Он запустил Neuralink, чтобы ускорить наш прогресс в эру волшебников — в мир, где, по его словам, «каждый, кто захочет дополнить себя ИИ, сможет себе это позволить, и где будут миллиарды отдельных симбиотов ИИ-людей, которые будут совместно принимать решения о будущем».

В прошлом месяце у меня был телефонный разговор.

Ладно, может быть, все было не так и слова были не совсем такими. Но после того, как я узнал, что за новую компанию решил создать Илон Маск, я начал понимать, что задуманное им можно назвать и так.

Когда я писал о Tesla и SpaceX, я выяснил, что полностью понять деятельность некоторых компаний можно лишь приближая и отдаляя, изнутри и снаружи. Изнутри — технические проблемы, с которыми сталкиваются инженеры, снаружи — экзистенциальные проблемы, с которыми сталкивается наш вид. Изнутри — чтобы увидеть мир, каким он есть сейчас, снаружи — чтобы увидеть большую историю того, как мы дошли до этого момента и каким может быть далекое будущее.

Новое предприятие Илона — Neuralink — не только то же самое, спустя шесть недель после первого знакомства с компанией я убежден, что ей каким-то образом удается затмить Tesla и SpaceX как в смелости инженерных начинаний, так и в величии ее миссии. Две другие компании стремятся переопределить, что будут делать люди будущего. Neuralink стремится переопределить, кем будут люди будущего.

Головокружительный размах миссии Neuralink в сочетании с лабиринтом невероятной сложности человеческого мозга очень трудно осмыслить. Но когда я осмыслил это, когда провел достаточно времени, приближая и отдаляя картинку, я понял, что это самое крутое, что я видел. Мне кажется, я взял машину времени, отправился в будущее и вернулся, чтобы сказать вам: ребята, все это еще страннее, чем мы думали.

Но прежде, чем я возьму вас в свою машину времени, чтобы показать, что нашел, нам нужно сесть в увеличительную машину. Потому что, насколько я понял, план на «шапочку из фольги», или шляпу волшебника, Илона Маска сложно понять сходу.

Поэтому приготовьтесь забыть все, что ваш мозг знает о себе и своем будущем, падайте на диванчик и погнали в червоточину.

Часть 1. Колосс Человеческий

600 миллионов лет назад никто ничего не делал вообще.

Проблема в том, что ни у кого не было никаких нервов. Без нервов нельзя двигаться или думать, обрабатывать всевозможную информацию. Остается просто немножко существовать и ждать, пока не умрешь.

Но затем появились медузы.

Эти медузы стали первыми животными, которые поняли, что нервы были необходимы, чтобы понять, что они есть, и обзавелись первой нервной системой — сетью нервов.

Нервная сеть медуз позволила им собирать важную информацию об окружающем мире — например, где объекты, где хищники, где пища — и передавать эту информацию, как через большую соцсеть, во все части тела. Возможность получать и обрабатывать информацию означала, что медузы на самом деле могли реагировать на изменения в своей окружающей среде, чтобы повысить шансы на качественную жизнь, а не бесцельно бултыхаться в надежде на лучшее.

Чуть позже появилось новое животное, у которого была еще более крутая идея.

Плоский червь выяснил, что можно было бы сделать намного больше, если бы кто-то в нервной системе отвечал за всё — как босс нервной системы. Этот босс жил в голове плоского червя и заправлял всей нервной системой тела, чтобы она передавала всю новую информацию напрямую ему. Поэтому вместо того, чтобы организовать себя в форму сети, нервная система плоского червя сгрудилась в виде центрального канала нервов, которые посылали информацию туда и обратно между боссом и всем остальным:

Система босса-канала у плоского червя была первой в мире центральной нервной системой, а босс в голове плоского червя был первым в мире мозгом.

Идею босса в нервной системе быстро подхватили все остальные, и вскоре на Земле появились тысячи видов с мозгами.

Шло время, и животные Земли начали изобретать сложные и новые системы тела, поэтому боссы становились все более занятыми.

Немногим позже прибыли млекопитающие. Для этих миллениалов царства животных жизнь была уже сложной. Да, их сердца должны были биться, а легкие дышать, но млекопитающие хотели большего, чем просто выживать — они обзавелись сложными чувствами, такими как любовь, гнев и страх.

Для мозга рептилий, которому до сих пор приходилось иметь дело только с рептилиями и другими существами попроще, млекопитающие были просто… чем-то большим. Поэтому у млекопитающих появилось второй босс, который начал работать в паре с мозгом рептилий и позаботился обо всех этих новых потребностях. Так появилась первая в мире лимбическая система.

На протяжении следующих 100 миллионов лет жизнь млекопитающих становилась все более сложной и насыщенной, и в один прекрасный день два босса обнаружили нового жителя в своем кабинете.

То, что поначалу казалось случайным младенцем, на самом деле было ранней версией неокортекса, и хотя поначалу он говорил очень мало, вместе с появлением приматов, а затем больших обезьян и первых гоминид, этот новый босс вырос из младенца в отрока, а потом и подростка со своим представлением о том, как все должно работать.

Идеи нового босса оказались очень полезными, и под его руководством гоминиды научились создавать орудия труда, стратегии охоты и кооперации с другими гоминидами.

В течение следующих нескольких миллионов лет новый босс становился старше и мудрее, и его идеи постоянно улучшались. Он понял, как избавиться от наготы. Он понял, как управлять огнем. Он научился делать копья.

Но самым крутым его трюком было мышление. Он превратил голову каждого человека в маленький мир-в-себе, сделав людей первыми животными, которые могут осмысливать сложные мысли, рассуждать и приходить к решениям, строить долгосрочные планы.

И тогда, где-то 100 000 лет назад, случился прорыв.

Человеческий мозг развился до точки, когда начал понимать, что звук «камень» не был камнем сам по себе, а его можно было использовать как символ камня — под этим звуком стал подразумеваться камень. Первый человек изобрел язык.

Очень скоро появились слова для всевозможных вещей, и к 50 000 году до нашей эры люди уже общались на полноценном, сложном языке друг с другом.

Неокортекс превратил людей в магов. Мало того, что он сделал человеческую голову чудесным внутренним океаном комплексных мыслей, его последний прорыв нашел способ воплощать эти мысли в символический набор звуков и посылать их вибрировать по воздуху в головы других людей, которые могли расшифровать эти звуки и впитать облеченные в них идеи в собственный океан мыслей. Неокортекс человека размышлял о вещах долгое время — и теперь, наконец, ему было с кем их обсудить.

Собралась вечеринка неокортексов. Неокортексы — хорошо, пока еще неокорточки — делились друг с другом всем, чем только можно: рассказами из прошлого, смешными шутками, сформированными мнениями, планами на будущее.

Но самым полезным было делиться всем, что узнал. Если один человек научился методом проб и ошибок, что ягоды определенного вида превращают жизнь на 48 часов в сплошной понос, он мог бы при помощи языка рассказать о своем трудном уроке жизни остальной части своего племени. Члены племени могут использовать язык, чтобы передать этот урок своим детям, а их дети — своим детям. Вместо того чтобы разные люди повторяли одну и ту же ошибку из раза в раз, один из них может сказать «не ешьте этих ягод», и его мудрость будет пронзать пространство и время, защищая всех от плохих переживаний.

То же самое произойдет, когда один человек придумает какой-нибудь новый хитрый трюк. Один необычайно умный охотник, любитель понаблюдать за созвездиями звезд и ежегодными схемами миграции стад диких животных, мог бы поделиться разработанной им системой, которая использует ночное небо, чтобы точно определить, сколько дней осталось до возвращения стада. И хотя некоторые охотники могли бы прийти к созданию такой системы самостоятельно, если передавать ее из уст в уста, все будущие охотники в племени смогут воспользоваться гениальной находкой своего предка. И в будущем это открытие станет первой отправной точкой в своде знаний охотника.

Допустим, это распространение знаний сделает охотничий сезон более эффективным и даст членам племени больше времени для работы над своим оружием, что позволит одному гениальному охотнику через несколько поколений найти способ создания более легких и прочных копий, которые можно бросать более точно. И точно так же отныне каждый охотник будущего и настоящего в племени будет охотиться с более эффективным копьем.

Язык позволяет лучшим прозрениям самых умных людей передаваться через поколения, накапливаясь в маленькую коллективную башенку знаний племени — «величайших хитов» среди лучших моментов озарения их предков. Каждое новое поколение получит эту башенку выстроенной в своих головах как отправную точку для жизни, и она приведет их к еще более крутым открытиям, основанным на знаниях предков. Мудрость племени будет расти и шириться. Язык это разница между этим:

И этим:

Основное улучшение траектории происходит по двум причинам. Каждое поколение может узнать гораздо больше нового, когда все говорят друг с другом, сравнивают заметки и комбинируют свои индивидуальные знания (поэтому на втором графике синие столбики намного выше). И каждое поколение может успешно передавать высокий процент своих знаний следующему поколению, поэтому знания лучше сохраняются со временем.

Разделенное знание становится похожим на великое, коллективное сотрудничество между поколениями. Через сотни поколений, что начиналось с профессионального совета касательно определенной ягоды и как ее лучше избегать, станет сложной системой взращивания длинных рядов с кустами приятных для желудка ягод и ежегодного их сбора. Первоначальный проблеск гениальности относительно миграции диких животных превратится в систему выращивания домашних овец. Инновация с копьем пройдет через сотни изменений за десятки тысяч лет и станет луком и стрелой.

Язык дает группе людей коллективный разум, намного превышающий индивидуальный человеческий интеллект и позволяет каждому человеку извлекать выгоду из коллективного разума, как если бы он сам все это придумал. Мы считаем лук и стрелу примитивной технологий, но если вырастить Эйнштейна в лесу без каких-либо знаний и приказать ему сделать лучшее устройство для охоты, которое он сможет сделать, он даже и близко не предоставит вам лук и стрелу. Только коллективное человеческое движение может справиться с этим.

Возможность говорить друг с другом также позволила людям создавать сложные социальные структуры, которые наряду с передовыми технологиями, такими как фермерство и одомашнивание животных, со временем привела к тому, что племена начали селиться в постоянных местах и сливаться в организованные суперплемена. Когда это произошло, башня накопленных знаний каждого племени превратилась в супербашню. Массовая кооперация повысила качество жизни для всех, и к 10 000 году до нашей эры сформировались первые города.

Согласно Википедии, существует так называемый закон Меткалфа, по которому «ценность телекоммуникационной сети пропорциональна квадрату количества подключенных к системе пользователей». И проиллюстрирован он этой маленькой диаграммой старых телефонов.

И та же идея применима к людям. Два человека могут вести одну беседу. Три человека могут создать четыре уникальных беседующих группы. Пять человек — 26 бесед. Двадцать человек — 1 048 554.

Таким образом, члены города не только извлекают выгоду из огромной башни знаний в качестве основания, но исходя из закона Меткалфа, число возможных бесед взлетает до беспрецедентного количества разнообразия. Больше разговоров означало появление новых идей, которые сталкиваются между собой, новых открытий и взлета инноваций.

Вскоре люди овладели сельским хозяйством, оно освободило многих людей, и те задумались о других занятиях. После этого произошел еще один гигантский прорыв: письмо.

Историки считают, что люди начали записывать всякие вещи примерно 5-6 тысяч лет назад. До этого момента коллективная башня знаний хранилась только в сети воспоминаний людей и передавалась исключительно из уст в уста. Эта система работала в небольших племенах, но когда появился гораздо больший объем знаний, которые разделяли между собой большие группы людей, одни только воспоминания не могли все это поддержать, и большая их часть исчезала.

Если язык позволяет людям посылать мысли из одного мозга в другой, письменность позволяет им помещать мысли на физические объекты, такие как камень, где те могут жить вечно. Когда люди начали писать на тонких листах пергамента или бумаги, огромные области знаний, которые потребовали бы недели для передачи из уст в уста, можно было сжать в книгу или свиток и взять в руку. Башня коллективного знания людей теперь жила в физической форме, аккуратно организованная на полках городских библиотек и университетов.

Эти полки стали великой инструкцией человечества для всего. Они провели человечество к новым изобретениям и открытиям, и те, в свою очередь, обернулись новыми книгами на полках, будто великая инструкция дописывала сама себя. Это руководство научило нас сложностям торговли и валюты, судостроения и архитектуры, медицины и астрономии. Каждое поколение начинало жизнь с более высоких лесов знаний и технологий, чем предыдущее, и прогресс продолжал разгоняться.

Но кропотливо написанные книги считались сокровищами и доступ к ним был только у высоких элит (в середине 15 века во всей Европе было всего 30 000 книг). И тогда случился еще один прорыв: печатный станок.

В 15 веке бородатый Иоганн Гутенберг придумал способ создавать множество идентичных копий одной книги, быстрее и дешевле, чем когда-либо. (Или, если точнее, когда Гутенберг родился, человечество уже выяснило первые 95% того, как изобрести печатный станок, а Гутенберг, с этим знанием в начальной точке, изобрел последние 5%). (И еще Гутенберг не изобретал печатный станок, китайцы сделали его за несколько столетий раньше. Хорошее подтверждение тому, что все, что обычно считается произведенным где-то не в Китае, вероятнее всего было изобретено в Китае). Вот как он работал.

Не самое впечатляющее отступление на тему Гутенберга

Чтобы подготовиться к этому отступлению, я нашел видео, объясняющее, как работает станок Гутенберга, и был удивлен, что меня не впечатлило. Я всегда считал, что Гутенберг создал какую-то гениальную машину, но оказалось, что он просто сделал кучу печатей с буквами и знаками пунктуации и вручную расположил их на странице книги, затем наложил на них чернила и нажал листом бумаги на эти буквы. Это была одна страница книги. Пока все буквы у него были расположены для этой страницы, он делал несколько копий. Затем он вручную целую вечность перекладывал печати на следующую страницу и делал новую кучу копий. Его первый проект состоял из 180 экземпляров Библии, на создание которых у него и у его работников ушло два года.

И в этом заслуга Гутенберга? В кучке штампов? Мне кажется, я мог бы дойти до этого и своим умом. Не совсем понятно, почему человечеству потребовалось 5000 лет, чтобы понять, как создавать наборы ручных печатей. Думаю, дело не в том, что я не впечатлен Гутенбергом — я нейтрален в отношении Гутенберга, он в порядке — я просто не впечатлен всеми остальными.

В любом случае, каким бы разочарованием ни был станок Гутенберга, он осуществил огромный прорыв для способности человечества распространять информацию. В течение следующих столетий технология печати быстро улучшалась, и число страниц, которые машина могла напечатать за час, составляло около 25 во времена Гутенберга, но к началу 19 века — уже 2400.

Массовое производство книг позволило информации распространяться подобно лесному пожару, а поскольку книги становились все более доступными, они переставали быть привилегией элиты — миллионы получили доступ к книгам, а уровень грамотности взлетел вверх. Мысли одного человека могли достичь миллионов человек. Началась эпоха массовой коммуникации.

Лавина книг позволила знаниям выйти за границы, поскольку региональные башни знаний в мире, наконец, слились в одну широко распространенную в масштабах вида башню, которая пронзила даже стратосферу.

Чем лучше мы способны общаться в массовом масштабе, тем больше наш вид функционирует как единый организм, с башней коллективных знаний человечеств в виде мозга, и каждым отдельным мозгом человека — в виде нерва или мышечного волокна в теле. С эпохой массовой коммуникации начал расти коллективный человеческий организм — Колосс Человеческий.

Разместив все коллективные знания человека в мозгу, Колосс Человеческий начал изобретать вещи, которые ни один человек не смог бы изобрести самостоятельно — вещи, которые показались бы абсурдной научной фантастикой людям за несколько поколений до этого.

Все это превратило наши воловьи повозки в скоростные локомотивы, а наших лошадей в блестящие металлические автомобили. Это превратило наши свечи в лампочки и письма в телефонные звонки, а фабричных рабочих — в фабричные машины. Отправило нас в небеса и космос. Заставило нас пересмотреть значение «массовой коммуникации», дав нам радио и телевидение, открыв мир, когда каждый может мгновенно достать до миллиарда человек.

Если основной мотивацией человека является передача генов, которая заставляет вид развиваться и размножаться, сила макроэкономики сделала основой мотивации Колосса Человеческого создавать ценность, а значит — изобретать новые и лучшие технологии. Всякий раз, когда это происходит, новые вещи удается изобретать все больше и все лучше.

И примерно в середине 20 века Колосс Человеческий начал работать над своим самым амбициозным проектом.

Колосс давно понял, что лучший способ создать ценность — это создать машины, создающие ценность. Машины лучше людей делают многие вещи, генерируя поток новых ресурсов, которые можно направить на создание ценности. Возможно, что еще более важно, машинный труд освободил огромные порции времени и энергии людей — то есть порции самого Колосса — чтобы те можно было отвести инновациям. Он уже передал на аутсорсинг работу наших рук машинам на фабриках и работу наших ног — машинам для езды. То же самое нужно проделать и с силой нашего мозга — что, если каким-то образом отдать на аутсорсинг работу самого мозга?

Первые цифровые компьютеры появились в 1940-х годах.

Одним из видов компьютеров для умственного труда была работа по хранению информации — они были запоминающими машинами. Но мы уже и так знали, как передавать наши воспоминания с помощью книг, равно как и что лучше использовать автомобили для передвижения, чем лошадей и собственные ноги. Компьютеры просто стали аутсорсинговым апгрейдом памяти.

Обработка информации была совершенно другой историей — типом умственного труда, который мы так и не научились пока проводить чужими силами. Человеческий Колосс всегда производил вычисления самостоятельно. Компьютеры это изменили.

Фабричные машины позволили нам отдать на аутсорсинг физические процессы — мы кладем материал, машины физически его обрабатывают и выплевывают результат. Компьютеры могли сделать то же самое с обработкой информации. Программное обеспечение было как фабричная машина для обработки информации.

Эти новые машины для хранения, организации и обработки информации оказались крайне полезными. Компьютеры стали играть центральную роль в повседневной деятельности компаний и правительств. К концу 1980-х годов среди отдельных людей стало нормой иметь собственного помощника для мозга.

 

И тогда случился еще один скачок.

В начале 90-х годов мы научили миллионы одиноких машинных мозгов общаться друг с другом. Они образовали всемирную компьютерную сеть, и родился новый гигант — Колосс Компьютерный.

Колосс Компьютерный и великая сеть, которую он сформировал, стал как шпинат моряка Попая для Колосса Человеческого.

Если отдельные человеческие мозги являются нервами и мышечными волокнами, Интернет дал гиганту его первую полноценную нервную систему. Каждый из его узлов был связан со всеми другими узлами, и информация могла проходить через систему со скоростью света. Это сделало Колосс Человеческий более быстрым и гибким мыслителем.

Интернет позволял миллиардам людей мгновенно, свободно и легко получать доступ ко всей башне знаний человечества (которая к нынешнему моменту уже преодолела Луну). Это сделало Колосс Человеческий более умным и быстро обучающимся.

И если отдельные компьютеры служили расширением мозга для отдельных людей, компаний или правительств, Колосс Компьютерный был расширением мозга для всего Колосса Человеческого.

Со своей первой настоящей нервной системой, улучшенным мозгом и новым мощным инструментом, Колосс Человеческий вывел изобретательство на совершенно новый уровень — и подмечая, насколько полезен его новый компьютерный друг, сосредоточил массу усилий на совершенствовании компьютерных технологий.

Он научился делать компьютеры быстрее и дешевле. Интернет стал быстрым и беспроводным. Компьютерные чипы становились все меньше и меньше, пока у каждого в кармане не образовался мощный компьютер.

Каждая инновация походила на новый грузовик шпината для Колосса Человеческого.

Но сегодня Колосс Человеческий положил глаз на нечто большее, чем просто больше шпината. Компьютеры изменили правила игры, позволив человечеству отдать на аутсорс много связанных с мозгом задач и лучше функционировать как отдельный организм. Но есть одна вещь, который рабочие мозговые компьютеры еще не умеют делать. Думать.

