актуальність насамперед

 

 

Times of Ukraine

 

 

actuality first

 

 

 

 

 

 

 

The Open

Social Tribune

 

 

Times of Ukraine - TimesOfU.com

 

 

Відкрита

Громадська

Трибуна

Головна - Home

 

 

 

 

 

 

Advertise with us | About us | Contact us

 

 

 

 

 

Реклама у нас | Про нас | Пишіть нам

 

 

 

 

 

ТехноГен - SciTech

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На каком языке компьютер сможет общаться с мозгом напрямую

Стало известно, что Илон Маск занимается ещё дним амбициозным проектом - Neuralink: интерфейс для соединения мозга с компьютером. Каким именно образом компания Маска собирается решать проблему протокола связи мозга с компьютером, а также о том, чему может равняться 1 биологический бит.

Neuralink может быть очень интересным проектом. И вопрос не в том, чтобы передать сообщение из головы на компьютер. Как раз такая задача была уже давно решена с помощью ЭЭГ. Два термина, которые проскользнули в прессе: нано- и биотехнологии. Иными словами, что-то на молекулярном уровне должно позволить создать интерактивный интерфейс с мозгом.

Минимальная неделимая единица информации в микроэлектронике - это бит (вкл/выкл, 1/0). В нейронах головного мозга всё значительно сложнее. В первую очередь есть два типа синаптической связи: электрическая и химическая. В свою очередь, электрическая связь может осуществляться разными ионами с разным потенциалом действия, проницаемостью и как следствие - с разным моментом вкл/выкл.

Химические синапсы работают с большим набором разных нейромедиаторов, которые в свою очередь взаимодействуют с приличным количеством биологических агентов. Иными словами 1 биологический бит может равняться нескольким цифровым мегабайтам.

В мозге находится около 100 миллиардов нейронов, каждый из которых имеет потенциал покоя около 60 милливольт, а передача сигнала, к примеру, от мозга мышце может происходить с потенциалом действия в несколько сотен милливольт. И провода свои есть, они называются аксонами, и контактные группы есть, они называются конексонами.

В отличие от любого электронного прибора, мозг является системой, самовоспроизводящей энергию. Иными словами, на зарядку ставить не нужно. Для генерирования электрического тока в синапсах используются ионы металлов, таких как натрий и калий. Сырье для этих ионов каждый из нас получает с пищей.

Таким образом, энергия, которую не выдержит батарея смартфона, вырабатывается в голове. Чтобы хоть приблизительно оценить, сколько же этой энергии, представьте, что все нейроны подключены последовательно. Таким образом, мы получим совокупный потенциал действия в 6 000 000 000 вольт.

Что до подключаемого интерфейса, нужно заметить, что уже более 100 лет существуют интерфейсы интерпретации изменения электромагнитного поля в нервной системе. Прежде всего, речь идёт о таких весьма зрелых методах, как электрокардиография и электроэнцефалография. Таким образом, первым интерфейсам общения человека с нервными системами других людей значительно больше лет, чем электронно-вычислительным машинам.

Ещё один интересный факт: электромагнитное поле, которое генерируется нашей нервной системой, может быть зарегистрировано на расстоянии до двух метров. И это без какой-либо имплантации.

Развитие микробиологии и нейронаук, генной и наноинженерии, биоинформатики и бионики дало возможность заглянуть за горизонт и представить потрясающие возможности. Тем не менее, всё ещё остаётся достаточно большое количество белых пятен не только на уровне фундаментального понимания механизма действия тех или иных молекул, но и на уровне архитектуры нейронных связей.

И здесь нужно подготовиться к рефлексии, которая очень сильно бьёт по самолюбию человеческого вида. Нашлись бы желающие пообщаться с мозгом как с компьютером. Однако, проблема состоит в том, что компьютер был создан человеком.

Человечество знает о компьютерах все вдоль и поперек, и вряд ли там можно найти хоть что-то новое. А вот мозг был создан не человеком. Более того, личность человека составляет лишь около 5% мозговой активности. Все остальные физиологические процессы человеческой личности доверены не были.

Наши подкорковые структуры головного мозга не только практически не подчиняются нашему сознанию, но и наоборот активно влияют на него в одностороннем порядке. Процесс коммуникаций между людьми очень сложен сам по себе. При личном контакте мы передаём звуками речевые конструкции, отображающие семантику в контексте нашего мировосприятия и восприятия собеседника. Одновременно с этим между нами происходит невербальное общение как глазами, так и с помощью других органов чувств.

Например, феромоны, которые проходят через вомероназальный орган не определяются нашим сознанием как таковые. Мы лишь получаем опосредованное понимание о некой симпатии через систему вознаграждения, когда наши подкорковые структуры всеми своими нейромедиаторами дают сигнал к действию.

Наша система вознаграждения, которая существенно влияет на то, о чём мы думаем и уж точно на то, что хотим сказать, в основном работает на химическом способе передаче информации. Изобилие различных химических компонентов от простейших ионов до увесистых белковых соединений работают в ансамбле, алгоритмика которого до сих пор не до конца изучена. Здесь возникает вопрос: что принять за единицу информации?

Наши воспоминания хранятся организацией синаптических связей между нейронами с разными свойствами. Различные доли мозга общаются между собой с разной скоростью, разным способом, а сама картинка формируется под действием целого набора специальных и висцеральных сенсоров.

Более того, сама информация, которая складируется в нашей голове, имеет многомерную структуру параметров, структура которых непостоянна.

Итальянский нейрохирург Серджо Канаверо планирует первую в истории пересадку головного мозга. Если операция пройдёт успешно и пациент, страдающий от спинальной мышечной атрофии, получит шанс на другую жизнь. Но насколько изменение тела повлияет на изменение личности?

Этот интерес прежде всего связан с тем, что больные люди мыслят не так, как здоровые. К примеру, у людей с хроническим болевым синдромом существенно снижается самокритика. Всё это очень сильно отличается от принципов действия компьютера.

Представим, что операционная система ноутбука начала работать как-то по-другому после того, как вы вынули из него флешку. Нелогично, правда? А в человеческом организме это в порядке вещей.

Иными словами, не так сложно наладить отправку и получения сигналов между мозгом и компьютером, как разобраться в том, с какими именно сигналами работать, и что они могут означать. Так возникает потребность в понимании так называемого естественного языка, одного для всех представителей нашего биологического вида без формальных лингвистических и культурных ограничений. И вот когда это будет достигнуто, человечество сможет научиться понимать любой живой разумный организм: от собак до инопланетян.

Это не произойдет очень скоро. Объём задач пока слишком велик. Но тем не менее, двигаться по этому пути возможно надо, хотя бы чтобы лучше понять самих себя.

Ю.Б.

© Times of Ukraine

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

друк сторінки | верх сторінки | попередня сторінка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Advertise with us | About us | Contact us

© Times of Ukraine. All rights reserved

 

 

 

 

Реклама у нас | Про нас | Пишіть нам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Independent information project

The Times of Ukraine

Незалежний інформаційний проект

The Times of Ukraine - "Таймс оф Юкрэйн"

- "Таймс оф Юкрейн" - "Часи України"

- "Времена Украины"

 

 

Times of Ukraine

 

 

When using materials of Times of Ukraine/Times of U in full or in part, the reference or the hyperlink to the Times of Ukraine/Times of U is obligatory. Not for commercial use. При повному або частковому використанні матеріалів Times of Ukraine посилання/активне посилання на проект обов'язкове