИ) все больше и больше присутствует в нашей жизни, собирая информацию об индивидуальных предпочтениях, анализируя данные нашего поведения и действуя в соответствии с ними. Конечно, это все началось не вчера: в 1977 году знаменитый компьютер Deep Blue обыграл в шахматы чемпиона мира Гарри Каспарова, а в 2011 году компьютерная система Watson победила в телевикторине Jeopardy! Но отличие нового поколения ИИ заключается в том, что оно получило алгоритмы, способные обрабатывать огромные объемы информации (целые библиотеки текстовых данных), находить общие закономерности и, к примеру, выдавать четкие ответы на конкретные вопросы или классифицировать данные и информацию, исходя из схожих характеристик. Работа данных алгоритмов по-прежнему зависит от человеческого фактора, способного интерпретировать правильность функционирования ИИ и оценить адекватность классификации, им данных.

Существует отдельный метод контролируемого обучения, в ходе которого алгоритму предоставляются примеры способов обработки получаемой информации. В 2016 году компьютерная программа AlphaGo, разработанная компанией Google DeepMind, победила чемпиона мира по го (сложной восточноазиатской стратегической игре) благодаря заложенным в нее протоколам исторического анализа партий и моделирования миллионов новых комбинаций при помощи другого метода – метода обучения с подкреплением. Новая версия программы AlphaGo Zero больше не нуждается в участии человека. Она уже не учится на анализе предыдущих партий, а опирается лишь на знания правил игры: программа играет миллионы раз против самой себя, начиная с самых простых комбинаций, пока не находит наилучшие.

Сталкиваясь с подобными примерами, многие начинают задумываться о потенциальной опасности того, что со временем машины смогут стать умнее людей. Теоретический подход к данной проблеме гласит, что если человечество когда-либо создаст сверхинтеллектуальную машину, превосходящую его собственные возможности, то оно неизбежно столкнется с феноменом экспоненциального преодоления, когда машина будет способна к самосовершенствованию и созданию, в свою очередь, другой машины, более умной, чем она сама. И это приведет к радиальным изменениям для цивилизации, которые больше невозможно будет предсказать и контролировать.

Этот феномен, известный как «технологическая сингулярность», в сочетании с тем фактом, что скорость обработки данных компьютерами удваивается каждые два года, многих привел к утверждению, что прорыв в сфере развития ИИ произойдет с такой скоростью, что люди начнут уступать машинам уже в ближайшие десятилетия. Одним из исследователей проблем искусственного интеллекта, наиболее широко распространившим подобную идею, является Рэй Курцвейл, чьи знаменитые книги «Сингулярность уже близка» и «Эволюция разума: Как развитие искусственного интеллекта изменит будущее цивилизации» привлекли внимание ученых, прессы и широкой аудитории читателей. На основании своих знаний и анализа он сделал прогноз, согласно которому к 2029 году искусственный интеллект будет развит до такой степени, что его работа станет практически неотличима от работы человеческого мозга, а к 2045 году технологическая сингулярность станет реальностью. В своем известном выступлении на конференции TED в 2005 году он утверждает, что к тому времени

будет завершено обратное конструирование человеческого мозга. Компьютеры совместят в себе тонкие способности распознавания, присущие человеку, с возможностями в областях, где превосходство машин уже достигнуто: применение аналитического аппарата и безошибочное запоминание миллиардов фактов.

Обратное конструирование представляет собой метод, благодаря которому ученые получают информацию о работе или строении того или иного органа, а также определяют их основные компоненты и схемы взаимодействия между ними с целью внесения изменений и улучшения их функционирования. Применительно к мозгу данный метод позволяет не только выяснить, как работает и обрабатывает информацию мозг, но и создавать программы, воспроизводящие в точности его функции. И в тот момент, когда подобное станет возможным, произойдет очеловечивание машин. Смотря вперед, Курцвейл предрекает новую судьбу человечеству:

Человек начнет сливаться с технологией […] [Наноботы] будут работать внутри мозга человека, взаимодействуя с биологическими нейронами.

Таким образом, он делает предположение, что у нас появятся миллионы микроскопических нанороботов, которые смогут ингибировать или стимулировать нейроны, отвечающие за обработку информации, поступающей через органы чувств. Имея возможность загружать в интернет неврологические корреляты наших мыслей и воспоминаний, мы сможем жить, погружаясь полностью в виртуальную реальность и преодолевая ограничения нашего биологического мозга. Этот прорыв в развитии искусственного интеллекта будешь лишь ускоряться, приближая нас к миру технологической сингулярности.

Насколько вероятен подобный сценарий? Будет ли создан интеллект, похожий или превосходящий интеллект человека? Сопоставим ли искусственный разум с нашим? Или он является (и останется) лишь инструментом, позволяющим расширить наши естественные (и изученные) возможности?