Компьютеры могут вычислять, организовывать и запускать сложное программное обеспечение — ПО, которое даже может учиться само по себе. Но они не могут думать так, как могут люди. Колосс Человеческий знает, что все, что он построил, породило его умение рассуждать творчески и независимо, и он знает, что конечным инструментом расширения мозга будет тот, который действительно может по-настоящему, взаправду думать. Он понятия не имеет, что будет, когда Колосс Компьютерный начнется думать самостоятельно — когда однажды он откроет глаза и станет настоящим колоссом — но со своей основной целью — создавать ценность и доводить технологии до предела — Колосс Человеческий вознамерился это выяснить.

* * *

К этому мы еще вернемся. Сначала нам нужно кое-что научиться делать.

Как мы уже обсудили ранее, знание устроено как дерево. Если вы попытаетесь узнать веточку или листочек с темой, прежде чем у вас будет твердое основание в виде ствола дерева — понимание внутри вашей головы, у вас ничего не получится. Ветки и листья не к чему будет крепить, поэтому они просто вывалятся у вас из башки.

Мы определили, что Илон Маск хочет построить волшебную шляпу для мозга (пожалуй, «шапочку из фольги» мы вспоминать не будем — размах не тот), и понять, почему он хочет это сделать, необходимо, чтобы понять Neuralink — и понять, каким может быть наше будущее.

Но ничего из этого не будет иметь большого смысла, пока мы не погрузимся в поистине умопомрачительную концепцию о том, что это за волшебная шляпа, каково будет ее носить и как мы доберемся туда оттуда, где мы сейчас.

Основой для этой дискуссии будет понимание того, что такое нейрокомпьютерные интерфейсы (НКИ, или, как их перестают называть, интерфейс «мозг-машина»), как они работают, и на каком этапе эти технологии развиты сегодня.

Наконец, сами НКИ представляют собой только большую ветвь — но не ствол дерева. Чтобы понять, как работают НКИ на самом деле и что это такое вообще, нам нужно понять мозг. Как работает мозг — это наш ствол дерева.

Поэтому мы начнем с мозга, он подготовит нас к изучению НКИ, они научат нас, как создать волшебную шляпу, и все это плавно перейдет в великолепную беседу о будущем. Зачем Маску волшебная шляпа? Почему она станет важнейшим элементом нашего будущего? К тому времени, как мы дойдем до конца, все встанет на свои места.

ЧАСТЬ 2. МОЗГ

Эта статья напомнила мне, почему я люблю работать с мозгом, который выглядит милым и чистым, как этот:

Потому что настоящий мозг очень неприятный и грустный на вид. Люди грубоваты.

Но весь последний месяц я провел на дне мерцающего, залитого кровью раздела изображений Google, и теперь вам придется тоже с ним ознакомиться. Поэтому расслабьтесь.

Теперь давайте зайдем издалека. В биологии есть такой момент — она иногда заставляет задуматься, и мозг тоже порой заставляет по самое не хочу. Первое — это ситуация с матрешкой в вашей голове.

Под вашими волосами кожа, а под ней — вы думали череп? — нет, там 19 пунктов, а потом только череп. Затем идет череп и еще целый букет штучек, которые ждут на пути к мозгу.

Под черепом и над мозгом имеется три мембраны.

Снаружи твердая мозговая оболочка (dura mater по-латыни), прочный, грубый, водонепроницаемый слой. Он находится заподлицо с черепом. Я слышал, что у мозга нет болечувствительной области, но у твердой мозговой оболочки она есть — примерно такая же чувствительная, как и кожа на вашем лице. И давление на dura mater во время контузии часто является причиной сильных головных болей.

Ниже идет arachnoid mater, паутинная, или арахноидальная мозговая оболочка, которая представляет собой слой кожи и тут же открытое пространство с эластичными волокнами. Я всегда думал, что мой мозг просто бесцельно плавает в моей голове в какой-то жидкости, но на самом деле единственный реальный пробел между мозгом и внутренней стенкой черепа — это паутинная мозговая оболочка. Эти волокна стабилизируют мозг в положении, чтобы он не сильно двигался, и выступают амортизатором, когда ваша голова обо что-то бьется. Эта область заполнена спинномозговой жидкостью, которая удерживает мозг как бы на плаву, потому что его плотность аналогична плотности воды.

Наконец, идет pia mater, мягкая мозговая оболочка — тонкий, деликатный слой кожи, который сливается с внешней частью мозга. Помните, когда смотришь на мозг, он всегда покрыт кровяными сосудами? Так вот они находятся не на поверхности мозга, они как бы заключены в pia mater.

Вот полный обзор на примере головы, кажется, свиньи.

Слева вы видите кожу (розовую), затем два слоя скальпа, затем череп, затем твердую мозговую оболочку, арахноид, а справа мозг, покрытый только мягкой оболочкой.

Как только мы снимаем все лишнее, мы остаемся тет-а-тет с этим глупым мальчишкой.

Эта странная на вид штука — один из самых сложных известных объектов во Вселенной — килограмм, как говорит нейроинженер Тим Хансон, «одного из самых информационно плотных, структурных и самоорганизованных веществ среди всех известных». Все это работает при помощи всего 20 Вт энергии (компьютер эквивалентной мощности кушает 24 000 000 Вт).

Профессор Массачусетского технологического института Полина Аникеева называет его «мягким пудингом, который можно соскребать ложкой». Мозговой хирург Бен Рапопорт описал его более научно: что-то среднее между пудингом и желе. Он говорит, что если положить мозг на стол, под действием гравитации он расплывется как медуза. Сложно представить мозг такой размазней, потому что обычно он плавает в воде.

Но ведь в этом все мы. Ты смотришь в зеркало, видишь свое тело и свое лицо и думаешь, что это ты, но на самом деле это лишь машина, которой ты управляешь. По сути, ты — это странный на вид желеобразный шар. Как тебе такая аналогия?

Учитывая странность всего этого, не стоит винить Аристотеля или древних египтян, а также многих других за то, что они считали мозг бессмысленной черепной начинкой. Аристотель считал, что сердце было центром разума.

В конце концов, люди выяснили, что к чему. Но не сполна.

Профессор Кришна Шеной сравнивает наше понимание мозга с тем, как человечество представляло карту мира в начале 1500-х годов.

Другой профессор, Джефф Лихтман, еще жестче. Он начинает свои занятия с вопроса, адресованного студентам: «Если все, что вам нужно знать о мозге, это миля, как далеко мы прошли по этой миле?». Он говорит, что студенты обычно отвечают «три четверти», «полмили», «четверть мили» и т. п. Но реальный ответ, по его мнению, «около трех дюймов».

Третий профессор, нейробиолог Моран Серф, поделился со мной старой пословицей нейробиологов, из которой следует, что попытка понять мозг представляет собой уловку-22: «Если бы человеческий мозг был настолько прост, что мы смогли бы его понять, мы были бы настолько простыми, что не смогли бы [его понять]».

Возможно, при помощи большой башни знаний, которую выстраивает наш вид, мы в определенный момент к этому придем. Пока же давайте рассмотрим, что мы знаем о медузе в наших головах, начиная с общей картины.

Мозг издалека

Давайте посмотрим на крупные разделы мозга, используя полусферное поперечное сечение. Вот так выглядит мозг в вашей голове:

Теперь давайте вынем мозг из головы и удалим левое полушарие, которое обеспечит нам лучший вид внутри.

Невролог Пол Маклин сделал простую диаграмму, которая иллюстрирует базовую идею, которую мы обсуждали ранее, затрагивая тему мозга рептилий в процессе революции, последующую надстройку мозга млекопитающих и, наконец, наш собственный третий мозг.

В виде такой карты это накладывается на наш реальный мозг:

Давайте посмотрим на каждую секцию:

Ствол мозга (и мозжечок)

Это самая древняя часть нашего мозга.

Это секция нашего мозгового сечения выше того, где живет босс-лягушка. Фактически весь мозг лягушки подобен этой нижней части нашего мозга:

Когда вы понимаете функцию этих частей, тот факт, что они древние, имеет смысл — все, что делают эти части, могут делать лягушки и ящерицы. Вот крупнейшие секции:

Продолговатый мозг

Продолговатый мозг заботится о том, чтобы вы не умерли. Он выполняет неблагодарные задачи управления непроизвольными процессами, такими как частота сердечных сокращений, дыхание и кровяное давление, а также заставляет вас рвать, когда думает, что вас отравили.

Варолиев мост

Варолиев мост делает всего понемногу. Он отвечает за глотание, контроль мочевого пузыря, мимику, жевание, слюну, слезы и стул — короче, все подряд.

Средний мозг

У среднего мозга еще больший кризис личности, чем у варолиева моста. Вы понимаете, что у части мозга проблемы, когда почти все ее функции выполняются другой мозговой частью. В случае среднего мозга речь идет о зрении, слухе, моторике, бдительности, температурном контроле и множестве других вещей, которыми занимаются другие части мозга. Остальная часть головного мозга также не особо похожа на средний мозг, учитывая то, как смехотворно неравномерно сложились «передний мозг, средний мозг, задний мозг», словно намеренно изолируя средний мозг.

За что стоит отдельно благодарить варолиев мост и средний мозг, так это за то, что они контролируют добровольное движение глаз. Поэтому если вы сейчас двигаете глазами, то в мосту и среднем мозге протекают процессы.

Мозжечок

Эта странная на вид штука, похожая на мошонку вашего мозга, это мозжечок, или cerebellum, что с латыни «маленький мозг». Он отвечает за равновесие, координацию и нормальные движения.

Лимбическая система

Над стволом мозга находится лимбическая система — часть мозга, которая делает людей просто невероятными.

Лимбическая система — это система выживания. Важная часть ее работы заключается в том, что всякий раз, когда вы делаете то же, что может делать ваша собака — есть, пить, заниматься сексом, драться, прятаться или убегать от чего-то страшного — за рулем находится лимбическая система. Хочешь ты этого или нет, но когда делаешь что-то из вышеперечисленного, ты находишься в примитивном режиме выживания.

В лимбической системе также живут твои эмоции, и на всякий случай эмоции тоже отвечают за выживание — это более продвинутые механизмы выживания, необходимые животным, живущим в сложной социальной структуре.

Всякий раз, когда где-то в вашей голове разворачивается внутренняя борьба, стоит благодарить вашу лимбическую систему за то, что она делает что-то, о чем вы позже пожалеете.

Я почти уверен, что контроль над вашей лимбической системой — это и определение зрелости, и основная человеческая борьба. Не то чтобы нам было лучше без лимбических систем — они делают нас людьми, в конце концов, и большая часть жизненного кайфа связана с эмоциями и удовлетворением животных потребностей. Просто ваша лимбическая система не учитывает, что вы живете в цивилизованном обществе, и если предоставить ей слишком большие полномочия в управлении вашей жизнью, она быстро ее разрушит.

В любом случае давайте рассмотрим ее подробнее. Есть много маленьких частей лимбической системы, но мы уделим внимание самым знаменитым.

Миндалина

Миндалина — это своего рода эмоциональное расстройство структуры мозга. Она отвечает за беспокойство, грусть и чувство страха. Есть две миндалины, и что странно, у левой настроение получше — иногда она производит счастливое чувство в дополнение к неприятным. Вторая же всегда в плохом настроении.

Гиппокамп

Ваш гиппокамп (от греческого — «морской конек», потому что на вид такой же) — это чертежная доска для памяти. Когда крысы начинают запоминать направления в лабиринте, воспоминания кодируются в их гиппокампе — буквально. Разные части двух гиппокампов крыс будут активироваться в разных частях лабиринта, потому что каждая секция лабиринта хранится в отведенной ей части гиппокампа. Но если после запоминания одного лабиринта крысе дадут другую задачу и вернут в оригинальный лабиринт через год, она его едва вспомнит, потому что чертежная доска гиппокампа будет стерта, дабы освободилось место под новую память.

История в фильме Memento вполне реальна — антероградная амнезия — и вызвана повреждением гиппокампа. Альцгеймер тоже начинается в гиппокампе, прежде чем проложить себе путь через другие части мозга, поэтому из-за множества разрушительных последствий болезни проблемы с памятью появляются первыми.

Таламус

В своем центральном положении мозга таламус также служит сенсорным посредником, который получает информацию от ваших органов чувств и отправляет в кору мозга для обработки. Когда вы спите, таламус спит вместе с вами, а значит, сенсорный посредник не работает. Поэтому в состоянии глубокого сна звук, свет или касание могут и не разбудить вас. Если вы хотите растолкать кого-то, кто спит глубоким сном, вам придется постараться достучаться до таламуса.

Исключением является ваше обоняние, которое является единственным ощущением, которое обходит таламус. Поэтому пахучие соли используют для пробуждения обгоревшего человека. И раз уж мы здесь, вот вам клевый факт: обоняние является функцией обонятельной луковицы и является самым древним чувством. В отличие от других чувств, обоняние коренится глубоко в лимбической системе, где работает в тесном контакте с миндалиной и гиппокампом, и именно поэтому запах так тесно связан с памятью и эмоциями.

Кора

Наконец, мы прибыли в кору, кортекс. Кора головного мозга. Неокортекс. Церебрум. Паллиум.

Самая важная часть всего мозга не может определиться с названием. И вот почему:

Почему это вообще называется «отступлением»

Кора головного мозга — это одна большая внешняя часть мозга, которая технически включает некоторые внутренние части.

Словом cortex называют внешние слои многих органов, не только мозга. За пределами мозжечка находится мозжечковая кора. За пределами головного мозга — кора головного мозга. Последняя имеется только у млекопитающих. Эквивалентная часть мозга у рептилий называется pallium.

Неокортексом часто называют «кору головного мозга», но технически это ее внешние слои, которые особенно развиты у более развитых животных. Другие части также называют аллокортексом.

Мы будем в основном иметь в виду неокортекс, но назовем его просто кортексом или корой, чтобы всем было понятно и привычно (и коротко). Просто запомните, что кортекс — это кора головного мозга в нашей статье.

Кортекс отвечает практически за все — обрабатывает то, что вы видите, слышите и чувствуете, наряду с языком, движением, мышлением, планированием и личностью.

Он разделен на четыре доли:

Не очень приятно описывать, что делает каждая из них, потому что каждая из них делает очень многое. Но если упростить:

Лобная доля управляет вашей индивидуальностью, наряду с тем, что мы считаем «мышлением» — соображение, планирование, исполнительность. В частности, котелок варит больше всего в передней части лобной доли, в префронтальной коре. Префронтальная кора — это еще один персонаж во внутренних баталиях вашей жизни. Рационалист внутри вас заставляет вас работать. Внутренний голос пытается убедить вас, чтобы вы перестали волноваться о том, что думают о вас окружающие, и просто были самим собой. Высшая сила, которая хочет, чтобы вы перестали потеть.

При этом лобная доля отвечает за движение вашего тела. Верхняя полоса лобной доли — это ваша первичная моторная кора.

Среди прочих функций, теменная доля контролирует ваше осязание, особенно в первичной соматосенсорной коре, полосе рядом с первичной моторной корой.

Моторная и соматосенсорные коры находятся рядом друг с другом и хорошо изучены. Нейробиологи точно знают, какая часть каждой полосы соединяется с каждой частью вашего тела. Что и приводит нас к самой жуткой диаграмме этой статьи: гомункулу.

Гомункул, созданный нейрохирургом Уайлдером Пенфилдом, визуально отображает карту моторной и соматосенсорной коры. Чем больше изображение части тела на диаграмме, тем больше коры посвящено ее движению или осязанию. Несколько интересных фактов на эту тему:

Во-первых, удивительно, что движению и ощущениям вашего лица и рук посвящено больше мозга, чем остальной части тела, вместо взятой. Впрочем, в этом есть смысл: вам нужно делать невероятно подробное выражение лица, а руки должны быть очень ловкими, в то время как остальные части — плечи, колени, спина — могут быть намного грубее. Не зря же люди играют на пианино пальцами рук, а не ног.

Во-вторых, примечательно, насколько похожи две этих коры на то, с чем они связаны.

Наконец, я набрел на эту хрень и теперь с этим живу — поэтому и вы тоже. Трехмерный человек-гомункул.

Поехали дальше.

Височная доля (темпоральная) — это там, где живет ваша память, а поскольку она находится рядом с вашими ушами, то в ней также гнездится слуховая кора.

Наконец, в задней части вашей головы имеется затылочная доля, которая почти целиком посвящена зрению.

Долгое время я думал, что эти крупные доли были целыми кусками мозга — например, сегментами общей трехмерной структуры. Но на самом деле кора — это всего лишь два внешних миллиметра мозга, а мясо под ней — это просто проводка.

Почему мозги такие морщинистые

Как мы обсудили, эволюция нашего мозга двигалась изнутри, добавлялись новые прикольные штуки поверх существующей модели. Но строительство изнутри имеет свои минусы, потому что потребность человека появляться на свет через влагалище накладывает ограничение на размер головы.

Поэтому эволюции пришлось ухитриться. Поскольку кора очень тонкая, она масштабируется с увеличением площади поверхности — то есть, если создавать много складок (то есть обе стороны укладываются в пространство между двумя полушариями), можно утроить область поверхности мозга, не увеличивая сильно в объеме. Когда мозг только-только появляется в утробе, он гладкий — складки образуются в последние два месяца беременности.

Если извлечь кору из мозга, можно расстелить 2-миллиметровый квадратный лист мозга площадью 48 х 48 сантиметров. Салфетка для ужина.

Эта салфетка — место, где происходит большинство действий в вашем мозгу, — именно поэтому вы можете думать, двигаться, чувствовать, видеть, слышать, помнить, говорить и понимать язык. Шикарная салфетка, как ни крути.

И помните, что вы желейный шар? Когда вы пытаетесь себя осознать, все это происходит в коре. То есть вы не желейный шар, вы — салфетка.

Магия складок в увеличении размера салфетки очевидна, когда мы помещаем остальной мозг поверх нашей снятой коры.

Так что, хоть и не идеально, современная наука приобрела определенное понимание общей картины, когда речь заходит о мозге. В принципе, мы неплохо понимаем и меньшую картину. Давайте проверим?

Мозг вблизи

Итак, хотя мы давно выяснили, что мозг стал хранилищем нашего интеллекта, только недавно наука выяснила, из чего на самом деле состоит мозг. Ученые знали, что его тело состоит из клеток, но в конце 19 века итальянский физик Камилло Гольджи выяснил, как можно применить окрашивание, чтобы увидеть, как на самом деле выглядят клетки мозга. Результат удивил:

На клетки это не было похоже. Гольджи открыл нейрон.

Ученые быстро поняли, что нейрон являет собой основную единицу обширной коммуникационной сети, которая составляет мозг и нервную систему практически всех животных.

Но только в 1950-х годах ученые выяснили, как нейроны коммуницируют между собой.

Аксон, длинный отросток нейрона, который несет информацию, имеет микроскопический диаметр — слишком маленький для изучения. Но в 1930-х годах английский зоолог Дж. З. Юнг выяснил, что кальмары могут перевернуть наше представление о мозге, потому что у кальмаров невероятно большие аксоны в телах и над ними можно проводить эксперименты. Через несколько десятилетий, используя большой аксон кальмара, ученые Алан Ходжкин и Эндрю Хаксли определенно выяснили, как нейроны передают информацию: потенциал действия. Вот как это работает.

Прежде всего, существует много различных видов нейронов:

Для простоты мы обсудим простой, обычный нейрон — пирамидальную клетку, подобную той, что можно найти в моторной коре. Чтобы сделать диаграмму нейрона, начнем с парня:

И дадим ему несколько лишних ног, чуток волос, отнимем руки и вытянем его — вот и нейрон.

Добавим еще нейронов.

Вместо того чтобы вдаваться в полное подробное объяснение того, как работают потенциалы действия — и привлекать много ненужное и неинтересной технической информации, с которой вы уже сталкивались на уроках биологии в 9 классе — сразу перейдем к основным идеям, которые нам помогут.

