Физика невозможного - Мичио Каку

Однако наш мозг не цифровой компьютер. В нем нет пентиума и вообще какого бы то ни было ЦПУ, нет операционной системы Windows, и подпрограмм тоже нет. Если вы удалите из компьютерного ЦПУ один-единственный транзистор, компьютер, скорее всего, перестанет работать. В то же время известны случаи, когда при повреждении у человека половины мозга вторая половина берет ее функции на себя.

На самом деле человеческий мозг больше напоминает самообучающуюся машину, «нейронную сеть», которая каждый раз при получении задания коммутируется заново. Исследования с применением аппаратов МРТ подтвердили, что мысли в мозге не локализованы в одной точке, как в машине Тьюринга, а распределены по значительному объему мозга, что вообще типично для нейронных сетей. Снимки МРТ показывают, что процесс мышления напоминает игру в пинг-понг — последовательно включаются разные участки мозга, и электрическая активность как бы мечется по всему его объему.

Тот факт, что мысли носят распределенный характер и задействуют многие участки мозга, внушает опасения. Возможно, максимум, что смогут сделать ученые, — это составить словарь мыслей, т.е. установить однозначное соответствие между определенными мыслями и конкретными рисунками на ЭЭГ- или МРТ-снимках. К примеру, австрийский специалист по биомедицинской инженерии Герт Пфуртшеллер научил компьютер распознавать отдельные мысли путем анализа мю-волн на ЭЭГ. Судя по всему, мю-волны связаны с намерением совершить определенные мускульные движения. Пфуртшеллер просит пациента поднять палец, улыбнуться или нахмуриться, а компьютер фиксирует, какие именно при этом возбуждаются мю-волны. Каждый раз, когда пациент производит какое-либо умственное усилие, компьютер тщательно записывает рисунок мю-волн. Процесс сбора данных очень сложен и утомителен — ведь приходится тщательно вычищать все посторонние волны, но постепенно Пфуртшеллеру удалось установить поразительные параллели между простыми движениями и определенными рисунками ЭЭГ.

Со временем эти усилия вместе с результатами МРТ-исследований действительно могут привести к созданию вразумительного «словаря» мыслей. Возможно, компьютер путем анализа ЭЭГ- или МРТ-снимков сможет распознавать определенные рисунки и определять, о чем думает пациент, — хотя бы в самом общем плане. Такая методика «чтения мыслей» помогла бы установить однозначное соответствие между конкретными рисунками мю-волн, МРТ-снимков и мыслей. Но сомнительно, чтобы она позволила различить в мыслях человека отдельные слова.

Но предположим, что когда-нибудь мы научимся прочитывать общее направление мыслей другого человека. Как насчет обратного процесса? Сможем ли мы проецировать собственные мысли в голову другого человека? Похоже, что на этот вопрос можно уверенно ответить: да, сможем. Если направить радиоволны непосредственно в мозг, можно возбудить определенные его участки, которые, как достоверно известно, управляют определенными функциями.

Начало этому направлению исследований было положено в 1950-х гг., когда канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд начал проводить операции на мозге пациентов, больных эпилепсией. Он обнаружил, что при стимуляции определенных областей височной доли мозга при помощи электродов человек слышит голоса, перед ним появляются призрачные видения. Психологи и раньше знали, что эпилептическое поражение мозга может привести к тому, что пациент начинает чувствовать на себе действие сверхъестественных сил, видеть во всех событиях вокруг работу ангелов и демонов. (Некоторые психологи даже предполагали, что именно стимуляция этих участков мозга могла быть причиной полумистического опыта, лежащего в основе многих религий. К примеру, выдвигались предположения, что Жанна д'Арк, сумевшая в одиночку привести французские войска к победе над британцами, возможно, страдала от подобного поражения мозга в результате удара по голове.)

На базе этих гипотез нейробиолог Майкл Персингер из Садбери в провинции Онтарио разработал специальный шлем, назначение которого — излучать радиоволны в мозг и вызывать тем самым определенные мысли и эмоции, к примеру религиозное чувство. Нейробиологамизвестно, что определенное повреждение левой височной доли может вызвать дезориентацию левой половины мозга; в этом случае мозг может интерпретировать деятельность правой половины как сигналы от другого «я». При таком ранении у человека может возникнуть впечатление, что в комнате присутствует какой-то призрачный дух, ведь мозг не знает, что этот «дух» представляет собой всего лишь часть его самого. В зависимости от веры и представлений о мире, пациент может увидеть в этом другом «я» демона, ангела, инопланетянина или даже Бога.