Скажем так, что человеческий интеллект – это чрезвычайно сложная, еще не до конца изученная и понятная способность, вбирающая в себя различные двигательные, эмоциональные, социальные и когнитивные навыки среди прочего. Машины, безусловно, эффективнее человеческого разума в некоторых определенных областях: память интернета способна сохранить в себе все (как знаменитая Вавилонская библиотека Борхеса), простой калькулятор опережает нас по скорости обработки математических данных. Тем не менее нам не стоит обманывать себя: помимо этих и многих других преимуществ, искусственный интеллект все же ограничен в своей способности к анализу данных и принятию решений в том смысле, в котором ею пользуемся мы, люди. Ни один, даже самый мощный компьютер не может сравниться с человеком по таким качествам, как интуиция, проницательность, изобретательность, не говоря уже о проявлении сочувствия, творческого потенциала, способности чувствовать и придерживаться моральных принципов, – чертам, которые были приобретены в ходе миллионов лет эволюции. Кроме того, компьютеры лишены самосознания и самоопределения, у них нет убеждений, желаний и мотивов. Чтобы построить по-настоящему сознательный искусственный интеллект, мы должны быть в состоянии наделить его каждым из основных компонентов, порождающих сознание. И это не представляется возможным, поскольку в действительности мы сами до конца не знаем, как мозг рождает сознание.

Другой фундаментальный аспект связан с ролью, которую наши тело и эмоции играют в когнитивном процессе. Видение человеческого разума как простого процессора по обработке информационных данных уже давно отвергнуто наукой. Сегодня мы знаем, что нейронные цепи, лежащие в основе познания и эмоций, взаимозависимы и взаимодействуют друг с другом как в рамках основных процессов, таких как раннее восприятие, так и более сложных функций, таких как принятие решений, рассуждения, а также моральное и социальное поведение. Это означает, что наш мозг, к примеру, не руководствуется исключительно рациональными доводами при обработке новой информации, а интегрирует ее с предыдущим эмоциональным опытом и физическими ощущениями, чтобы объяснить происходящее вокруг и принять соответствующие решения для последующих действий.

Даже в условиях неполной или противоречивой информации мы, люди, способны подключать интуицию и считывать контекстуальные подсказки, чтобы адаптировать свое поведение соответствующим образом. Возможность мгновенно осуществлять перевод с одного языка на другой не означает способность понимать язык. Точно так же устройство по распознаванию лиц вряд ли когда-либо обретет способность распознавать выражения лица, анализировать их значение в определенном контексте и адаптировать свое поведение, исходя из полученной информации. Кроме того, мозг не является оборудованием, поставляющим человеческие знания и эмоциональные переживания: они также берут свое начало в опыте физического взаимодействия нашего тела с окружающей средой. Результаты нейробиологических исследований все чаще ставят под сомнение декартовский дуализм, проводящий четкую грань между разумом и телом. На фоне всего этого идея виртуального разума, существующего вне физического тела, выглядит весьма слабой.

Несмотря на то что искусственный интеллект и интеллект человека далеко не во всем можно поставить на одну ступень и что появления своего рода автономного и наделенного самосознанием искусственного интеллекта в ближайшие десятилетия останется прерогативой мира научной фантастики, стоит признать, что мы вступаем в новую эру взаимодействия технологий и человеческих возможностей.

Нельзя отрицать огромные достижения в области технологий или способность машин обрабатывать информационные данные на сверхскорости, которая, в свою очередь, лишь экспоненциально растет из года в год. Мы также не должны игнорировать эффективное использование новых технологий, которые дополняют и расширяют наши знания и опыт. Тем не менее человеческий интеллект представляет собой нечто гораздо большее, чем скорость сбора и обработки информации. Даже если компьютеры способны работать в автоматическом режиме многозадачности, анализировать огромные объемы данных, находить и устранять конкретные проблемы с поразительной быстротой и точностью, они не могут чувствовать, гибко адаптироваться к новым ситуациям и проявлять творческие способности, присущие человеку. У них нет эмоций, они лишены чувствительности и сознания. Таким образом, компьютеры являются (и мы должны проследить за тем, чтобы они оставались такими и в будущем) прекрасными инструментами, которые расширяют возможности и стоят на службе тех, кто их создал, – людей.

* * *

Я знаю, что тебя, столь безмятежную и кроткую, не терзает, как меня, это яростное, безудержное воображение, это чувство, будто тобой владеют энергия и сила, которые присущи бушующим ветрам, проносящимся над пустыней, или гигантским волнам, поднятым со дна моря, или даже горящей лаве, что, по рассказам путешественников, безжалостно хлещет из недр земли. Это чувство, дорогая Эллен, скрывается под явной слабостью моего тела, столь ничтожного и наказанного болезнью. И я по-прежнему удивляюсь и восхищаюсь тем, что подобная хрупкость, как моя, еще способна питать воображение, переполненное с каким-то особым устремлением, даже жестокостью, столь прекрасными и великолепными мечтами. Может быть, именно эта способность мечтать вопреки несчастью нашего положения делает нас поистине божественными, дорогая Эллен, и я прошу меня простить за слова, которые могут показаться несколько еретическими, хотя меня утешает мысль о том, что согласно данному тобой давнему обещанию ты также сожжешь и это письмо.