Ствол тела нашего парня — аксон нейрона — имеет отрицательный «потенциал покоя», то есть, когда он в покое, его электрический заряд слегка отрицателен. Несколько человек ногами постоянно трогают волосы нашего парня, дендриты нейрона, нравится это ему или нет. Их ноги сбрасывают химические вещества на его волосы — нейротрансмиттеры — которые проходят через его голову (тело клетки, или сома) и, в зависимости от химического вещества, повышают или понижают заряд его тела. Это не очень приятно для нашего нейрона, но терпимо — и ничего больше не происходит.

Но если его волос коснется достаточное количество химических веществ, чтобы поднять его заряд, «пороговый потенциал» нейрона, тогда это вызовет потенциал действия и нашего чувачка прошибет током.

Это двойственная ситуация — либо с нашим парнем ничего не происходит, либо его полностью пробивает током. Он не может быть немножко под напряжением или слишком под напряжением — либо он под ним, либо нет, и всегда в определенной степени.

Когда это происходит, импульс электричества (в виде кратковременного разворота нормального заряда его тела с отрицательного на положительный, а затем быстрого возврата к нормальному отрицательному) проходит через его тело (аксон) в его ноги — терминали аксона нейрона — которые сами касаются волос других людей (точки соприкосновения называются синапсами). Когда потенциал действия достигает его ног, он заставляет их выделять химические вещества на волосы людей, которых они касаются, что либо приводит, либо не приводит к тому, что эти людей бьет током, как и его самого.

Вот так обычно информация движется через нервную систему — химическая информация, посылаемая в крошечном пробеле между нейронами, запускает передачу электрической информации через нейрон — но иногда, когда организму нужно быстрее перемещать сигнал, нейрон-нейронные соединения могут быть электрическими сами по себе.

Потенциалы действия движутся от 1 до 100 метров в секунду. Одной из причин этого большого разброса является то, что другой тип клеток нервной системы — клетка Шванна — выступает в роли заботливой бабушки и постоянно обертывает некоторые типы аксонов слоями жировых одеял, называемых миелиновой оболочкой. Примерно так:

Помимо защиты и изоляции, миелиновая оболочка является основным фактором в темпе коммуникации — потенциалы действия движутся гораздо быстрее через аксоны, когда покрыты миелиновыми оболочками.

Один хороший пример разницы в скорости, созданной миелином: вы знаете, каково это, когда вы ушибаетесь пальцем, ваше тело дает вам одну секунду на размышление, чтобы понять, что вы только что сделали и что вы сейчас почувствуете, прежде чем накатывает боль? Вы одновременно ощущаете удар мизинца о что-то твердое и острую часть боли, потому что острая информация о боли посылается в мозг через миелинизированные аксоны. Требуется секунда или две, чтобы появилась тупая боль, потому что она посылается через немиелинизированные «С-волокна» — на скорости метра в секунду.

Нейронные сети

Нейроны в чем-то похожи на компьютерные транзисторы — они также передают информацию на бинарном языке нулей и единиц (0 и 1), без срабатывания и со срабатыванием потенциала действия. Но, в отличие от компьютерных транзисторов, нейроны мозга постоянно меняются.

Помните, когда вы учитесь чему-то новому, и у вас хорошо получается, а на следующий день вы пытаетесь снова, но уже ни хрена? Дело в том, что вчера вам помогала в обучении концентрация химических веществ в сигналах между нейронами. Повторение вызывало изменение химических веществ, вы становились лучше, но на следующий день химические вещества вернулись в норму, поэтому и улучшения сошли на нет.

Но если вы продолжите практиковаться, вы в конце концов будете хорошо разбираться в чем-то, и это уже надолго. Вы как бы говорит мозгу «мне это нужно не на один раз», и нейронные сети мозга отвечают, соответствующим образом внося структурные изменения. Нейроны меняют форму и местоположение и укрепляют или ослабляют различные связи таким образом, чтобы создать сеть путей к навыку, к умению что-то делать.

Способность нейронов менять себя химически, структурно и даже функционально позволяет нейронной сети вашего мозга оптимизировать себя под внешний мир — это явление называют пластичностью мозга. Мозг младенца наиболее пластичный. Когда рождается ребенок, его мозг понятия не имеет, к какой жизни ему готовиться: к жизни средневекового воина, которому придется освоить фехтование, музыканта 17 века, который должен будет выработать точную мышечную память для игры на клавесине, или современного интеллектуала, которому придется хранить и работать с колоссальным количеством информации. Но мозг младенца готов менять себя под любую жизнь, которая его ожидает.

Младенцы — звезды нейропластичности, но нейропластичность сохраняется на протяжении всей нашей жизни, поэтому люди могут расти, меняться и учиться новому. И именно поэтому мы можем формировать новые привычки и ломать старые — ваши привычки отражают существующие схемы в вашем мозге. Если вы хотите изменить свои привычки, вам придется проявить большую силу воли, чтобы переписать нейронные пути мозга, но если вы постараетесь, мозг наконец поймет и изменит все эти пути, после чего новое поведение больше не будет требовать силы воли. Ваш мозг физически превратит изменения в новую привычку.

Всего в мозге насчитывается около 100 миллиардов нейронов, составляющих эту невероятно обширную сеть — подобно количеству звезд в Млечном Пути. Около 15-20 миллиардов этих нейронов находятся в коре, остальные — в других частях вашего головного мозга. Удивительно, что даже в мозжечке в три раза больше нейронов, чем в коре.

Давайте уменьшим масштаб и посмотрим на другое поперечное сечение мозга. На этот раз разрежем не вдоль, а поперек.

Вещество мозга можно разделить на так называемое серое и белое вещество. Серое вещество на самом деле выглядит темнее и состоит из клеточных тел (сом) нейронов мозга и их зародышей дендритов и аксонов — наряду с другим материалом. Белое вещество состоит в основном из электропроводных аксонов, переносящих информацию из сомы в другие сомы или в месте назначения в теле. Белое вещество белое, потому что эти аксоны обычно обертываются в миелиновую оболочку, которая представляет собой белую жирную ткань.

В мозге есть две основные области серого вещества: внутренний кластер лимбической системы и частей ствола мозга, о которых мы говорили выше, и толстый слой коры, покрытый двухмиллиметровым слоем коры снаружи. Большой кусок белого вещества между ними состоит в основном из аксонов кортикальных нейронов. Кора представляет собой большой командный центр, и из массы аксонов в его составе исходит множество ее приказов.

Крутейшая иллюстрация этой концепции — это набор художественных представлений, сделанных доктором Грегом Данном и Брайаном Эдвардсом. Посмотрите на четкую разницу между структурой внешнего слоя коры серого вещества и белым веществом под ним.

 

Эти кортикальные аксоны могут передавать информацию в другую часть коры, в нижнюю часть мозга или через спинной мозг — супермагистраль нервной системы — и в остальную часть тела.

Давайте посмотрим на нервную систему целиком.

Нервная система разделена на две части: центральная нервная система — ваш мозг и спинной мозг — и периферическая нервная система — состоящая из нейронов, которые исходят из спинного мозга в остальную часть тела.

Большинство типов нейронов — это интернейроны, которые общаются с другими нейронами. Когда вы думаете, в вашей голове куча интернейронов разговаривает между собой. Интернейроны в основном содержатся в мозге.

Два других типа нейронов — это сенсорные нейроны и моторные нейроны — они уходят вниз по спинному мозгу и составляют периферическую нервную систему. Эти нейроны могут быть метровой длины. Вот типичная структура каждого типа:

Помните две наших полосы?

Эти полосы находятся там, где рождается периферическая нервная система. Аксоны сенсорных нейронов уходят вниз из соматосенсорной коры, через белое вещество мозга, в спинной мозг (который просто являет собой массивный пакет аксонов). Из спинного мозга они уходят во все части вашего тела. Каждая часть вашей кожи устлана нервами, которые рождаются в соматосенсорной коре. Нерв, между прочим, — это несколько пучков аксонов, стянутых вместе в небольшой шнур. Вот нерв в разрезе:

Нерв — это все, что в сиреневом круге, а четыре больших круга внутри — это пучки аксонов.

Если муха садится на вашу руку, происходит следующее:

Муха касается вашей кожи и стимулирует пучок чувствительных нервов. Терминали аксона в нервах начинают работать с потенциалом, передавая этот сигнал в ваш мозг, чтобы сообщить о мухе. Сигналы идут в спинной мозг и в сомы соматосенсорной коры. Соматосенсорная кора затем дает сигнал моторной коре, что нужно лениво повести плечом, чтобы смахнуть муху. Определенные сомы в моторной коре, которые связаны с мышцами руки, начинают действие потенциалов, посылая сигналы назад в спинной мозги и оттуда в мышцы руки. Терминали аксона на конце нейронов стимулируют мышцы руки, которые встряхивают ее, чтобы согнать муху. Нервная система мухи проходит через свой цикл, и та улетает.

Затем ваша миндалина озирается и осознает, что на вас сидит насекомое, сообщает моторной коре неприязненно подергаться, а если это паук вместо мухи, также приказывает вашим голосовым связкам невольно закричать и разрушить вашу репутацию.

Получается, мы понимаем, как работает мозг? Почему же тогда, если профессор задал этот вопрос — сколько мили мы преодолели, если эта миля — все, что нам нужно знать о мозге, — ответом будет три дюйма?

А секретик вот в чем.

Мы знаем, как отдельный компьютер отправляет электронную почту и полностью пониманием любые концепции Интернета, например, сколько в нем людей, какие сайты самые большие, какие тренды ведущие. Но вся эта начинка в центре — внутренние процессы Интернета — они немного сбивают с толку.

Экономисты могут рассказать вам все о том, как действует отдельный потребитель, об основных концепциях макроэкономике и о всеобъемлющих силах в игре — но никогда не могут рассказать, как работает экономика с точностью до секунды или что с ней будет через месяц или год.

Мозг в чем-то похож. У нас есть малая картина — мы знаем все о том, как активируются нейроны. И у нас есть общая картина — мы знаем, сколько нейронов в мозге, каковы крупнейшие доли и структуры, как они управляют телом и сколько энергии потребляет система. Но где-то между — что делает каждая часть мозга — мы совершенно теряемся.

Просто не понимаем.

Что действительно хорошо показывает, насколько мы сбиты с толку, это то, как нейробиологи говорят о тех частях мозга, которые мы понимаем лучше всего. Вроде зрительной коры. Мы хорошо понимаем зрительную кору, потому что ее легко картировать.

Ученый Пол Меролла так описал ее мне:

«Зрительная кора имеет прекрасную анатомическую функцию и структуру. Когда на нее смотришь, буквально видишь карту мира. Поэтому когда что-то в поле зрения оказывается в определенной области пространства, сразу виден участок на коре, который представляет эту область пространства, он активируется. И если этот объект движется, есть топографическое картирование, на котором это отражают соседние клетки. Это почти как иметь декартовские координаты реального мира, который соответствует полярным координатам в зрительной коре. Можно буквально по сетчатке проследить, через таламус и в зрительную кору, как одна точка в пространстве отражается в точке зрительной коры.

Пока хорошо. Но он продолжает:

Это картирование действительно полезно, если вы хотите взаимодействовать с определенными частями зрительной коры, но есть много областей зрения, и чем глубже вы погружаетесь в зрительную кору, тем туманнее она становится, и это топографическое представление начинает ломаться. В мозге процессы протекают на самых разных уровнях, и визуальное восприятие отлично это показывает. Мы смотрим на мир, который представлен физическим трехмерным миром где-то извне — вот чашка, и вы ее видите — но ваши глаза видят лишь горстку пикселей. А когда вы смотрите на визуальную кору, вы видите 20-40 разных карт. V1 — это первая область, на которой размечаются кромки и цвета. Другие области отражают более сложные объекты, и все это разнообразное зрительное представление накладывается на поверхность вашего мозга. И вдруг, каким-то образом, эта информация собирается воедино из этого информационного потока, который закодирован таким образом, чтобы вы поверили, что видите простой объект.

И моторная кора, еще одна из наиболее хорошо изученных областей головного мозга, при ближайшем рассмотрении оказывается еще более сложной, чем зрительная кора. Потому что, хоть мы и знаем, какие общие области карты моторной коры отвечают определенным областям тела, отдельные нейроны в этих областях моторной коры топографически не выстроены, и специфика их совместной работы над созданием движения тела абсолютно не ясна.

Нейронные беседы на тему движения рукой в голове ни на что не похожи — нейроны не говорят по-английски, мол, «двигайся» — это схема электрической активности, и у каждого она немного своя. При этом вы хотели бы понимать совершенно интуитивно, что это означает «двигай рукой вот так», или «двигай рукой в направлении цели», или «двигай рукой налево, двигай еще, хватай, хватай с определенной силой, двигай с определенной скоростью» и так далее. Мы не задумываемся об этом, когда двигаемся — все это происходит незримо. Поэтому каждый мозг имеет уникальный код, в соответствии с которым он общается с мышцами в руке и кисти.

Нейропластичность, которая делает наши мозги такими полезными, также делает их невероятно трудными для понимания, потому что принципы работы нашего мозга основаны на том, как мозг формирует себя под действием определенной среды и жизненного опыта. Это не бездушный кусок мяса или чего-то там, который у вас, у меня, у тети Маши, у дяди Пети и у Билла Гейтса будет одинаковым хотя бы на вид — глубоко внутри мозг каждого человека уникален в самом высоком значении этого слова.

И снова, все это области мозга, которые мы понимаем лучше всего. «Когда дело доходит до более сложных процессов, таких как язык, память, математика», рассказал мне один эксперт, «мы вообще не понимаем, как работает мозг». Он посетовал, например, что понятие о своей матери закодировано по-разному и в разных частях мозга у каждого человека. И в лобной доли — именно там, где, как мы выяснили, вы обитаете — «там вообще нет топографии».

И все же ничто из этого не является причиной того, почему создать эффективный нейрокомпьютерный интерфейс так сложно. Сложными нейрокомпьютерные интерфейсы (НКИ) делают колоссальные инженерские препятствия. Именно физическая работа с мозгом так усложняет процесс создания НКИ.

Ствол дерева в виде мозга нами построен. Мы готовы отправляться к первой ветке.

ЧАСТЬ 3. ПОЛЕТ НАД ГНЕЗДОМ НЕЙРОНОВ

Давайте на секунду отправимся назад во времени, в 50 000 год до нашей эры, украдем кого-нибудь и принесем его в 2017.

Это Бок. Бок, спасибо тебе и твоим людям за то, что вы изобрели язык.

Чтобы отблагодарить тебя, мы хотим показать тебе все невероятные штуки, которые нам удалось построить благодаря твоему изобретению.

Ладно, давайте посадим Бока на самолет, потом в подводную лодку, потом затащим на вершину Бурдж-Халифы. Теперь давайте покажем ему телескоп, телевизор и айфон. И пусть немного посидит в Интернете.

Было весело. Как тебе, Бок?

Да, мы поняли, что ты весьма удивился. На десерт, давайте покажем ему, как мы общаемся друг с другом.

Бок был бы потрясен, если бы узнал, что, несмотря на все волшебные способности, которые люди приобрели в результате диалогов между собой, благодаря умению говорить, процесс нашего общения ничуть не отличается от того, что был в его время. Когда два человека собираются поговорить, они используются технологии возрастом 50 000 лет.

Бок также удивится тому, что в мире, в котором работают удивительные машины, люди, сделавшие эти машины, бродят с теми же биологическими телами, с которыми ходили Бок и его друзья. Как такое возможно?

Вот почему нейрокомпьютерные интерфейсы (НКИ) — подмножество более широкой области нейронной инженерии, которая сама является подмножеством биотехнологий, — так интересны. Мы неоднократно покорили мир своими технологиями, но когда дело доходит до мозгов — нашего главного инструмента — мир технологий ничего нам не дает.

Поэтому мы продолжаем общаться с использованием технологий, изобретенных Боком. Поэтому я набираю это предложение в 20 раз медленнее, чем думаю, и поэтому болезни, связанные с мозгом, по-прежнему уносят слишком много жизней.

Но через 50 000 лет после того самого великого открытия мир может измениться. Следующим рубежом мозга будет он сам.

* * *

Есть много разных вариантов возможных нейрокомпьютерных интерфейсов (которые иногда называют интерфейсом «мозг — компьютер» или «мозг — машина»), которые пригодятся для разных вещей. Но все, кто работает над НКИ, пытаются решить один, второй или оба этих вопроса:

  1. Как я буду извлекать нужную информацию из мозга?
  2. Как я буду посылать нужную информацию в мозг?

Первое касается вывода мозга — то есть записи того, что говорят нейроны. Второе касается внедрения информации в естественный поток мозга или изменение этого естественного потока каким-то образом — то есть стимулированиенейронов.

Два этих процесса постоянно протекают в вашей голове. Прямо сейчас ваши глаза выполняют определенный набор горизонтальных движений, которые позволяют вам прочитать это предложение. Это нейроны мозга выводят информацию в машину (ваши глаза), а машина получает команду и реагирует. И когда ваши глаза движутся определенным образом, фотоны с экрана проникают в вашу сетчатку и стимулируют нейроны в затылочной доли вашей коры, позволяя картинке мира попасть вам в сознание. Затем эта картинка стимулирует нейроны в другой части вашего мозга, которая позволяет вам обрабатывать информацию, заключенную в картинке, и извлекать смысл из предложения.

Ввод и вывод информации — вот что делают нейроны мозга. Вся индустрия НКИ хочет присоединиться к этому процессу.

Поначалу кажется, что это не такая сложная задача. Ведь мозг — это просто шарик холодца. И кора — часть мозга, которую мы хотим присовокупить к нашей записи и стимулированию — это просто салфетка, удобно расположенная на внешней части мозга, где к ней легко можно получить доступ. Внутри коры работают 20 миллиардов нейронов — 20 миллиардов маленьких транзисторов, которые могут дать нам совершенно новый способ контроля нашей жизни, здоровья и мира, если мы научимся с ними работать. Неужели их так сложно понять? Нейроны маленькие, но ведь мы знаем, как расщепить атом. Диаметр нейрона в 100 000 раз больше атома. Если бы атом был леденцом, нейрон был бы километровым в поперечнике — так что мы точно должны уметь работать с такими величинами. Правильно?

В чем же проблема?

С одной стороны, это правильные мысли, потому что они приводят к прогрессу в области. Мы действительно можем это сделать. Но как только вы начинаете понимать, что на самом деле происходит в мозге, сразу становится очевидно: это самая сложная задача для человека.

Поэтому прежде чем мы поговорим о самих НКИ, нам нужно внимательно изучать, что делают люди, которые создают НКИ. Лучше всего — увеличить мозг в 1000 раз и посмотреть, что происходит.

Помните наше сравнение коры мозга с салфеткой?

Если мы увеличим салфетку коры в 1000 раз — а она была примерно 48 сантиметров с каждой стороны — теперь она будет длиной в два квартала на Манхэттене. Потребуется около 25 минут, чтобы обойти периметр. И мозг в целом будет размером с Мэдисон Сквер Гарден.

Давайте выложим его в самом городе. Уверен, несколько сотен тысяч людей, которые там живут, нас поймут.

Я выбрал 1000-кратное увеличение по нескольким причинам. Одна из них заключается в том, что мы все мгновенно можем преобразовать размеры в своей голове. Каждый миллиметр фактического мозга стал метром. В мире нейронов, который намного меньше, каждый микрон стал миллиметром, который легко вообразить. Во-вторых, кора становится «человеческих» размеров: 2-миллиметровая толщина теперь 2 метра — как высокий человек.

Таким образом, мы можем подойти к 29-й улице, к краю нашей гигантской салфетки, и легко посмотреть, что происходит в ее двухметровой толщине. Для демонстрации давайте вытащим кубометр нашей гигантской коры, чтобы исследовать его, посмотреть, что происходит в обычном кубическом миллиметре настоящей коры.