Не исключено, что в будущем появится возможность направлять электромагнитные сигналы в точно рассчитанный участок мозга, отвечающий за конкретные функции. К примеру, чтобы вызвать определенные эмоции, нужно будет направить сигнал в мозжечковую миндалину. Чтобы вызвать визуальные образы и мысли — стимулировать другой участок мозга. Но исследования в этом направлении находятся пока в зачаточном состоянии.

Несколько ученых предложили заняться нейронным картированием, подобным известному проекту «Геном человека». В результате реализации проекта по нейронному картированию ученые определили бы точное положение каждого отдельного нейрона в человеческом мозге и составили трехмерную карту всех связей в нем. Это был бы поистине монументальный труд, так как в мозге человека больше 100 млрд нейронов, каждый из которых связан с тысячами других нейронов. Если представить себе, что такой проект реализован и карта создана, наверное, можно было бы составить и другую карту: показать, как определенные мысли возбуждают определенные нейронные связи. А вместе со словарем мыслей, полученным при помощи МРТ-снимков и ЭЭГ-волн, такая карта позволила бы расшифровать нейронную структуру определенных мыслей, так чтобы определить, какие именно слова или мысленные образы соответствуют возбуждению конкретных нейронов. Так можно было бы установить однозначное соответствие между конкретной мыслью, выраженной через МРТ-рисунок, и конкретными нейронами, которые должны сработать, чтобы эта мысль возникла в мозгу.

Небольшой шаг в этом направлении сделали в 2006 г. ученые из Алленовского института мозга (созданного одним из основателей фирмы Microsoft Полом Алленом). Они объявили о создании трехмерной карты экспрессии генов в мозге мыши; карта отражает проявление 21 000 генов на клеточном уровне. Ученые надеются создать таким же образом атлас человеческого мозга. «Завершение Алленовского атласа мозга представляет собой гигантский скачок вперед на одном из ключевых направлений медицинской науки — науки о мозге», — утверждает Марк Тессье-Лавинь, руководитель института. Этот атлас станет незаменимым инструментом для любого, кто захочет изучать нейронные связи человеческого мозга, хотя надо отметить, что задуманный Атлас мозга еще очень далек от реального проекта нейронного картирования.

В общем, натуральная телепатия, какую часто описывают в научной фантастике и фэнтези, на сегодняшний день невозможна. МРТ-снимки и ЭЭГ-волны можно использовать только для чтения простейших мыслей, потому что мысли сложным образом распределены по всему объему мозга. Но кто знает, какое развитие может получить эта технология в ближайшие десятилетия и столетия? Возможности науки проникать в мыслительные процессы должны по идее расти по экспоненте. С повышением чувствительности МРТ и других устройств регистрации наука все точнее сможет локализовать мысли и определять, как именно развиваются в мозге последовательные процессы обработки мыслей и эмоций. С ростом мощности компьютеров появится возможность анализировать всю массу данных с большей точностью. Словарь мыслей, возможно, установитточное соответствие между множеством рисунков мысли на экране МРТ-анализатора и реальными мыслями и чувствами. Хотя может оказаться, что однозначное соответствие между МРТ-рисунками и мыслями установить невозможно, словарь мыслей поможет правильно идентифицировать примерное направление и тематику мыслей. Рисунок мысли, полученный при помощи МРТ, в свою очередь, можно нанести на нейронную карту, чтобы показать точно, какие нейроны срабатывают при возникновении в мозгу какой-то конкретной мысли.

Но мозг не компьютер, а нейронная сеть, в которой мысли распределены по всему объему, поэтому в конце концов мы натыкаемся на препятствие, и этим препятствием является сам мозг. Безусловно, наука будет проникать все глубже и глубже в работающий мозг и рано или поздно сумеет расшифровать некоторые мыслительные процессы, но читать мысли с дословной точностью, как предсказывает научная фантастика, будет все-таки невозможно. С учетом этого я отнес бы способность считывать общий характер ощущений и мыслей к невозможностям I класса. А вот способность более точно прочитать механизмы работы сознания придется отнести уже ко II классу невозможности.