Шарлотта Бронте, письмо к Эллен Насси, 26 февраля 1855

Человеческий мозг против компьютера

В попытке лучше понять этот сложный орган, коим является наш мозг, его неоднократно сравнивали с различными элементами и изобретениями. В наше время мы особенно часто проводим аналогию между человеческим мозгом и компьютером. И в этом сравнении одного с другим акцент нередко делается на достоинствах и недостатках обоих. Если мы возьмем за отправную точку подобное сравнение, мы можем сказать (не поддаваясь соблазну стать фундаменталистами), что мозг определенно лучше справляется с одними функциями, в то время как компьютер – с другими. К примеру, компьютер может быстро и точно выполнять математические операции и решать другие логические задачи, тогда как человеческий мозг обладает уникальной способностью интерпретировать сложность внешнего мира и представлять другие возможные миры. Более того, скажем так, что именно человеческому мозгу под силу изобретать компьютеры и новые технологии для осуществления взаимодействия с самим мозгом.

Исследования в области когнитивной нейронауки выявили множество важнейших различий между мозгом и компьютером. Самое главное из них заключается в том, что мозг является аналоговым (он обрабатывает непрерывные сигналы), а компьютер – цифровым устройством (он способен обрабатывать сигналы в дискретных единицах, таких как 0 и 1). Мозг может обрабатывать массивную информацию, задействуя сразу множество областей, которые будут выполнять различные операции в одно и то же время. Компьютеры же способны выполнять несколько операций одновременно только при условии, что эти операции будут разбиты на небольшие подзадачи, распределенные по отдельным модулям предварительной обработки. Иными словами, они должны завершить один этап выполнения задачи, чтобы приступить к другому. Мозг, напротив, обрабатывает и интегрирует множество данных, поступающих через наши органы чувств, из памяти и висцеральных физиологических ощущений[3]3
  Сигналов от внутренних органов.


[Закрыть], и все это он может делать за доли секунд. Наглядным примером этого является любое величайшее достижение спортсмена мирового уровня. Подтверждением тому служат слова бывшего игрока сборной Аргентины по футболу Хорхе Вальдано, сказанные им о знаменитом голе Диего Марадоны, забитом во время игры со сборной Англии на чемпионате мира 1986 года:

Когда мы пришли в раздевалку, он сказал мне, что на протяжении всей атаки искал зазор, чтобы передать мне мяч, что он ни на миг не упускал меня из виду, держа как запасной вариант. Мы можем только догадываться, какое количество идей, возникших и тут же отброшенных, прошло через голову Марадоны за какие-то десять секунд.

Оценка этих и других аспектов может иметь решающее значение для понимания механизмов обработки информации на нейронном уровне и в конечном счете для создания искусственного интеллекта, о котором мы говорили на предыдущих страницах. Мозг обладает тем, что философы называют «квалиа»: субъективным, личным чувственным опытом восприятия и потоком сознания, определяющим то, как те или иные вещи выглядят именно для нас. Когда два человека думают о концепции любви, каждый из них думает о ней и воспринимает ее по-своему. Но если человеческие концепции неодинаковы для всех нас, то существует ли способ смоделировать их на компьютере?

И мозг, и компьютер продолжают оставаться предметом пристального изучения со стороны ученых. И если компьютерные инженеры и программисты сегодня понимают принцип работы компьютеров, то, несмотря на неустанную работу в этом направлении тысяч нейробиологов, нам только предстоит разгадать еще огромное количество загадок, спрятанных в мозге. На сегодняшний день у нас имеется гораздо больше вопросов о нем, которые мы можем задать, нежели ответов, которые готовы предложить.

Тем не менее люди – это нечто большее, чем устройства и программы. Мы знаем, что наш жизненный опыт моделирует наши нейронные связи и нашу генетику. Мы – это также наши эмоции и устремления, наши разочарования, мечты, надежды и воображение. Под силу ли компьютеру воспроизвести все те функции, которые выполняет наша лобная доля? Только ее наличие дает возможность разрабатывать планы и приводить их в действие, развивать абстрактное мышление, принимать решения, анализировать чувства и мысли других, подавлять импульсы, иными словами, выполнять все то, что позволяет нам сосуществовать в обществе. И только она стоит на страже метапознания, то есть способности отслеживать и контролировать наши мысли и наши действия. Эта последняя функция позволила нам сделать гигантский шаг в эволюционном развитии: стать видом, стремящимся изучить и познать самого себя.