Что мы видим в этом кубометре? Мешанину. Давайте очистим ее и положим обратно.

Сперва поместим сомы — маленькие тела всех нейронов, которые живут в этом кубе.

Сомы варьируются в размерах, но нейробиологи, с которыми я говорил, говорят, что сомы нейронов в коре чаще всего 10-15 мкм в диаметре (один мкм = микрон, 1/1000 миллиметра). То есть, если вы выложите 7-10 таких в линию, эта линия будет диаметром с волос человека. В наших масштабах сома будет 1–1,5 сантиметра в диаметре. Леденец.

Объем всей коры умещается в 500 000 кубических миллиметров, и в этом пространстве будет около 20 миллиардов сом. То есть средний кубический миллиметр коры содержит около 40 000 нейронов. То есть в нашем кубометре около 40 000 леденцов. Если разделить нашу коробку на 40 000 кубиков, каждый с гранью в 3 сантиметра, каждый из наших сома-леденцов будет в центре своего собственного 3-сантиметрового кубика, а все другие сомы — в 3 сантиметрах во всех направлениях.

Вы еще здесь? Можете представить наш метровый кубик с 40 000 плавающих леденцов?

Вот микроскопическое изображение сомы в реальной коре; все остальное вокруг нее было убрано:

Ладно, пока все выглядит не так сложно. Но сома — это лишь крошечная часть каждого нейрона. Из каждого нашего леденца простираются скрученные, ветвистые дендриты, которые в наших масштабах могут растягиваться на три-четыре метра в самых разных направлениях, и на том конце может быть аксон длиной в 100 метров (если переходит в другую часть коры) или километр (если спускается в спинной мозг и тело). Каждый из них толщиной в миллиметр, и эти провода превращают кору в плотно переплетенную электрическую вермишель.

И в этой вермишели происходит много всякого. Каждый нейрон имеет синаптические связи с 1000 — иногда до 10 000 — других нейронов. Поскольку в коре около 20 миллиардов нейронов, это значит, что в ней будет больше 20 триллионов отдельных нейронных связей (и квадриллион связей во всем мозге). В нашем кубометре будет более 20 миллионов синапсов.

При всем этом, не только из каждого леденца из 40 000 в нашем кубе исходят заросли вермишели, но и тысячи других спагетти проходят через наш куб из других частей коры. И значит, если бы мы попытались записать сигналы или простимулировать нейроны конкретно в этой кубической области, нам пришлось бы очень тяжело, потому что в мешанине спагетти будет трудно определить, какие нити спагетти принадлежат нашим сома-леденцам (и не дай бог в этой пасте будут клетки Пуркинье).

И, конечно же, не стоит забывать о нейропластичности. Напряжение каждого нейрона постоянно меняется, сотни раз в секунду. И десятки миллионов синаптических соединений в нашем кубе будут постоянно менять размеры, исчезать и появляться вновь.

Но это только начало.

Оказывается, в мозге также существуют глиальные клетки — клетки, которые бывают разных видов и выполняют множество различных функций, таких как вымывание химических веществ, высвобождаемых в синапсах, обертывание аксонов миелином и обслуживание иммунной системы мозга. Вот несколько самых распространенных типов глиальных клеток:

И сколько глиальных клеток находится в коре? Примерно столько же, сколько и нейронов. Поэтому добавьте в наш куб еще 40 000 этих штучек.

Наконец, есть кровеносные сосуды. В каждом кубическом миллиметре коры содержится около метра крошечных кровеносных сосудов. В наших масштабах это означает, что в нашем кубометре есть километр кровеносных сосудов. Вот так они выглядят:

Отступление на тему коннектомы

Есть прекрасный проект, над которым сейчас работают нейробиологи, он называется проект коннектома человека (Human Connectome Project). Ученые пытаются создать полную детализированную карту всего человеческого мозга. Ранее никто и близко не делал такого.

Проект включает нарезку человеческого мозга на тонюсенькие пластинки — около 30 нанометров толщиной. Это 1/33 000 миллиметра.

Помимо создания великолепных изображений «ленточных» образований аксонов со схожими функциями, которые часто образуются внутри белого вещества, вроде этого —

— проект коннектома помогает визуализировать, как все это вещество упаковано в мозге. Вот подробный разбор всего, что происходит в крошечном кусочке мозга мыши (и это еще без кровеносных сосудов):

(На изображении E — полный срез мозга, а F – N — отдельные компоненты, из которых состоит E).

Итак, наша метровая коробка забита, завалена электрифицированной начинкой разной сложности. Давайте теперь вспомним, что на самом деле наша коробка — кубический миллиметр в размерах.

Инженерам нейрокомпьютерных интерфейсов нужно либо выяснить, что говорят микроскопические сомы, погребенные в этом миллиметре, либо простимулировать определенные сомы, чтобы те выполнили нужные вещи. Удачи им.

Нам было бы сложно проделать это с нашим увеличенным в 1000 раз мозгом. С мозгом, который прекрасно превращается в салфетку. Но ведь на самом деле он не такой — эта салфетка лежит поверх мозга, полного складок (которые, в наших масштабах, глубиной от 5 до 30 метров). По сути, меньше трети салфетки-коры находится на поверхности мозга — большая часть лежит в складках.

Кроме того, материала, с которым удается поработать в лаборатории, не так уж и много. Мозг покрыт множеством слоев, включая череп — который при 1000-кратном увеличении будет 7-метровой толщины. И поскольку большинство людей не очень любит, когда их череп слишком долго находится открытым — да и вообще это сомнительное мероприятие — приходится работать с крошечными леденцами мозга как можно аккуратнее и деликатнее.

И все это при том, что вы работаете с корой — но очень много интересных идей на тему НКИ имеют дело со структурами, которые много ниже, и если вы будете стоять на вершине нашего городского мозга, они будут пролегать на глубине 50-100 метров.

Только представьте, сколько всего происходит в нашем кубике — а ведь это всего лишь одна 500 000-я часть коры головного мозга. Если бы мы разбили всю нашу гигантскую кору на одинаковые метровые кубики и выстроили их в ряд, они бы растянулись на 500 километров — до самого Бостона. И если вы решите совершить обход, который займет более 100 часов при быстрой ходьбе, в любой момент вы можете остановиться и посмотреть на кубик, и вся эта сложность будет у него внутри. Все это сейчас в вашем мозге.

Ващеееее.

Как же ученые и инженеры будут справляться с этой ситуацией?

Они стараются выжать максимум из инструментов, которые у них сейчас есть — инструментов, используемых для записи или стимулирования нейронов. Давайте изучим варианты.

Инструменты НКИ

С тем, что уже было проделано, можно выделить три широких критерия, по которым оцениваются плюсы и минусы записывающего инструмента:

1) Масштаб — сколько нейронов может записываться.

2) Разрешение — насколько подробна информация, которую получает инструмент — пространственное (насколько близко ваши записи сообщают, какие из отдельных нейронов активируются) и временное (насколько хорошо можно определить, когда происходит записываемая вами активность).

3) Инвазивность — необходимо ли хирургическое вмешательство, и если да, то насколько дорогое.

Долгосрочная цель — собрать сливки со всех трех и скушать. Но пока неизбежно возникает вопрос, каким из этих критериев (один или два) вы можете пренебречь? Выбор того или иного инструмента ­— это не повышение или понижение качества, это компромисс.

Давайте посмотрим, какие инструменты используются в настоящее время:

фМРТ

  • Масштаб: большой (показывает информацию со всего мозга)
  • Разрешение: от низкого к среднему — пространственное, очень низкое — временное
  • Инвазивность: неинвазивный

фМРТ чаще используется не в НКИ, а как классический инструмент записи — дает вам информацию о происходящем внутри мозга.

фМРТ использует МРТ — технологию магнитно-резонансной томографии. Изобретенная в 1970-х годах, МРТ стала эволюцией рентгеновского КТ-сканирования. Вместо рентгеновских лучей, МРТ использует магнитные поля (наряду с радиоволнами и другими сигналами) для создания изображений тела и мозга. Вроде такого:

Полный набор поперечных сечений, позволяющий вам видеть голову целиком.

Весьма необычная технология.

фМРТ («функциональная» МРТ) использует технологию МРТ для отслеживания изменений кровотока. Зачем? Потому что, когда области мозга становятся более активными, они потребляют больше энергии, а значит им нужно больше кислорода — поэтому поток крови увеличивается в этой области, чтобы доставить этот кислород. Вот что может показать сканирование фМРТ:

Конечно, в мозгу всегда есть кровь — это изображение показывает, где увеличился кровоток (красный, оранжевый, желтый) и где он уменьшился (синий). И поскольку фМРТ может сканировать весь мозг, результаты будут трехмерными:

У фМРТ много медицинских применений, например, информирование врачей о том, функционируют ли определенные участки мозга после инсульта, и фМРТ очень многому научила нейробиологов о том, какие области головного мозга участвуют в работе этих функций. Сканирование также предоставляет важную информацию о том, что происходит в головном мозге в определенный момент времени, оно безопасно и неинвазивно.

Большим недостатком является разрешение. фМРТ сканирование имеет буквальное разрешение, как компьютерный экран пиксели, только вместо двухмерных, его разрешение представлено трехмерными кубическими объемными пикселями — вокселями (voxel, воксел).

Воксели фМРТ становились меньше по мере улучшения технологии, что привело к увеличению пространственного разрешения. Воксели современных фМРТ могут быть размером с кубический миллиметр. Объем мозга составляет порядка 1 200 000 мм3, поэтому сканирование фМРТ высокого разрешения делит мозг на один миллион маленьких кубиков. Проблема в том, что в нейронных масштабах это по-прежнему довольно много — каждый воксель содержи десятки тысяч нейронов. Так что, в лучшем случае, фМРТ показывает средний кровоток, втягиваемый каждой группой из 40 000 нейронов или около того.

Еще большая проблема — временное разрешение. фМРТ отслеживает кровоток, который является неточным и происходит с задержкой около секунды — вечность в мире нейронов.

ЭЭГ

  • Масштабы: высокие
  • Разрешение: очень низкое пространственно, средне-высокое временное
  • Инвазивность: неинвазивный

Изобретенная почти сто лет назад ЭЭГ (электроэнцефалография) накладывает на голову множество электродов. Вот так:

ЭЭГ — это определенно технология, которая будет выглядеть забавно примитивной для людей 2050 года, но на данный момент это один из немногих инструментов, которые можно использовать с абсолютно неинвазивными НКИ. ЭЭГ регистрирует электрическую активность в различных областях головного мозга, отображая результаты следующим образом:

Графики ЭЭГ могут выявлять информацию о таких медицинских проблемах, как эпилепсия, отслеживать режим сна или определять состояние дозы анестезии.

В отличие от фМРТ, ЭЭГ имеет довольно хорошее временное разрешение, получая электрические сигналы от головного мозга по мере их появления — хоть череп значительно размывает временную точность (кость — плохой проводник).

Главный недостаток — пространственное разрешение. У ЭЭГ его нет. Каждый электрод регистрирует только среднее значение — векторную сумму зарядов от миллионов или миллиардов нейронов (размытое из-за черепа).

Представьте, что мозг — это бейсбольный стадион, его нейроны — это люди в толпе, а информация, которую мы хотим получить, будет вместо электрической активности производной голосовых связок. В таком случае ЭЭГ будет группой микрофонов за пределами стадиона, за его внешними стенами. Вы сможете услышать, когда толпа начнет скандировать и даже сможете предугадать, о чем она примерно кричит. Вы сможете разобрать отличительные сигналы, если будет тесная борьба или кто-то будет побеждать. Возможно, вы также разберете, если случится что-то необычное. На этом всё.

ЭКоГ

  • Масштабы: высокие
  • Разрешение: низкое пространственное, высокое временное
  • Инвазивность: присутствует

ЭКоГ (электрокортикография) похожа на ЭЭГ, поскольку тоже использует электроды на поверхности — только помещает их под череп на поверхность мозга.

Стремно. Но эффективно — намного эффективнее ЭЭГ. Без интерференции, которую дает череп, ЭКоГ охватывает более высокое пространственное (около 1 см) и временное разрешения (5 миллисекунд). Электроды ЭКоГ можно разместить выше или ниже твердой мозговой оболочки:

Слева слои, сверху вниз: скальп, череп, твердая мозговая оболочка, арахноид, мягкая мозговая оболочка, кора, белое вещество. Справа источник сигнала: ЭЭГ, ЭКоГ, интрапаренхимальный (LFP и т. д.)

Возвращаясь к аналогии с нашим стадионом, микрофоны ЭКоГ находятся внутри стадиона и ближе к толпе. Поэтому звук будет много чище, чем у микрофонов ЭЭГ за пределами стадиона, и ЭКоГ смогут различать звуки отдельных сегментов толпы. Но это улучшение стоит денег — требует инвазивной хирургии. Но по мерками инвазивной хирургии, это вмешательство не такое уж и плохое. Как сказал мне один хирург, «поместить начинку под твердую мозговую оболочку можно относительно неинвазивно. Придется проделать дыру в голове, но это не так страшно».

Потенциал локального поля (LFP)

  • Масштабы: малые
  • Разрешение: средне-низкое пространственное, высокое временное
  • Инвазивность: высокая

Давайте перейдем с поверхностных электродных дисков к микроэлектродам — крошечным иголочкам, которые хирурги втыкают в мозг.

Мозговой хирург Бен Рапопорт описал мне, как его отец (нейробиолог) делал микроэлектроды:

«Когда мой отец делал электроды, он делал их вручную. Он брал очень тонкую проволоку — золотую, платиновую или иридиевую, которая была 10-30 микрон в диаметре и вставлял эту проволоку в стеклянную капиллярную трубку диаметром в миллиметр. Затем держал эту стекляшку над огнем и вращал, пока стекло не станет мягким. Он вытягивал капиллярную трубку, пока она не станет очень тонкой, и вытаскивал из огня. Теперь капиллярная трубка оборачивает и сжимает провод. Стекло — изолятор, а проволока — проводник. В итоге получается изолированный в стекле электрод с диаметром кончика в 10 микрон».

Хотя сегодня некоторые электроды все еще изготавливаются вручную, новые технологии используют кремниевые подложки и технологии производства, заимствованные из индустрии интегральных схем.

Способ работы локальных полевых потенциалов прост — вы берете одну такую сверхтонкую иглу с электродным кончиком и вставляете ее на один-два миллиметра в кору. Там она собирает среднее значение электрических зарядов со всех нейронов в определенном радиусе электрода.

LFP обеспечивает вам не такое уж и плохое пространственное разрешение фМРТ в сочетании с мгновенным временным разрешением ЭКоГ. По меркам разрешения это, наверное, лучший вариант из всего вышеперечисленного.

К сожалению, он ужасен по другим критериям.

В отличие от фМРТ, ЭЭГ и ЭКоГ, микроэлектрод LFP не имеет масштаба — он лишь сообщает вам, что делает небольшая сфера, окружающая его. И он намного более инвазивный, поскольку фактически входит в мозг.

На бейсбольном стадионе LFP — это один микрофон, висящий над одной секцией с сиденьями, снимающий четкий звук в этой области и, возможно, на секунду-другую выхватывающий отдельный голос тут и там — но по большей части он ощущает общую вибрацию.

И совсем новая разработка это многоэлектродный массив, который представляет в своей основе идею LFP, только состоит из 100 LFP одновременно. Многоэлектродный массив выглядит вот так:

Крошечный квадрат 4 на 4 мм с 100 кремниевых электродов на нем. Вот еще один, здесь вы можете увидеть, насколько острые электроды — несколько микрон на самом кончике:

Регистрация отдельных единиц

  • Масштабы: крошечные
  • Разрешение: сверхвысокое
  • Инвазивность: очень высокая

Для записи более широкого LFP кончик электрода немного скругляется, чтобы дать электроду большую площадь поверхности, и снижается сопротивление (некорректный технический термин), чтобы улавливались очень слабые сигналы из широкого диапазона мест. В итоге электрод собирает хор активности с локального поля.

Регистрация отдельных единиц также задействует игольчатый электрод, но их кончики делают очень острыми и сопротивление тоже повышают. За счет этого вытесняется большая часть шума и электрод практически ничего не улавливает, пока не окажется очень близко к нейрону (где-то в 50 мкм), и сигнал этого нейрона будет достаточно силен, чтобы преодолеть стенку электрода с высоким сопротивлением. Получая отдельные сигналы от одного нейрона и не имея фонового шума, этот электрод может наблюдать за личной жизнью этого нейрона. Наименьший возможный масштаб, максимально возможное разрешение.

Некоторые электроды хотят вывести отношения на следующий уровень и применяют метод локальной фиксации потенциала (patch clamp), который позволяет убрать кончик электрода и оставить лишь крохотную трубку, стеклянную пипетку, которая будет непосредственно засасывать клеточную мембрану нейрона и проводить более тонкие измерения.

Patch clamp имеет и такое преимущество: в отличие от всех других методов, он физически прикасается к нейрону и может не только записывать, но и стимулировать нейрон, вводя ток или поддерживая напряжение на определенном уровне для выполнения конкретных тестов (другие методы могут стимулировать лишь целые группы нейронов целиком).

Наконец, электроды могут полностью покорить нейрон и фактически проникнуть через мембрану, чтобы осуществить запись. Если кончик достаточно острый, он не разрушит клетку — мембрана как бы запечатается вокруг электрода, и будет очень легко стимулировать нейрон или записать разность напряжений между внешней и внутренней средой нейрона. Но это краткосрочная методика — проколотый нейрон долго не проживет.

На нашем стадионе, регистрация отдельных единиц будет выглядеть как однонаправленный микрофон, закрепленный на воротнике одного толстяка. Локальная фиксация потенциала — это микрофон у кого-нибудь в горле, записывающий точное движение голосовых связок. Это прекрасный способ узнать о переживаниях человека об игре, но они будут вырваны из контекста, и по ним никак нельзя будет судить о происходящим в игре или о самом человеке.

Это все, что у нас есть. По крайней мере что мы используем довольно часто. Эти инструменты одновременно очень продвинутые и покажутся технологиями каменного века людям будущего, которые не поверят, что нам приходилось выбирать одну из технологий, вскрывать черепушку, чтобы получить качественные записи о работе мозга.

Но при всей их ограниченности, эти инструменты научили нас многому о мозге и привели к созданию первых любопытных нейрокомпьютерных интерфейсов.

ЧАСТЬ 4. НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ

В 1969 году ученый по имени Эберхард Фетц соединил один нейрон мозга обезьяны с циферблатом перед ее лицом. Стрелки должны были двигаться, когда нейрон активировался. Когда обезьяна думала так, что активировался нейрон и стрелки смещались, она получала конфету со вкусом банана. Со временем обезьяна стала совершенствоваться в этой игре, потому что хотела больше вкусных конфет. Обезьяна научилась активировать отдельный нейрон и стала первым персонажем, получившим нейрокомпьютерный интерфейс.

В течение следующих нескольких десятилетий прогресс был довольно медленным, но к середине 90-х годов ситуация начала меняться и с тех пор все разгоняется.

Поскольку наше понимание мозга и электродного оборудования довольно примитивны, наши усилия, как правило, направлены на создание простых интерфейсов, которые будут использоваться в тех областях головного мозга, которые мы понимаем лучше всего, таких как моторная кора и визуальная кора головного мозга.

И поскольку человеческие эксперименты возможны только для людей, которые пытаются использовать НКИ для облегчения своих страданий — и потому что спрос рынка сосредоточен именно на этом — наши усилия почти полностью были посвящены восстановлению утраченных функций для людей с ограниченными возможностями.

Крупнейшие отрасли НКИ будущего, которые обеспечат людей волшебными сверхспособностями и преобразуют мир, сейчас находятся в состоянии зародыша — и нам приходится руководствоваться ими, а также своими догадками, размышляя о том, каким может быть мир в 2040, 2060 или 2100 году.

Давайте пройдемся по ним.

Это компьютер, созданный Аланом Тьюрингом в 1950 году. Он называется Pilot ACE. Шедевр своего времени.

Теперь посмотрите на это:

Когда вы будете читать примеры ниже, я хочу, чтобы вы держали перед глазами такую аналогию —

Pilot ACE является для iPhone 7 тем же,

чем

каждый пример НКИ ниже является для ______________

— и попробуйте представить, что должно быть на месте прочерка. К нему мы вернемся позже.

В любом случае из всего, что я читал и обсуждал с людьми в этой области, в настоящее время в разработке находится три крупных категории нейрокомпьютерных интерфейсов:

Первые НКИ типа #1: использование моторной коры в качестве дистанционного управления

Если вы забыли, моторная кора — это вот этот парниша:

Многие области мозга для нас непонятны, но моторная кора непонятна для нас меньше, чем другие. И что более важно, она хорошо картирована, отдельные ее части контролируют отдельные участки тела.

Что важно, это одна из крупных участков мозга, которая отвечает за нашу работу. Когда человек что-то делает, моторная кора почти наверняка тянет за ниточки (во всяком случае физической стороны действия). Поэтому человеческому мозгу не нужно учиться использовать моторную кору в качестве дистанционного управления, потому что мозг уже использует ее в таком качестве.

Поднимите свою руку. Теперь опустите. Видите? Ваша рука похожа на маленький игрушечный беспилотник, и ваш мозг просто использует моторную кору как пульт дистанционного управления, чтобы дрон взлетел и вернулся обратно.

Цель НКИ на основе моторной коры состоит в том, чтобы подключиться к ней, а затем, когда пульт дистанционного управления вызовет команду, услышать эту команду и отправить ее на какой-нибудь аппарат, который сможет на нее ответить. Например, на руку. Пучок нервов — посредник между вашей корой и вашей рукой. НКИ — посредник между вашей моторной корой и компьютером. Все просто.

Один из интерфейсов такого типа позволяет человеку — обычно человеку, парализованному от шеи либо с ампутированной конечностью, — перемещать курсор на экране силой мысли.

Все начинается с 100-контактной многоэлектродной матрицы, которая имплантируется в моторную кору человека. Моторная кора у парализованного человека работает прекрасно — просто спинной мозг, который служил посредником между корой и телом, прекратил работать. Таким образом, с имплантированной электродной матрицей исследователи дали возможность человеку двигать рукой в разных направлениях. Даже если он не может этого сделать, моторная кора функционирует нормально, как если бы он мог.

Когда кто-то двигает рукой, его моторная кора взрывается активностью — но каждый нейрон обычно интересуется только одним типом движения. Поэтому один нейрон может срабатывать всякий раз, когда человек двигает своей рукой вправо, но будет скучать при движении в других направлениях. Тогда только по одному этому нейрону можно было бы определить, когда человек хочет передвинуть свою руку вправо, а когда нет. Но с электродной матрицей из 100 электродов каждый из них будет слушать отдельный нейрон. Поэтому во время испытаний, когда человека просят передвинуть руку вправо, например, 38 из 100 нейронов фиксирует активность нейронов. Когда человек хочет передвинуть руку влево, активируется 41 другой. В процессе отработки движений в разных направлениях и с разной скоростью, компьютер получает данные с электродов и синтезирует их в общее понимание картины активации нейронов, соответствующей намерениям двигаться по осям X-Y.

Затем, когда они выводят эти данные на экран компьютера, человек может силой мысли, «пытаясь» двигать курсор, действительно контролировать курсор. И это работает. При помощи НКИ, сопряженных с моторной корой, компания BrainGate позволила мальчику играть в видеоигру при помощи одной только силы мысли. 

И если 100 нейронов могут сказать вам, куда они хотят передвинуть курсор, почему они не могут сказать вам, когда они хотят поднять чашечку кофе и сделать глоток? Вот что сделала эта парализованная женщина:

Другая парализованная женщина сумела полетать на симуляторе истребителя F-35, а обезьяна недавно при помощи мозга проехала в инвалидном кресле. 

И почему ограничиваться одними руками? Бразильский пионер НКИ Мигель Николелис и его команда построили целый экзоскелет, позволивший парализованному человеку сделать открывающий удар на World Cup.

Отступление на тему проприоцепции

Движение всех этих «нейропротезов» практически целиком зависит от записи нейронов, но чтобы эти устройства были действительно эффективны, она не должна быть односторонней, а скорее петлей, связующей дорожки записи и стимулирования. Мы редко об этом задумываемся, но большая часть вашей способности поднимать вещи обязана входящей сенсорной информации, которую кожа ваших рук отправляет в мозг (называется «проприоцепция»). Онемевшими пальцами очень трудно зажечь спичку, даже если вы полностью здоровы. Поэтому, чтобы бионические конечности хорошо работали, они должны принимать и сенсорную информацию.

Стимулирование нейронов сложнее их считывания. Как говорит исследователь Флип Сабес:

«Если я запишу схему активности, это не значит, что я смогу легко воссоздать эту схему активности, просто проиграв ее наоборот. Но если вы все перепутаете, а затем заходите воссоздать первоначальное движение одной из планет, нельзя будет просто взять и вернуть ее на орбиту, потому что на нее будут влиять все остальные планеты. Аналогично, нейроны не работают изолированно, поэтому существует фундаментальная необратимость. Кроме того, со всеми аксонами и дендритами трудно просто стимулировать нейроны, которые вам нужно, потому что они очень тесно связаны».

Лаборатория Флипа пытается решить эти вопросы при помощи мозга. Оказывается, если вознаграждать обезьяну сочным глотком апельсинового сока, когда срабатывает один нейрон, со временем обезьяна научится активировать нейрон по требованию. Нейрон будет выступать в некотором роде пультом ДУ. Следовательно, обычные команды моторной коры — лишь один из возможных механизмов управления. Аналогично, пока технологии НКИ не станут достаточно хороши для идеальной стимуляции, можно использовать нейропластичность мозга для обхода. Если будет слишком сложно сделать так, чтобы кончик бионического пальца касался чего-либо и отправлял обратно информацию, которая будет похожа на ощущение прикосновения собственного пальца человека, кисть руки может отправлять какую-нибудь другую информацию в мозг. Сначала это будет казаться странным для пациента — но в конечном итоге мозг научится расценивать этот сигнал как новое ощущение касания. Эта концепция называется «сенсорная субституция (замена)», и в ней мозг способствует созданию НКИ.

В этих разработках есть семена других будущих революционных технологий — вроде интерфейсов «мозг — мозг».

Николелис провел эксперимент, в котором моторная кора одной крысы в Бразилии, нажимавшей один из двух рычагов в клетке — один из которых, о чем знала крыса, доставит ей удовольствие — была связана через Интернет с моторной корой другой крысы в США. Крыса в США была в подобной клетке, за исключением того, что, в отличие от крысы в Бразилии, у нее не было информации о том, какой из ее двух рычагов доставит ей удовольствие — помимо сигналов, которые она получает от бразильской крысы. В ходе эксперимента, если американская крыса правильно выбирала рычаг, тот же, который тянула крыса в Бразилии, обе крысы получали награду. Если тянули неверный, не получали. Интересно то, что с течением времени крысы становились все лучше и лучше, работали сообща, словно одна нервная система — хотя и понятия не имели о существовании друг друга. Успех американской крысы без информации составлял 50%. С сигналами, поступающими от мозга бразильской крысы, успех вырос до 64%. Вот видео.

 

 

Отчасти это сработало и на людях. Два человека в разных зданиях работали сообща, играя в видеоигру. Один видел игру, другой держал контроллер. Используя простые гарнитуры ЭЭГ, игрок, который видел игру, мог, не двигая руками, подумать о движении своей рукой, чтобы «выстрелить» на контроллере — и поскольку их мозги сообщались между собой, игрок с контроллером чувствовал сигнал в пальце и нажимал кнопку.

Первые НКИ типа #2: искусственные уши и глаза

Есть несколько причин, по которым давать зрение слепым и звук глухим — среди самых доступных категорий нейрокомпьютерных интерфейсов.

Во-первых, подобно моторной коре, сенсорные части коры — это части мозга, которые мы понимаем достаточно хорошо, отчасти потому, что они имеют тенденцию хорошо картироваться.

Во-вторых, среди многих первых подходов нам не нужно было иметь дела с мозгом — можно было взаимодействовать с теми местами, где уши и глаза соединяются с мозгом, потому что именно там чаще всего встречались нарушения.

И в то время как деятельность моторной коры головного мозга заключалась главным образом в считывании нейронов для извлечения информации из мозга, искусственные органы чувств работают по-другому — стимулируя нейроны для отправки информации внутрь.

За последние десятилетия мы наблюдали невероятное развитие кохлеарных имплантатов.

Отступление на тему того, как работает слух

Когда вы думаете, что «слышите» звук, происходит следующее:

То, что мы представляем как звук, это модели колебаний молекул воздуха вокруг головы. Когда гитарная струна, голосовые связки или ветер производят звук, он рождается вследствие вибраций, которые толкают ближайшие молекулы воздуха, и они расширяются как шар, подобно тому как поверхность воды расширяется наружу в месте, где падает камень.

Ваше ухо — это машина, которая преобразует эти вибрации в электрические импульсы. Всякий раз, когда воздух (или вода, или любая другая среда, молекулы которой могут вибрировать) входит в ухо, ваше ухо переводит точную картину вибрации в электрический код, который затем посылается в нервные окончания. Нервы запускают потенциалы действия, которые посылают код в слуховую кору для обработки. Ваш мозг получает информацию, и мы называем процесс получения этого конкретного типа информации «слухом».

Большинство глухих или слабослышащих людей не имеют проблем с нервами или слуховой корой — у них обычно возникают проблемы с ухом. Их мозг так же готов, как и любой другой, превращать электрические импульсы в слух — просто их слуховая кора не получает никаких электрических импульсов, потому что машина, которая преобразует вибрации воздуха в эти импульсы, не выполняет свою работу.

Ухо имеет много частей, но именно улитка, в частности, осуществляет важное преобразование. Когда вибрации попадают в жидкость в улитке, тысячи тонких волосков, устилающих ее, вибрируют, а клетки, которые прикреплены к этим волоскам, преобразуют механическую энергию вибраций в электрические сигналы, которые затем возбуждают слуховой нерв. Вот как это выглядит:

Улитка также сортирует входящий звук по частоте. Вот крутая диаграмма, показывающая, почему низкие звуки обрабатываются в конце улитки, а высокие — в начале (а также почему ухо может слышать звук на определенной максимальной и минимальной частотах):

Кохлеарный имплантат — это маленький компьютер, у которого на одном конце микрофон (который сидит на ухе), а на другом провод, который соединяется с массивом электродов, выстилающих улитку.

Звук поступает в микрофон (маленький крючок в верхней части уха) и входит в коричневую штуку, которая обрабатывает звук, чтобы отфильтровать менее полезные частоты. Затем коричневая штука передает информацию через кожу, через электрическую индукцию, в другой компонент компьютера, который преобразует информацию в электрические импульсы и посылает ее в улитку. Электроды фильтруют импульсы по частоте, как улитка, и стимулируют слуховой нерв, как волоски в улитке. Вот так это выглядит снаружи:

Другими словами, искусственное ухо выполняет такую же функцию превращения звука в импульсы и передачи в слуховой нерв, как и обычное ухо.

Но это не идеально. Почему? Потому что для того, чтобы послать звук в мозг с таким же качеством, как и обычное ухо, нужно 3500 электродов. Большинство кохлеарных имплантатов содержит всего 16. Грубовато.

Но мы ведь в эпохе Pilot ACE — конечно, грубовато.

Тем не менее сегодняшний кохлеарный имплантат позволяет людям слышать речь и разговаривать, а это уже неплохо.

Многие родители глухих детей ставят им кохлеарные имплантаты в годовалом возрасте. 

В мире слепоты происходит аналогичная революция в виде имплантата сетчатки.

Слепота часто является результатом заболевания сетчатки. В этом случае имплантат может выполнять подобную функцию для зрения, как кохлеарный имплантат для слуха (хоть и не так прямо). Он делает то же, что и обычный глаз, передавая информацию нервам в форме электрических импульсов, как это делают глаза.

Более сложный интерфейс, чем кохлеарный имплантат, первый имплантат сетчатки был одобрен FDA в 2011 году — им стал имплантат Argus II, изготовленный Second Sight. Имплантат сетчатки выглядит так:

И работает так: 

Имплантат сетчатки имеет 60 сенсоров. В сетчатке около миллиона нейронов. Грубовато. Но видеть размытые кромки, формы, игры света и тьмы значительно лучше, чем не видеть вообще ничего. Что особенно интересно, для достижения хорошего зрения совсем не нужен миллион сенсоров — моделирование позволило предположить, что 600-1000 электродов будет достаточно для распознавания лиц и чтения.

Первые НКИ типа #3: глубокая стимуляция головного мозга

Начиная с конца 1980-х годов, глубокая стимуляция мозга стала еще одним грубым инструментом, который все так же меняет жизнь для многих людей.

Также это категория НКИ, которые не связаны с внешним миром — это использование нейрокомпьютерных интерфейсов для лечения или улучшения самого себя, изменяя что-то внутри.

То, что происходит здесь, — это один или два электродных провода, обычно с четырьмя отдельными электродными участками, которые вводятся в мозг и часто оказываются где-то в лимбической системе. Затем в верхнюю часть грудной клетки имплантируют небольшой электрокардиостимулятор и подключают к электродам. Вот так:

Затем электроды могут выдавать небольшой заряд по необходимости, что полезно для многих важных штук. Например:

  • уменьшение тремора у людей с болезнью Паркинсона
  • уменьшение тяжести приступов
  • уменьшение обсессивно-компульсивного расстройства

В рамках экспериментов (то есть пока без одобрения FDA) ученым удалось смягчить определенные виды хронической боли, вроде мигреней или фантомной боли в конечностях, вылечить беспокойство или депрессию при ПТСР, либо в сочетании с мышечной стимуляцией восстановить определенные нарушенные схемы работы мозга, которые сломались после инсульта или неврологического заболевания.

* * *

Вот в таком состоянии находится пока еще слабо развитая область НКИ. И в этот момент в нее входит Илон Маск. Для него и для Neuralink, современная НКИ-индустрия — это точка А. Пока мы изучали прошлое на протяжении всех этих статей, чтобы подобраться к настоящему моменту. Теперь пришло время заглянуть в будущее — чтобы выяснить, что такое точка Б и как нам до нее добраться.

ЧАСТЬ 5. ЗАДАЧА NEURALINK

Поскольку я уже писал о двух компаниях Илона Маска — Tesla и SpaceX, — думаю, я понимаю его формулу. Она выглядит вот так:

И его первая мысль о новой компании всего начинается справа и проходит путь налево.

Он решает, что некоторые определенные изменения в мире увеличат вероятность того, что человечество будет иметь наилучшее будущее. Он знает, что крупномасштабное изменение мира происходит быстрее всего, когда весь мир — Колосс Человеческий — работает над этим. И он знает, что Колосс Человеческий будет стремиться к достижению цели тогда и только тогда, если будет экономическая движущая сила — если сам процесс траты ресурсов на достижение этой цели будет хорошим бизнесом.

Зачастую, прежде чем бурно развивающаяся индустрия наберет обороты, все это похоже на стопку бревен — все компоненты для огня на месте, все готово к работе, но нет спички. Существует некоторый технологический дефицит, не дающий взлететь всей отрасли.

Поэтому, когда Илон создает компанию, ее основная стратегия, как правило, заключается в создании спички, которая зажжет индустрию и заставит Колосс Человеческий работать над ней. Это, в свою очередь, как считает Илон, приведет к событиям, которые изменят мир таким образом, что повысится вероятность того, что у человечества будет наилучшее будущее. Но нужно взглянуть на его компании с высоты птичьего полета, чтобы все это понять. В противном случае, вы будете ошибочно считать все, что он делает, обычным бизнесом — тогда как на самом деле то, что выглядит как бизнес, будет являться механизмом для поддержания компании, внедряющей инновации для создания важной спички.

Когда я работал над статьями про Tesla и SpaceX, я спросил Илона, почему он лезет в инженерию, а не в науку, и он объяснил, что когда дело доходит до прогресса, «инженерия является сдерживающим фактором». Другими словами, прогресс науки, бизнеса и промышленности — все это происходит с разрешения технического прогресса. И если посмотреть на историю, в этом есть смысл — поскольку каждая величайшая революция в прогрессе человечества — это технический прорыв. Спичка.

Итак, чтобы понять компанию Илона Маска, нужно подумать о спичке, которую он пытается создать — наряду с тремя другими переменными:

И когда я начал размышлять о том, что такое Neuralink, я знал, какие переменные мне нужно проставить. На тот момент у меня было очень смутное представление об одной из переменных — что цель компании заключается в «ускорении появления общемозгового нейроинтерфейса». Или волшебной шляпы, как я его назвал.

Насколько я понял, интерфейс общего мозга должен был представлять нейрокомпьютерный интерфейс в идеальном мире — супер-пупер-продвинутый концепт, когда все нейроны вашего мозга могут незримо коммуницировать с миром снаружи. Эта концепция была основана на научно-фантастической идее «нейронного кружева» из серии «Культура» Иэна Бэнкса — невесомый, неосязаемый интерфейс на весь мозг, который можно телепортировать в мозг.

Вопросов у меня было предостаточно.

К счастью, я направлялся в Сан-Франциско, где должен был засесть с половиной команды основателей Neuralink и побыть самым глупым человеком в комнате.

Отступление на тему, почему я не преувеличиваю, называя себя самым глупым человеком в той комнате, просто посмотрите сами.

Команда Neuralink:

Пол Меролла, который провел последние семь лет в роли ведущего конструктора чипов в IBM по программе SyNAPSE, где руководил разработкой чипа TrueNorth — одного из крупнейших CMOS-устройств в истории по числу транзисторов, если что. Пол рассказал мне, что его область работы называлась нейроморфной, а цель — создавать транзисторные схемы, основанные на принципах архитектуры мозга.

Ванесса Толоса, эксперт по микросборке команды Neuralink, один из ведущих исследователей биосовместимых материалов в мире. Работа Ванессы включает в себя проектирование биосовместимых материалов на основе принципов индустрии интегральных схем.

Макс Ходак, который работал над разработкой нескольких инновационных технологий НКИ в лаборатории Мигеля Николелиса в Дьюке, а также два раза в неделю ездил в колледж для запуска Transcriptic, «роботизированной облачной лаборатории для естественных наук», которую сам и основал.

Ди Джей Сео, который в своих 20 с лишним лет разработал в Калифорнийском университете в Беркли ультрасовременную новую концепцию НКИ под названием «нейронная пыль» — крошечные ультразвуковые сенсоры, которые могут обеспечить новый способ записи мозговой деятельности.

Бен Рапопорт, эксперт по хирургии в Neuralink, а также ведущий нейрохирург. Еще у него есть степень доктора электротехники в Массачусетском технологическом институте, позволяющая ему пропускать свою работу нейрохирурга «через линзу имплантируемых устройств».

Тим Хэнсон, которого коллега представил как «одного из лучших инженеров по всему миру на планете». Он самоучка, но благодаря своим знаниям материаловедения и методам микрофабрикации, ему удалось создать некоторые ключевые технологии, которые будут использоваться в Neuralink.

Флип Сабес, ведущий научный сотрудник, лаборатория которого в Калифорнийском университете в Сан-Франциско заложила новую почву для НКИ, объединив «кортикальную физиологию, вычислительное и теоретическое моделирование, а также психофизику и физиологию человека».

Тим Гарднер, ведущий научный сотрудник Бостонского университета, лаборатория которого работает над внедрением НКИ у птиц, чтобы изучить «как сложные песни собираются из элементарных нейронных единиц» и узнать «о связях между паттернами нейронной активности в разных временных масштабах». Тим и Флип оставили свои штатные должности, чтобы присоединиться к команде Neuralink.

Ну и сам Илон, генеральный директор и член команды. Пост генерального директора выделяет этот проект на фоне остальных, которые он недавно запустил, и помещает Neuralink в наивысший приоритет для него, где обитают только SpaceX и Tesla. Когда дело доходит до неврологии, Илон обладает наименьшими техническими знаниями в команде — но ведь и SpaceX он начинал без особых технических знаний и быстро стал сертифицированным ракетным специалистом, читая и задавая вопросы экспертам в своей команде. То же самое произойдет и здесь.

Я спросил Илона, как он собрал свою команду. Он ответил, что встретился буквально с 1000 человек, чтобы собралась эта группа, и частью задачи было огромное число совершенно раздельных экспертных областей, которые нужно было перебрать: нейробиология, нейрохирургия, микроскопическая электроника, клинические испытания и пр. Поскольку это междисциплинарная область, он искал междисциплинарных экспертов. И это видно по их биографиям — все члены группы обладают уникальным сочетанием знаний, которые перекрещиваются со знаниями других членов группы и вместе составляют как бы мегаэксперта. Илон также хотел найти людей, которые могли взглянуть на миссию свысока — которые были больше сосредоточены на промышленных результатах, чем на производстве бумажек. В общем, было непросто.

Но вот они сидели за круглым столом и смотрели на меня. Я был немного в шоке, потому что должен был провести очень много исследований, прежде чем приехать сюда. Я извлек из себя тезис, они подхватили его и умножили в четыре раза. И пока продолжалась дискуссия, я начал понемногу понимать, что к чему.

На протяжении нескольких следующих недель я встретился и с другими учредителями, каждый раз играя роль дурака. На этих встречах я сосредоточился на попытках составить исчерпывающую картину стоящих перед нами задач и того, как будет выглядеть путь к волшебной шляпе. Я хотел понять две этих коробки:

Первая была простой. Бизнес-часть Neuralink — это компания, занимающаяся разработкой нейрокомпьютерных интерфейсов. Они хотят создавать ультрасовременные НКИ — некоторые из них будут «устройствами микронных размеров». Этот процесс будет поддерживать рост компании и станет отличной базой для внедрения инновация (вроде того, как SpaceX использует свои запуски для поддержания компании и экспериментов с новейшими инженерными разработками).

Что касается интерфейса, над которым они планируют работать, вот что говорит Илон:

«Мы стремимся вывеси на рынок нечто, что поможет при определенных серьезных травмах головного мозга (инсульт, раковое поражение, врожденное), примерно через четыре года».

Вторая коробка была сложнее. Сегодня нам кажется очевидным, что использование технологии парового двигателя ради силы огня должно было начаться, дабы произошла промышленная революция. Но если бы вы поговорили с кем-то в 1760 году об этом, ясности было бы гораздо меньше — какие препятствия нужно преодолеть, какие инновации внедрить, сколько все это займет времени. И вот мы здесь — пытаемся понять, как должна выглядеть спичка, которая зажжет нейрореволюцию, и как ее создать.

Отправной точкой для обсуждения инновация будет дискуссия о препятствиях — почему вообще возникает необходимость инноваций. В случае Neuralink этот список будет большой. Но даже с учетом того, что основным сдерживающим фактором будет инженерная разработка, есть несколько крупных проблем, которые вряд ли станут основным препятствием:

Общественный скептицизм

Недавно был проведен опрос, в котором выяснилось, что американцы боятся будущего биотехнологий, в частности — НКИ, больше, чем редактирования генов.

Флип Сабес не разделяет их опасений.

Когда ученый думает об изменении фундаментальной природы жизни — о создании вирусов, о евгенике и пр. — создается спектр, который многие биологии находят довольно тревожным, но я знаю, что когда нейробиологи думают о чипах в мозге, им это не кажется странным, потому что у нас уже есть чипы в мозге. У нас есть глубокая стимуляция мозга, которая облегчает симптомы болезни Паркинсона, мы проводим первые испытания чипов для восстановления зрения, у нас есть кохлеарный имплантат — нам не кажется чем-то странным поместить устройство в мозг, чтобы считывать и записывать информацию.

И, узнав все о чипах в мозге, я соглашаюсь — и когда американцы узнают о них все, они тоже изменят свое мнение.

История поддерживает этот прогноз. Люди не очень быстро привыкли к глазной хирургии Lasik, когда она впервые появилась — 20 лет назад всего 20 000 человек в год прибегали к операции. Сегодня это число составляет уже 2 000 000. То же самое с кардиостимуляторами. И дефибрилляторами. И пересадкой органов. Но ведь она когда-то отдавала франкенштейнщиной! Имплантаты мозга будут из той же оперы.

Наше непонимание мозга

Помните, «если представить понятый мозг одной милей, мы прошли всего три дюйма по ней»? Флип тоже так считает:

Если бы нам нужно было понять мозг, чтобы взаимодействовать с ним по существу, у нас были бы проблемы. Но все эти штуки в мозге можно расшифровать без полного понимания динамики вычислений в мозге. Возможность считать это все — это проблема инженеров. Возможность понять происхождение и организацию нейронов в мельчайших деталях, которые удовлетворили бы нейробиологов сполна — это отдельная проблема. И нам не нужно решить все эти научные проблемы, чтобы добиться прогресса.

Если мы можем просто при помощи технических методов заставить нейроны разговаривать с компьютерами, этого будет достаточно, и машинное обучение позаботится об остальном. То есть научит нас науке о мозге. Как отмечает Флип:

Обратная сторона фразы «нам не нужно понимать мозг, чтобы добиться прогресса» заключается в том, что прогресс в инженерном деле почти наверняка увеличит наше научное знание — вроде того, как Alpha Go научит лучших игроков мира лучшим стратегиям игры в го. И этот научный прогресс приведет к еще большему техническому прогрессу — инженерия и наука будут подталкивать друг друга.

Злобные гиганты

Tesla и SpaceX обе наступают на очень большие хвосты (например, автомобильной промышленности, нефтегазового и военно-промышленного комплекса). Большие хвосты не любят, когда на них наступают, поэтому обычно делают все возможное, чтобы препятствовать прогрессу наступающего. К счастью, у Neuralink нет такой проблемы. Нет ни одной крупной сферы деятельности, которую может разрушить Neuralink (по крайней мере, в обозримом будущем — а там, возможная нейрореволюция нарушит работу почти каждой отрасли).

Препятствия Neuralink — это технологические препятствия. Их много, но два из них стоят особнячком, и если их преодолеть, этого может быть достаточно, чтобы все остальные стены упали и полностью изменили траекторию нашего будущего.

Большое препятствие #1: пропускная способность

Одновременно в человеческом мозге никогда не было более пары сотен электродов. Если сравнивать со зрением, это равноценно сверхнизкому разрешению. Если сравнивать с двигателем, это простейшие команды с малой степенью контроля. Если сравнивать с мыслями, нескольких сотен электродов будет достаточно лишь для того, чтобы передать просто изложенное сообщение.

Нам нужна более высокая пропускная способность. Намного более высокая.

Рассуждая над интерфейсом, который мог бы изменить мир, команда Neuralink определила примерное число в «миллион одновременно считываемых нейронов». Еще говорят, что 100 000 — это число позволит создать много полезных НКИ с различными применениями.

С аналогичными проблемами столкнулись первые компьютеры. Примитивные транзисторы занимали много места и с трудом масштабировались. Но в 1959 году появилась интегральная схема — компьютерный чип. Вместе с ней появился способ увеличивать число транзисторов и закон Мура — понятие о том, что число транзисторов, которые можно уместить на компьютерном чипе, удваивается каждые полтора года.

До 90-х электроды для НКИ делали руками. Затем мы начали выяснять, как производить эти крошечные 100-электродные многоэлектродные матрицы, используя современные полупроводниковые технологии. Бен Рапопорт из Neuralink считает, что «переход от ручного производства к электродам Utah Array стал первым намеком на то, что закон Мура может возыметь власть и в области НКИ».

Это огромный потенциал. Сегодня наш максимум это несколько сотен электродов, способных измерять около 500 нейронов одновременно — это далеко не миллион, даже и близко нет. Если добавлять по 500 нейронов каждые полтора года, мы придем к миллиону в 5017 году. Если же удваивать это число каждые полтора года, мы получим миллион к 2034 году.

В настоящее время мы где-то между. Ян Стивенсон и Конрад Кординг опубликовали работу, в которой рассмотрели максимальное число нейронов, которые считывались одновременно в разные моменты на протяжении последних 50 лет (у любых животных) и вывели результат на этот график:

Это исследование, которое еще называют законом Стивенсона, предполагает, что количество нейронов, которые мы можем регистрировать одновременно, по всей видимости, удваивается каждые 7,4 года. Если этот показатель будет держаться, до конца этого столетия нам удастся дойти до миллиона, а в 2225 году — записать каждый нейрон в мозгу и получить нашу готовую шляпу волшебника.

В общем, эквивалента интегральной схемы для НКИ пока нет, потому что 7,4 года — слишком большое число для начала революции. Прорыв будет сделан не устройством, которое может записать миллион нейронов, а со сдвигом парадигмы, вследствие которого этот график будет больше походить на закон Мура и меньше — на Стивенсона. Как только это произойдет, последуют и миллионы нейронов.

Большое препятствие #2: имплантация

НКИ не смогут захватить мир, если всякий раз для их внедрения придется вскрывать черепушку.

Это важная тема в Neuralink. Думаю, слово «неинвазивно» или «неинвазивный» было произнесено раз сорок во время моих бесед с командой.

Помимо того, что это серьезный барьер для входа и серьезная проблема для безопасности, инвазивная операция на головном мозге стоит дорого и многого требует. Илон сказал, что финальный процесс имплантации НКИ должен быть автоматизирован. «Машина, которая будет на это способна, должна быть чем-то вроде Lasik, автоматизированным процессом — потому что в противном случае вы будете ограничены числом нейрохирургов, а затраты будут слишком высоки. Нужна машина по типу Lasik, чтобы масштабировать этот процесс».

Создание НКИ с высокой пропускной способностью было бы прорывом уже само по себе, не говоря уж о разработке неинвазивных имплантатов. Но выполнение обоих пунктов начнет революцию.

Другие препятствия

Сегодняшние пациенты с НКИ ходят с проводом, торчащим из головы. В будущем это, конечно, не взлетит.  Neuralink планирует работать над устройствами, которые будут беспроводными. Но это также сопряжено с проблемами. Необходимо устройство, которое сможет беспроводным путем передавать и получать кучу данных. Значит, оно должно самостоятельно позаботиться о таких вещах, как усиление сигнала, преобразование аналога в цифру, а также сжатие данных. И это все также должно работать на индукционном токе.

Еще одна большая проблема — биосовместимость. Чувствительная электроника, как правило, не очень хорошо уживается в желейном шарике. И тело человека плохо принимает инородные объекты в себя. Но мозговые интерфейсы будущего должны будут работать вечно и без перебоев. Следовательно, устройство будет герметично упаковано и достаточно надежно, чтобы переживать десятилетия жужжания и смещения нейронов вокруг. И мозг — который расценивает современные устройства как вторженцев и покрывает их рубцовой тканью — придется как-нибудь обмануть, заставив думать, что это устройство — нормальная часть мозга.

Есть еще проблема с пространством. Где именно вы будете размещать свое устройство, которое сможет взаимодействовать с миллионом нейронов в черепе, который и без того делит пространство на 100 миллиардов нейронов? Миллион электродов, использующих современные многоэлектродные массивы, будет размером с бейсбольный мяч. Поэтому дальнейшая миниатюризация — это еще одна непрекращающаяся инновация, которую можно добавить в список.

Есть также факт того, что современные электроды в основном оптимизированы для простой электрической записи или простой электрической стимуляции. Если нам действительно нужен эффективный интерфейс, потребуется нечто иное, чем однофункциональные жесткие электроды — что-то с механической сложностью нейронных цепей, которые могут записывать и стимулировать, а также могут взаимодействовать с нейронами химически, механически и электрически.

И давайте просто условимся, что все это идеально сочетается — широкополосное, долговременное, биосовместимое, двунаправленное, коммуникативное, неинвазивно-имплантируемое устройство. Теперь мы можем вести диалог с миллионом нейронов одновременно. Только вот… мы ведь не знаем, как разговаривать с нейронами. Не так-то просто расшифровать статические вспышки сотни нейронов, но ведь мы, по сути, пытаемся изучить набор определенных вспышек, отвечающих определенным простым командам. С миллионом сигналов это не сработает. Обычный переводчик, по сути, использует два словаря, подменяя слова из одного словами в другом — но ведь это не значит понимать язык. Нам нужно осуществить мощный скачок в машинном обучении прежде, чем компьютер научится языку, и еще больший скачок будет необходимо проделать, чтобы понять язык мозга — потому что люди определенно не будут учиться расшифровывать код миллиона одновременно активирующихся нейронов.

Какой простой сейчас кажется колонизация Марса.

Но я готов поспорить, что телефон, автомобиль и посадка на Луну показались бы непреодолимыми технологическими проблемами для людей несколькими десятилетиями ранее. И я готов поспорить, что это —

— покажется совершенно неразрешимым для людей времен этого:

И да, это в вашем кармане. Если прошлое нас чему-то научило, так это тому, что всегда будут существовать технологии будущего, немыслимые для людей прошлого. Мы не знаем, какие технологии, которые кажутся нам совершенно невозможными, в дальнейшем станут повсеместными, но будут и такие. Люди всегда недооценивают Колосс Человеческий.

Если у всех, кого вы знаете, к 40 годам появится электроника в черепе, это произойдет благодаря сдвигу парадигму, который вызвал фундаментальный сдвиг во всей этой индустрии. Этот сдвиг как раз и пытается организовать команда Neuralink. Другие команды работают над этим тоже, и крутые идеи уже начали появляться:

Актуальные инновации в области НКИ

Группа из Университета штата Иллинойс разрабатывает интерфейс из шелка:

Шелк можно свернуть в тонкую связку и относительно неинвазивно ввести в мозг. Там он теоретически расправится и осядет в контурах, как термоусадочная пленка. На шелке будут гибкие кремниевые транзисторные массивы.

В своем выступлении TEDx Talk, Хон Йео продемонстрировал массив электродов, нанесенный на его кожу, как временная татуировка, и ученые считают, что этот метод можно потенциально использовать в мозге:

Другая группа работает над своего рода наномасштабной электродной нейронной сеткой, настолько крошечной, что ее можно ввести в мозг при помощи шприца:

Для сравнения: эта красная трубочка справа является кончиком шприца.

Другие неинвазивные методы включают вхождение в вены и артерии. Илон упоминал следующее: «Наименее инвазивный способ будет чем-то вроде прочного стента, который входит через бедренную артерию и разворачивается в кровеносной системе для взаимодействия с нейронами. Нейроны используют много энергии, поэтому это по сути дорожная сетка к каждому нейрону».

DARPA, подразделение технологических инноваций вооруженных сил США, благодаря недавно профинансированной программе BRAIN, ведет разработку крошечных «замкнутых» нейронных имплантатов, которые могут заменить лекарства.

Второй проект DARPA нацелен на установку миллиона электродов в устройство размером с монетку.

Другая идея, над которой ведется работа, это транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС), в которой магнитная катушка вне головы может создавать электрическим импульсы внутри мозга.

Эти импульсы могут стимулировать целевые области нейронов, обеспечивая абсолютно неинвазивный тип глубокой стимуляции мозга.

Один из соучредителей Neuralink, Ди Джей Сео приложил усилия к разработке еще более крутого интерфейса под названием «нейронная пыль». Нейронная пыль являет собой крошечные кремниевые сенсоры размером в 100 мкм (примерно равные ширине волоса), которые должны впрыскиваться прямо в кору. Совсем рядом, над твердой мозговой оболочкой, будет располагаться 3-миллиметровое устройство, которое сможет взаимодействовать с датчиками в пыли посредством ультразвука.

Это еще один пример инновационных преимуществ, получаемых от междисциплинарной команды. Ди Джей объяснил мне, что «существуют технологии, о которых вообще не задумываются в этой области, но мы можем привнести в нее некоторые принципы их работы». Он говорит, что нейронная пыль была создана под впечатлением от принципов работы технологий микрочипов и RFID. Можно с легкостью увидеть, как работает перекрестное влияние разных полей:

Другие работают над еще более невероятными идеями, такими как оптогенетика (когда вы вводите вирус, который крепится к клетке мозга, заставляя ее впоследствии стимулироваться светом) или использованием углеродных нанотрубок, миллион которых можно связать вместе и направить в мозг через кровоток.

Эти люди работают над инновациями в компании.

Сейчас это относительно небольшая группа, но когда прорыв действительно начнет давать о себе знать, это быстро изменится. События начнут быстро развиваться. Пропускная способность мозга будет становиться все лучше и лучше, так как процедуры имплантации будут становиться проще и дешевле. Возникнет общественный интерес. И когда общественный интерес наберет обороты, заметит возможность и Колосс Человеческий — и тогда скорость развития подскочит до небес. Точно так же, как прорывы в компьютерном оборудовании привели к развитию программного обеспечения, так и крупные индустрии подключатся к разработке умных приложений и передовых машин, которые будут работать совместно с нейрокомпьютерными интерфейсами. Когда-нибудь в 2052 году вы будете рассказывать какому-нибудь ребенку о том, как все начиналось, и ему будет скучно.

Я пытался заставить команду Neuralink обсудить со мной 2052 год. Я хотел узнать, что будет, когда все это воплотится в жизнь. Я хотел узнать, что они сами хотели бы поставить на место прочерка. Но это было непросто — ведь эту команду создавали специально, чтобы она сосредоточилась на конкретных результатах, а не на пустых словах.

Но я продолжал просить, стиснув зубы, пока они не изложили свои мысли касательно будущего. Я также провел большую часть своих бесед на тему далекого будущего с Илоном и Мораном Серфом, нейробиологом, который работает над НКИ и много думает о долгосрочных последствиях своей работы. Наконец, один из членов команды Neuralink рассказал мне, что, безусловно, он и его коллеги о многом мечтают — иначе бы они не делали то, что делают — и что многие вещи в их области были созданы под влиянием научной фантастики. Он рекомендовал мне поговорить с Рамезом Наамом, автором знаменитой трилогии «Нексус». Поэтому я задал 435 вопросов Рамезу, чтобы составить полную картину.

По итогам этой беседы я ушел совершенно убитым. Однажды я писал, каково будет, если мы вернемся в 1750 год — когда еще не было электричества, двигателей или телекоммуникаций — вытащим Джорджа Вашингтона и покажем ему наш современный мир. Он будет так шокирован, что умрет. Тогда же я задумался о концепции того, на сколько лет в будущее нужно отправиться, чтобы испытать смертельный шок от прогресса. Я назвал ее Точкой Смертельного Прогресса (ТСП).

С тех пор, как родился Колосс Человеческий, наш мир обрел странное свойство — с течением времени он становится все волшебнее. Так работает ТСП. И поскольку развитие порождает еще более быстрое развитие, тенденция состоит в том, что со временем ТСП становится все ближе, все короче. Для Джорджа Вашингтона ТСП составляла несколько сотен лет, что не так-то много в общей схеме человеческой истории. Но сейчас мы живем во времени, когда все летит так быстро, что мы можем испытать несколько ТСП за свою жизнь. Объем всего, что случилось с 1750 по 2017 года, может быть повторен уже в течение вашей жизни, причем неоднократно. Это волшебное время, чтобы жить — и это сложно понять, трудно заметить, потому что ту жизнь, которой мы живем, мы проживаем изнутри.

Во всяком случае я много думаю о ТСП и всегда задаюсь вопросом, что было бы, если бы мы отправились вперед в машине времени и испытали то, что Джордж испытал бы здесь. Каким должно быть будущее, чтобы я умер от шока? Можно рассуждать о таких вещах, как искусственный интеллект и редактирование генов, и я не сомневаюсь, что прогресс в этих областях может привести к моей смерти от шока. Но фраза «кто его знает, как оно будет» никогда не была описательной.

Я считаю, что у меня, возможно, наконец появилась описательная картина нашего шокирующего будущего. Позвольте мне обрисовать ее вам.

ЧАСТЬ 6. ЭРА ВОЛШЕБНИКОВ

Зарождающаяся отрасль нейрокомпьютерных интерфейсов — это семя революции, которая изменит практически всё. Но во многих отношениях будущее нейрокомпьютерных интерфейсов — это не ново. Если взглянуть со стороны, все это будет похоже на следующую большую главу истории, которая уже пишется. Язык невыносимо долго превращался в письмо, оно затем невыносимо долго превращалось в печать. Затем появилось электричество и все завертелось. Радио. Телевидение. Компьютеры. Вместе с этим всем, каждый дом стал волшебным. Затем телефоны стали беспроводными. Затем мобильными. Компьютеры превратились из устройств для работы и игр в окна в цифровой мир, частью которого все мы стали. Затем телефоны и компьютеры слились в повседневные устройства, которые перенесли волшебство из наших домов в наши руки. И на запястья. Сейчас мы находимся на заре развития виртуальной и дополненной реальности, которые обернут волшебством наши глаза и уши и перенесут наше существование в цифровой мир.

Не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понять, к чему все идет.

Волшебство проделало путь с промышленных объектов в наши дома и руки и скоро окажется у нас на голове. Затем оно сделает еще один шаг. Волшебство перенесется в наши мозги.

Это произойдет благодаря общемозговому интерфейсу, который я называю волшебной шляпой — нейрокомпьютерный интерфейс такой полный, такой гладкий, такой биосовместимый и с высокой пропускной способностью, что он станет частью вашей коры и лимбической системы. Общемозговой интерфейс обеспечит ваш мозг способность общаться беспроводным путем с облаком, с компьютерами и с мозгами любого, у кого будет такой же интерфейс. Этот поток информации между вашим мозгом и внешним миром будет совершенно незаметным, он будет похож на мышление, которое сейчас происходит у вас в голове. И хотя мы пока используем термин «нейрокомпьютерный интерфейс», я думаю, что он не в полной мере передает концепцию общемозгового интерфейса. Поэтому я буду называть его волшебной шляпой.

Теперь, чтобы полностью вникнуть в суть волшебной шляпы на вашей голове и как она все изменит, нужно осознать несколько идей:

  1. Совершенно невероятную идею
  2. Супер-пупер-поразительную совершенно невероятную идею

Сначала мы обсудим первую, а вторую придержим на конец, чтобы у вас было время обмозговать #1.

Илон называет общемозговой интерфейс и его многочисленные возможности «третичным цифровым слоем», и этот термин имеет двойное значение, которое соответствует двум идеям поразительного выше.

Первое значение затрагивает идею физических частей мозга. Мы обсуждали три слоя головного мозга — ствол мозга (управляемый лягушкой), лимбическую систему (управляемую обезьяной) и кору (управляемую рациональным мыслителем). Мы тщательно их разобрали, но до конца этой статьи давайте выбросим лягушку из объяснения, потому что она по большей части функциональна и живет за кулисами.

Когда Илон говорит о «третичном цифровом слое», он подразумевает, что наш мозг содержит два слоя — нашу животную лимбическую систему (которую мы можем называть первичным слоем) и нашу развитую кору (которую можно назвать вторичным слоем). Интерфейс волшебной шляпы, таким образом, будет третичным слоем — новой физической частью мозга, дополняющей две других.

Если такое сравнение вам не нравится, у Илона есть что вам сообщить:

У нас уже есть третичный цифровой слой. Это компьютер, или телефон, или другие прибамбасы. Вы можете задать вопросу Google и мгновенно получить ответ. Можно получить доступ к любой книге или музыке. При помощи таблиц можно производить невероятные расчеты. Если взять здание размером с Эмпайр-Стейт-Билдинг, наполненное людьми с калькуляторами, если у них будет карандаш и бумага — один человек с ноутбуком может сделать намного больше, чем все это здание людей с калькуляторами. Можно пообщаться с человеком по видеочату на другом конце земного шара. Когда-то такое вполне сошло бы за колдовство. Можно записать любое видео или звук, сделать миллиард фотографий, пометить их тегами и автоматически рассортировать. Можно транслировать в соцмедиа миллионам людей одновременно и бесплатно. Это чудеса, сверхсила, которых не было даже у президента двадцать лет назад.

Чего люди не могут понять сейчас, так это что они уже киборги. Вы не то существо, которое было двадцать или даже десять лет назад. Вы уже другое существо. Посмотрите: люди даже делают опросы на тему «как долго вы можете обходиться без своего телефона». И если вам не больше 20 лет, то даже одного дня будет достаточно. Без телефона мы как без рук. Думаю, что люди уже как бы слились со своими телефонами, ноутбуками и прочими устройства.

Это сложно вообразить, потому что мы не чувствуем себя какими-то киборгами. Мы чувствуем себя людьми, которые используют устройства для своих нужд. Но подумайте о своем цифровом «я», когда общаетесь с кем-нибудь в Интернете или в «Скайпе» либо когда смотрите видео на YouTube. Все это делает ваше цифровое альтер-эго, этакий человечек внутри вас. Единственная разница в том, что нет никакого человечка — вы используете волшебство, чтобы отправиться далеко отсюда на скорости света, по проводам, спутникам и электромагнитным волнам. Разница в среде.

До языка не было хорошего способа передать мысль из одного мозга в другой. Затем первые люди изобрели технологию языка, трансформирующую голосовые связки и уши в первые в мире устройства связи, а воздух — в первую коммуникационную среду. Мы используем эти устройства всякий раз, когда говорим друг с другом. Вот так:

Затем мы осуществили еще один прыжок, изобрели второй слой устройств, со своей средой, позволяющих нам общаться на большом расстоянии:

В этом смысле в вашем телефоне столько же «вас», сколько и в голосовых связках, глазах или ушах. Все эти вещи — просто инструменты, перемещающие мысли от мозга к мозгу, — так какая разница, где этот инструмент: в руке, в горле или в глазнице? Цифровой век сделал нас двойными существами — физическими, которые взаимодействуют с физическим окружением, используя биологические части, и цифровыми, которые используют цифровые устройства — цифровые конечности — для взаимодействия с цифровым миром.

Но поскольку мы об этом не думаем в таком ключе, мы можем представить, что человек с телефоном в голове или горле будет киборгом, а человек с телефоном в руке, прижимающей его к голове, нет. Точка зрения Илона заключается в том, что киборгом человека делают его способности — а не то, с какой стороны черепа эти способности проявляются.

Мы уже киборги, мы уже обладаем сверхсилой, мы уже проводим большую часть своей жизни в цифровом мире. И когда задумываешься об этом в таком ключе, понимаешь, насколько очевидным становится необходимость улучшить среду, которая соединяет нас с миром. Собственно, в это изменение верит Илон, и оно должно произойти, когда волшебство проникнет в наши мозги:

Вы уже цифровой сверхчеловек. Измениться может только интерфейс — увеличить пропускную способность вашего цифрового альтер-эго. Дело в том, что сегодня этот интерфейс сводится к крошечной соломинке, которая с точки зрения вывода — это как попытка просверлить дерево пальцем. И, очевидно, у такого вывода есть свои минусы. Это чертовски медленная коммуникация. Мы сможем улучшить ее на много порядков, если обзаведемся прямым нейроинтерфейсом.

Другими словами, внедрить наши технологии в наши мозги — это не вопрос того, хорошо или плохо быть киборгом. Это вопрос того, что мы уже киборги и будем ими оставаться, поэтому имеет смысл модернизировать себя из примитивных киборгов с низкой пропускной способностью в современных киборгов с высокой.

Общемозговой интерфейс — это как раз это обновление. Он изменит нас из существ, чей первичный и вторичный слои живут в головах и чей третичный слой живет в кармане, в руке или на столе —

— в существ, три слоя которых существуют совместно.

Ваша жизнь полна устройств, включая то, с которого вы сейчас это читаете. Волшебная шляпа превратит ваш мозг в устройство, позволит вашим мыслям напрямую переходить из головы в цифровой мир.

Это не просто перевернет коммуникации людей с компьютерами.

Сейчас люди общаются между собой вот так:

И так было с тех пор, как мы могли общаться. Но в мире волшебной шляпы все будет выглядеть вот так:

Илон всегда подчеркивает пропускную способность, когда говорит о задачах волшебной шляпы Neuralink. Полоса пропускания интерфейса позволяет принимать входящие изображения в формате HD, входящий звук — в хай-фай, а команды управления движениями — четко управляемыми, но все это очень важно для коммуникации. Если бы информация была молочным коктейлем, пропускная способность была бы шириной в соломинку. Сегодня график пропускной способности коммуникаций выглядит вот так:

Поэтому компьютеры могут всасывать молочный коктейль через гигантскую трубу, человеческое мышление будет использовать большую, приятную для использования соломинку, в то время как язык будет удручающе крошечной соломинкой для латте, а печатание (не говоря уж об эсэмэсках) будет похоже на попытку выпить молочный коктейль через игольный шприц.

Моран Серф собрал данные о фактической пропускной способности различных частей нервной системы и на этом графике сравнивает их с эквивалентными пропускными способностями в компьютерном мире:

Видите, разница в пропускной способности между нашими коммуникациями и нашим мышлением (которое на этом графике составляет 30 бит/c) очень большая.

Но превращение наших мозгов в устройство, которое прорвет все эти соломинки, будет выглядеть вот так:

И превратится в это:

Мы по-прежнему будем использовать соломинки, но гораздо больше и эффективнее.

Дело не только в скорости связи. Как отмечает Илон, речь идет также о нюансах и точности коммуникаций:

В вашей голове есть много понятий, которые ваши мозги пытаются сжать в узкие потоки данных, передвигающиеся в процессе речи или печатания. Таков язык, и ваш мозг в совершенстве овладел алгоритмом сжатия данных в мысли, которая передает понятие. Слово влетает в ухо и происходит разархивирование понятия. Конечно, не без потерь. Поэтому когда вы заново сжимаете это понятие, пытаясь понять, вы одновременно пытаетесь смоделировать умственное состояние другого человека, чтобы понять, откуда оно взялось, и наложить на свое понимание концепции понимание другого человека. Если бы ваши мозги были связаны интерфейсом, вы могли бы передавать мысли без какого-либо сжатия и потери нюансов.

В этом есть смысл — из нюансов выстраивается как бы мысль в высоком разрешении, и файл становится слишком большим, чтобы его можно было быстро передать через соломинку для питья. Соломинка ставит вас перед выбором: потратить много времени, чтобы сказать много слов и расписать мысль в нюансах, либо сэкономить время, используя сокращения, и не передать всей полноты картины. Все это усугубляется еще и тем, что сам язык — это среда низкого разрешения. Слово — это лишь приближение мысли, ее эскиз, набросок. Если я смотрю фильм ужасов и хочу описать его словами, мне придется выбирать между эпитетами низкого разрешения — «страшно», «жутко», «пугающе», «волнительно». Мои искренние впечатления от фильма вполне конкретны и уникальны, но грубые инструменты языка заставляют мой мозг подбирать подходящие слова. Вы получаете не мысль — вы получаете подборку подходящих слов, для каждого из которых у вас есть своя собственная система оценки и степени экспрессии. Вы можете расшифровать мое описание — «страшно, аж жуть» — в подробную мысль в высоком разрешении с кучей нюансов, которая будет для вас соответствовать описанию «страшно, аж жуть», но неизбежно будет основана на вашем собственном опыте просмотра других фильмов ужасов и вашей личности. Очень многое будет потеряно при переводе — но ведь именно это происходит, когда вы пытаетесь передать файл высокого разрешения по узкому каналу, используя инструменты низкого разрешения. Поэтому Илон называет передачу данных при помощи языка «дырявой».

Мы делаем все возможное, чтобы справиться с этими ограничениями, — и со временем дополнили язык форматами чуть более высокого разрешения, например, видео, чтобы лучше передать нюансы, или музыкой, чтобы лучше передать тонкие эмоции. Но по сравнению с богатством и уникальностью идей в наших головах и большой пропускной способностью наших внутренних мыслей, все общение людей будет очень «дырявым».

Размышляя о феномене общения — когда мозги пытаются поделиться вещами друг с другом — вы видите историю коммуникаций не такой:

А такой:

Или даже такой:

Вполне возможно, что вторая большая эра коммуникации — 100 000-летняя эра непрямой коммуникации — переживает свои последние дни. Если мы уменьшим временную шкалу, вполне возможно, что последние 150 лет, в течение которых мы внезапно и стремительно совершенствовали наши коммуникационные медиа, вели нас к тому самому: к переходу от эры 2 к эре 3. Возможно, мы стоим на границе разделов хронологии.

И поскольку косвенное общение требует сторонних частей тела или цифровых частей, конец эры 2 можно охарактеризовать как конец эпохи физических устройств. В эпоху, когда ваш мозг будет устройством, не будет необходимости носить что-либо с собой. У вас будет свое тело, одежда — и всё.

Когда Илон думает о волшебных шляпах, в первую очередь он имеет в виду вот это — пропускную способность коммуникации и разрешение. И мы рассмотрим это в следующем разделе.

Но сначала давайте углубимся в удивительную концепцию мозга как устройства и поговорим о том, каким может быть мир волшебных шляп.

* * *

Не стоит забывать, что ничто из того, что мы обсудили, не застанет вас врасплох. Третичный цифровой слой в вашей голове не появится из воздуха, так же как люди не перешли от Apple IIGS к Tinder за одну ночь. Эра волшебников грядет постепенно, и к тому моменту, когда переход состоится, все мы будем использовать эти технологии и считать, что это нормально.

Подтверждением этого является тот факт, что восхождение по лестнице в эру волшебников уже началось, а вы даже и не заметили. Тысячи людей бродят по планете с электродами в голове, с кохлеарными имплантатами, искусственной сетчаткой, чипами в голове — и получают удовольствие от первых НКИ.

Следующие несколько шагов по этой лестнице все так же будут отведены восстановлению утраченных функций в разных частях тела — первые люди, жизнь которых изменится под действием технологий цифрового мозга, будут парализованными. По мере того, как отдельные НКИ будут править все больше и больше форм инвалидности, концепция мозговых имплантатов проложит себе путь от периферии к центру и станет повсеместной — так же люди не моргнув глазом говорят о кардиостимуляторе своей бабушки.

Илон описывает несколько типов людей, которым могли бы помочь первые НКИ:

Первое применение этой технологии будет заключаться в восстановлении травм головного мозга в результате инсульта или последствий рака, когда кто-то теряет принципиальный когнитивный элемент. Могут помочь и людям, частично или полностью парализованным, обеспечивая нейронный шунт от моторной коры до места, где задействованы мышцы. Может помочь людям, которые в процессе взросления начинают испытывать проблемы с памятью и не могут вспомнить имена даже своих детей. Улучшение памяти позволит им лучше жить в позднем возрасте. В конце концов, все мы когда-нибудь постареем.

По мере улучшения пропускной способности интерфейсов инвалиды, которые многим сегодня мешают, будут становиться все незаметнее. Понятия полной слепоты и глухоты будут искоренены. Пройдет немного времени — и станут возможными идеальное зрение или слух.

Протезы конечностей — и полный экзоскелет под одеждой в конечном итоге — будут работать так хорошо, обеспечивая моторные функции и чувство осязания, что паралич или ампутация будут иметь лишь незначительный долгосрочный эффект для жизни людей.

У пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера, воспоминания зачастую не теряются — лишь мосты к этим воспоминаниям. Продвинутые НКИ могут помочь восстановить эти мосты или проложить новые.

Первыми начнут, конечно, богатые люди. Но ведь и первые мобильные телефоны тоже могли позволить только богатые.

Это Gordon Gekko, килограммовый сотовый телефон 1983 года, который стоил почти 9 тысяч долларов в сегодняшних долларах. И вот уже более половины живых людей владеют мобильными телефонами — и все они намного лучше Gordon Gekko.

Поскольку мобильные телефоны стали дешевле и лучше, они стали повсеместными. И когда мы пойдем по той же дороге с нейрокомпьютерными интерфейсами, это будет обалденно.

Судя по тому, что я усвоил из бесед с Илоном, Рамезом и десятком нейробиологов, можно нарисовать картину мира через несколько десятилетий. Хронология пока не ясна, равно как и порядок, в котором начнут поступать улучшения. И, конечно, многие прогнозы пройдут мимо кассы, так же как будут и незапланированные прорывы. Потому что люди не могут их пока вообразить.

Но многое из этого случится, и случится, пока вы будете живы.

Все прогнозы, которые я слышал, можно разделить на две большие группы: возможности коммуникаций и внутренние улучшения.

Эра волшебников: коммуникация

Моторная коммуникация

«Коммуникация» в этой главе может означать связь человека-с-человеком или человека-с-компьютером. Моторная коммуникация касается человека-с-компьютером — той самой «моторной коры в качестве дистанционного управления», которую мы обсуждали ранее, но теперь уже невероятно развитой версии.

Как и многие категории будущих возможностей нейроинтерфейсов, моторная коммуникация начнется с приложений восстановления инвалидов, а когда развитие приведет к улучшению возможностей, технологии начнут использовать для создания приложений дополнения для неинвалидов тоже. Те же технологии, которые позволят парализованным использовать силу мыслей в качестве пульта управления бионической конечностью, позволят любому использовать мысли для дистанционного управления… чего угодно. Ну ладно, не «чего угодно» — я не говорю о телекинезе — всего, чем можно управлять дистанционно. Но в эру волшебника многие вещи будут строиться таким образом.

Ваша машина (или что еще люди будут использовать для транспортировки к этому времени) подъедет к вашему дому, а ваше сознание откроет дверь автомобиля. Вы подниметесь по лестнице — и ваше сознание откроет переднюю дверь (к тому времени все двери будут оснащены сенсорами, распознающими команды моторной коры). Вы захотите кофе — и электронный бариста сделает свое дело. Подходя к холодильнику, вы откроете дверцу без рук и так же легко уйдете. Когда придет время сна, вы решите немного понизить температуру, выключить свет, и соответствующие системы поддержат ваши решения.

Ничто из этого не потребует никаких усилий или мыслей — мы настолько хорошо освоим это, что процессы станут автоматизированными и подсознательными, как движения глаз, при помощи которых вы читаете это предложение.

Люди будут играть на пианино одной мыслью. И строить здания. Управлять транспортом. Сегодня, когда вы куда-то едете и кто-то выскакивает на дороге перед вами, ваш мозг видит это и начинает реагировать задолго до того, как ваше сознание осознает, что происходит, или ваши руки двигаются, чтобы уйти в сторону. Но когда ваш мозг будет управлять автомобилем, вы уйдете с дороги прежде, чем поймете, что произошло.

Мысленная коммуникация

Это то, о чем мы говорили выше, — но вы должны противостоять естественному инстинкту приравнять мысленный диалог к обычной разговорной речи, когда вы просто слышите голоса друг друга в своей голове. Как мы выяснили, слова — это сжатые аппроксимации несжатых мыслей. Так зачем же вам вообще задумываться об этом или иметь дело с потерями, если вам это не нужно? Когда вы смотрите фильм, ваша голова гудит мыслями — но никакого диалога из сжатых слов нет. Вы просто думаете. Мысленные разговоры будут такими.

Илон говорит следующее:

Если бы я решил передать вам концепцию, состоялась бы по сути телеконференция по согласию. Вам не пришлось бы ничего произносить, если только вы не хотели бы добавить немного старинки в беседу или что-то типа того (смеется), но разговор будет проходить на уровне понятий, и это сложно понять прямо сейчас.

Вот в чем соль: сложно на самом деле понять, каково это будет — думать за кого-то еще. Мы никогда не пробовали. Мы общаемся сами с собой посредством мысли, и со всеми остальными — посредством символической репрезентации мысли, но это все, что нам пока отведено.

Еще более странной будет концепция группового мышления. Как будет выглядеть групповой мозговой штурм в эру волшебника.

И, конечно, никому не придется собираться в одной комнате. Эта группа может находиться в четырех разных странах во время мозгового штурма — без лишних устройств.

Рамез написал, какое влияние могло бы оказать групповое мышление на мир:

Коммуникация такого рода могла бы оказать огромное влияние на темп развития инноваций, поскольку ученые и инженеры могли бы работать совместно более плавно. И все это, вероятнее всего, окажет преобразующий эффект на публичную сферу, так же как имейлы, блоги и твиттер успешно изменили общественный дискурс.

Предполагается, что идея коллаборации подразумевает сегодня два или больше мозгов, работающих вместе над тем, чтобы придумать то, чего никто из них не мог бы придумать сам по себе. И очень часто это работает очень хорошо, но когда вы рассматриваете феномен «потерянного при передаче», который проявляется из-за языка, вы понимаете, насколько эффективнее будет групповое мышление.

Я задал Илону вопрос, который приходит в голову каждому, когда он впервые слышит о мысленной коммуникации:

«Получается, любой сможет узнать, что я думаю?»

Он заверил меня, что не сможет. «Люди не смогут читать ваши мысли — если вы не захотите. Если вы этого не захотите, этого не произойдет. Точно так же, как если вы не хотите, чтобы ваш рот говорил, он не говорит». Брр.

Также можно думать с помощью компьютера. Не только для передачи команд, но и для мозгового штурма совместно с ним. Вы и компьютер могли бы поразмыслить над чем-нибудь вместе. Вы могли бы сочинять музыку вместе. Рамез говорил об использовании компьютера в качестве соавтора воображения. «Можно было бы представить что-то, и компьютер, который лучше прогнозирует или анализирует физические модели, мог бы заполнить эти пробелы — и вы получили бы обратную связь».

Одно из опасений, которое рождается, когда люди слышат о мысленной коммуникации, в частности, представлено потенциальной потерей индивидуальности. Не сделает ли оно нас одним большим роевым сознанием, в котором каждый отдельный мозг будет обычной пчелой? Практически все эксперты, с которыми я беседовал, полагают, что все будет наоборот. Мы могли бы действовать как единое целое, если это пошло бы нам на пользу, но до сих пор технологии только улучшали человеческую индивидуальность. Подумайте о том, насколько проще людям сегодня выразить свою индивидуальность, чем 50, 100 или 500 лет назад. Нет никаких оснований полагать, что эта тенденция не будет развиваться и дальше.

Мультимедийная коммуникация

Представьте себе, насколько проще было бы описать сон, или музыку, застрявшую в голове, или воспоминание, если бы можно было просто вбить это в чью-то голову, будто показать на экране компьютера. Или, как сказал Илон, «я мог бы подумать о букете цветов и четко представить его в своей голове. Но вам понадобилось бы много слов, чтобы хотя бы приблизительно описать его».

Насколько быстрее команда инженеров, архитекторов или дизайнеров могла бы спланировать новый мост, новое здание или новое платье, если бы просто направила свое видение на экран, а другие могли бы править его силой мысли, не рисуя наброски? Ведь последнее не только занимает гораздо больше времени, но и будет неизбежно «дырявым», не без потерь?

Сколько симфоний написал бы Моцарт, если бы музыка из его головы напрямую проливалась на бумагу? Сколько было бы таких моцартов сегодня, которые, ни разу не прикоснувшись к инструменту, могли бы буквально творить силой мысли? Ведь чтобы представить музыку органа, не нужно нажимать на клавиши физически. Огромная часть творческой работы протекает в голове.

Я пересматривал эту замечательную короткометражку неоднократно, и создатель видео Феликс Колгрейв говорит, что на это видео у него ушло два года. Какая часть этого времени ушла на осмысливание искусства, а какая — на кропотливый перенос из головы в программное обеспечение? Возможно, через несколько десятилетий я мог бы посмотреть анимацию прямо из головы Феликса.

Эмоциональная коммуникация

Эмоции — это типичный пример, доказывающий, что слова плохо подходят для точного описания. Если десять человек скажет «мне грустно», это будет означать десять разных понятий. В эру волшебника мы довольно быстро усвоим, что определенные эмоции совершенно уникальным образом переживаются разными людьми, равно как и чувство юмора у всех свое.

Все это может работать как коммуникация, как средство связи, способ общения — когда один человек сообщает только то, что он чувствует, а другой человек получает доступ к этому ощущению в своих собственных эмоциональных центрах. Очевидные последствия для будущего — повышение эмпатии. Но эмоциональная коммуникация может также использоваться для таких развлечений, как кино, которое тоже будет проецироваться на аудиторию — прямо в лимбические системы людей — вместе с определенными чувствами, которые эта аудитория должна испытать во время просмотра. Ведь именно так фильмы работают — еще один взлом — и теперь они будут еще эффективнее.

Сенсорная коммуникация

Вот здесь уже интереснее.

Сейчас только два микрофона могут выступать «колонками» для вашей головы — вашей слуховой коры — это два ваших уха. Только две камеры можно подключить для проекции зрительной картинки в голову — визуальную кору — это ваши глаза. Единственная сенсорная поверхность, которую вы можете ощущать, — это кожа. Единственный инструмент, который позволяет вам ощущать вкус, — это ваш язык.

Но точно так же, как сегодня мы можем подключить имплантат к улитке — которая свяжет микрофон со слуховой корой — однажды мы позволим сенсорной системе беспроводным образом передавать информацию волшебной шляпе, откуда бы то ни было, и транслировать ее прямо в сенсорную кору. В будущем органы чувств будут единственным способом ввода осязательной информации вам в мозг, и по сравнению с другими органами чувств, к которым у вас будет доступ, они будут не столь впечатляющи.

Но как насчет вывода?

В настоящее время вашим единственным слуховым аппаратом остаются уши. Вы видите только глазами и ощущаете только то, чего касаетесь, потому что у вас есть доступ только к определенным участкам коры, к которым эти вводные подведены. Со шляпой волшебника мозг сможет передавать всю эту информацию прямо в голову другого человека, и это будет очень легко. И когда у вас будут сенсорные возможности выводить и вводить информацию — одновременно — перед вами откроются удивительные способности.

Скажем, вы пошли в прекрасный поход и хотите показать своей жене или мужу вид. Нет проблем — просто подумайте о том, чтобы запросить связь с мозгом партнера. Когда он согласится, подключите его сетчатку к своей зрительной коре. Теперь он видит ровно то же, что и ваши глаза, будто он сам присутствует здесь. Он просто подключил другие органы чувств, чтобы получить полную картину, и вот он тоже слышит водопад, чувствует ветер, слышит запах деревьев и подпрыгивает, когда жук садится на плечо. Вы оба умещаете 5-минутный рассказ в 30-секундную мысленную сессию. Затем он возвращается к работе, обрывая связь либо оставляя картинку в картинке, чтобы иметь возможность изредка любоваться происходящим.

Хирург мог бы управлять машинным скальпелем при помощи своей моторной коры вместо того, чтобы держать его в руке, и получать сенсорный ввод от этого скальпеля, чтобы он был как 11 палец для него. Таким образом, одним из пальцев хирурга станет скальпель, и тот сможет проводить операции, не занимая руки инструментами и получая точный контроль. Неопытный хирург мог бы привлечь наставников к операции, чтобы те смотрели на нее его глазами и передавали мысленные инструкции. И если что-то пойдет не так, один из них мог бы перехватить штурвал и подключиться к моторной коре выполняющего операцию хирурга.

Никакой нужды в экранах больше не будет, потому что можно будет просто заполучить виртуальный экран в зрительной коре. Или перебраться в виртуальный фильм всеми своими органами чувств. Говоря о виртуальной реальности — Facebook, разработчик Oculus Rift, тоже к этому идет. В интервью с Марком Цукербергом стало известно, что он тоже думает о НКИ: «Прикосновение дает вам ввод и ощущается как тактильная отдача. Но со временем не будет никаких причин полагать, что мы не захотим избавиться от контроллеров и вместо кнопок, которые нажимаем, будут просто мысли».

Возможность записывать сенсорный ввод означает, что вы также можете записывать свои воспоминания или делиться ими, поскольку память — это прежде всего неточное воспроизведение предыдущего сенсорного ввода. Или же можно было бы воспроизвести их как живые переживания.

Баскетболист мог бы послать приглашение в прямом эфире своим фанатам перед игрой, которое позволило бы им видеть и слышать его глазами и ушами во время игры. А те, кто не успел, могли бы позже перейти к записи.

Можно было бы сохранить чудесный сексуальный опыт, чтобы снова насладиться им позднее — или же, если вы не слишком закрытый человек, отправить его другу. Очевидно, индустрия порно будет процветать в мире цифрового мозга.

Уже сейчас можно отправиться на YouTube и посмотреть на событие от первого лица бесплатно. Джорджу Вашингтону это вынесло бы мозг, но в эру волшебников вы сможете испытать что угодно бесплатно и полноценно. Дни, когда причудливый опыт ограничивался кругом богатых людей, канут в Лету.

Еще одна идея из воображения Морана Серфа: возможно, игроки с травмой мозга заставят НХЛ изменить правила так, чтобы биологические тела игроков оставались в стороне, пока они играют в игру при помощи искусственных тел, моторная кора которых управляется дистанционно, а глаза и уши передают все происходящее на поле. Идея хороша тем, что вам по-прежнему придется быть хорошо подготовленным к игре, потому что великими атлетов делает их моторная кора, мышечная память и принятие решений. Но другой аспект величия атлетов — само физическое тело — отныне будет искусственным. НХЛ могла бы делать все искусственные тела игроков идентичными — будет круто узнать, чьи навыки действительно лучше — или же сделать так, чтобы искусственные тела были идентичны настоящим. В любом случае, если такое изменение правил и произойдет, нетрудно представить, насколько невероятным это покажется игрокам, которые используют свои настоящие, хрупкие мозги на поле.

Продолжать можно долго. Возможности общения, связи, коммуникации в мире волшебных шляп, особенно когда они сочетаются между собой, воистину безграничны — и размышлять на эту тему очень интересно.

Эра волшебников: внутренний контроль

Коммуникация — поток информации, вливающейся в ваш мозг и выходящей из него — лишь один способ, которым волшебная шляпа может вам послужить.

Общемозговой интерфейс может стимулировать любую часть вашего мозга — у него должна быть возможность ввода для половины из всех приведенных выше примеров общения. Но эта способность также предоставит нам совершенно новый уровень контроля своего мозга. Вот некоторые способы, которыми могут воспользоваться люди будущего.

Одержать победу в своей голове обеими сторонами

Зачастую битва в вашей голове между префронтальной корой и лимбической системой сводится к тому, что обе части пытаются сделать наилучшее для вас — просто лимбическая система не знает, что для нас лучше, потому что думает, что мы живем в племени 50 000 лет назад.

Ваша лимбическая система заставляет вас есть четвертый кусочек торта подряд не потому, что она сволочь — она заставляет вас, потому что думает, что а) любой фрукт, который сладкий, плотный и приятный, должен быть очень богат калориями, и б) возможно, вам не удастся найти пищу в следующие четыре дня, поэтому было бы неплохо запастись калориями заранее (а лучше при любой удобной возможности).

Между тем, ваша префронтальная кора просто в шоке наблюдает: «ЗАЧЕМ МЫ ЭТО ДЕЛАЕМ».

Моран считает, что хороший мозговой интерфейс сможет исправить эту проблему:

Представьте себе поедание шоколадного торта. В процессе еды мы скармливаем данные в наш когнитивный аппарат. Эти данные дают нам наслаждение от торта. То есть наслаждение не в самом торте, а в нашем нейронном опыте его поедания. Отделение нашего чувственного желания (опыт поедания торта) от основной цели выживания (питание) скоро будет в пределах нашей досягаемости.

Эта концепция «сенсорного отделения» была бы очень кстати, если бы мы могли ее осуществить. Можно было бы получать удовольствие даже от дряной еды, которая была бы крайне полезной для тела. В наше тело будет поступать питание, настроенное индивидуально для каждого человека на основе геномов, микробиомов и других факторов, и мы будем получать от нее колоссальное наслаждение. Физические диеты перестанут быть тираническими.

Тот же принцип можно будет применить к таким вещам, как секс, наркотики, алкоголь и другим удовольствиям, которые приводят людей к неприятностям, по медицинским или иным причинам.

Рамез Наам считает, что мозговой интерфейс может помочь нам выиграть битву дисциплины, когда дело дойдет до времени:

Мы знаем, что стимулирование определенных центров в мозге может вызвать сон или бдительность, голод или чувство сытости, легкость или возбуждение, буквально по щелчку переключателя. Или, если вы используете код, по расписанию. («Сири, усыпи меня до 7:30, буди только в крайнем случае. И пусть я проголодаюсь к обеду. Впрочем, немного умерь тягу к сладкому»).

Получить контроль над настроением

Рамез также подчеркивает, что множество научных данных свидетельствует о том, что настроения и расстройства связаны с тем, что химические вещества делают в вашей голове. На данный момент мы принимаем лекарства, чтобы изменить соотношение этих веществ, и Рамез объясняет, почему прямая стимуляция нейронов — намного лучший вариант:

Фармацевтические препараты попадают в мозг, а затем беспорядочно распространяются, поражая все рецепторы, которые работают по всему мозгу. Нейронные интерфейсы, напротив, смогут стимулировать только одну область за раз, будут настраиваться в режиме реального времени и смогут передавать информацию о происходящем.

Депрессия, тревога, ОКР и другие расстройства можно будет с легкостью искоренить, если мы сможем лучше контролировать то, что происходит в нашем мозге.

Игра с чувствами

 

Хотели бы услышать, что слышит собака? Проще простого. Диапазон того, что мы можем услышать, ограничен размерами нашей улиткой — но ведь звук можно передать напрямую в слуховой нерв.

Или, может быть, вы захотите новое чувство. Вы любите наблюдать за птицами и хотите иметь возможность чувствовать, когда поблизости оказывается птица. Поэтому вы покупаете инфракрасную камеру, которая может обнаруживать места расположения птиц по их тепловым сигналам, связываться с вашим нейронным интерфейсом и стимулировать нейроны так, что вы сразу почувствуете приближение птицы. Понятия не имею, каково это — чувствовать птицу новым чувством по теплу ее приближения. Но в будущем мы найдем для этих новых чувств новые слова, если слова все еще будут оставаться актуальными.

Еще можно было бы отключить или затемнить определенные чувства, например, боль. Боль — это язык тела, на котором оно пытается сообщить что-то, но в будущем мы научимся принимать эти сообщения в менее неприятной форме.

Углубить свои знания

Эксперименты на крысах показали, что существует возможность ускорить обучение мозга — в два или даже в три раза — просто заставив определенные нейроны подготовиться к долговременным связям.

Ваш мозг также получить доступ ко всем знаниям мира. Как мог бы выглядеть доступ к информации в облаке? Мы с Рамезом разобрали четыре уровня возможности, каждый из которых требовал более продвинутого интерфейса мозга, чем последний.

Уровень 1: Я хочу узнать факт. Я обращаюсь к облаку за этой информацией — как бы гуглю что-то при помощи мозга — и ответ появляется в моем воображение. В принципе, все происходит только в моей голове.

Уровень 2: Я хочу узнать факт. Я обращаюсь к облаку за этой информацией — и через секунду уже знаю ее. Не нужно даже читать — я будто бы вспоминаю что-то.

Уровень 3: Я просто знаю тот факт, который хочу знать, в ту же секунду, когда хочу его знать. Я даже не знаю, откуда он берется, из облака или из моей головы. Я могу пользоваться целым облаком как своим мозгом. Я не знаю всей информации — мой мозг никогда ее всю не вместит — но всякий раз, когда хочу что-то узнать, мое сознание незаметно и быстро подгружает нужный факт, будто он всегда был со мной.

Уровень 4: Помимо знания фактов, я могу глубоко понять все, что я хочу, комплексно. Мы обсуждали пример Моби Дика. Могу ли я загрузить «Моби Дик» из облака в мою память и внезапно получить впечатление, будто я только что прочитал целую книгу? Чтобы у меня появились мысли и мнение, и я мог цитировать отрывки и обсуждать темы?

Рамез думает, что все четыре варианта возможны спустя некоторое время, но четвертый потребует очень много времени, если вообще случится.

Так что есть 50 восхитительных возможностей поместить волшебную шляпу в ваш мозг. А теперь давайте о грустном.

Страшное о волшебных шляпах

Как всегда, когда эра волшебника начнет наступать, всякие уроды сделают все возможное, чтобы ее задержать. Но на этот раз ставки будут чрезвычайно высоки. Вот тонкие места на льду, которые могут проломиться:

Тролли будет в экстазе. Тролли вообще пребывают в экстазе с тех пор, как появился Интернет. Они до сих пор не верят своей удаче. Но с мозговыми интерфейсами они будут просто вне себя от экстаза. Тесная связь между людьми означает много хорошего — сопереживание, например — но и много плохого тоже. Все как в Интернете. Всякие ублюдки будут находить больше возможностей распространять ненависть или просто выводить людей из себя. Интернет стал находкой для террористов, а мир с соединенными мозгами станет просто землей обетованной для них.

Компьютеры ломаются. И у них бывают баги. Обычно никакого конца света не происходит, потому что всегда можно перезагрузить машину либо купить новую. Но новую голову не купишь. Придется быть очень осторожными.

Компьютеры можно взломать. Только в этот раз они будут предоставлять доступ к вашим мыслям, чувственному вводу и памяти. Хреново.

Вашу ж мать, компьютеры можно взломать. Одно дело, когда плохие ребята могут взломать и украсть информацию из мозга. Но нейрокомпьютерные интерфейсы также помещают информацию в него. И значит, умный хакер сможет изменить ваши мысли, ваш голос, вашу личность, заставить вас пойти на ужасные поступки. И вы даже не узнаете, что это случится. Вы будете уверены, что сами принимаете решения, совершенно не осознавая, что являетесь жертвой манипуляций. В худшем случае можно было бы ожидать террористическую организацию, которая распоряжается жизнью миллионов людей. Это, конечно, жутко. Давайте не будем об этом.

Почему эра волшебников будет крутой, несмотря на всяких ублюдков

Достижения физики позволили плохишам наделать ядерных бомб. Достижения биологии позволили плохишам наделать биологического орудия. Изобретение автомобилей и самолетов приводит к авариям, которые убивают больше миллиона человек в год. Интернет распространяет лживые новости, позволяет террористам вербовать людей, троллям — процветать…

И все же кто в здравом уме согласится отказаться от нашей науки, вернуться в дни, когда мы топтали лошадиный помет на улицах, по которым текли канализационные стоки, либо отказаться от Интернета?

Да никто.

Да, некоторые люди были бы рады избавиться от Сети. Но если бы они узнали, сколько людей в этом мире счастливы и живут только благодаря Интернету, они бы изменили свое мнение.

Новые технологии всегда приходят с реальными опасностями и всегда вредят людям. Но ведь и помогают, причем даже больше, чем вредят. Развивающаяся технология почти всегда оказывает положительный эффект.

Люди также привыкли ненавидеть новые технологии — потому что переживают, что они будут вредными для здоровья или сделают нас менее человечными. Но те же самые люди, если бы им был дан выбор, не хотели бы вернуться во времена Джорджа Вашингтона, когда половина детей умирала, не доживая до пятилетнего возраста, когда путешествие в другие части мира было невозможным практически для всех, когда у женщин и этнических меньшинств было намного меньше прав, чем сегодня, когда намного больше людей жило за чертой бедности, чем сегодня. Они не хотели бы возвращаться на 250 лет назад — во времена, когда наибольшего взрыва науки и технологий еще не произошло. Люди благодарны технологиям. Но все равно твердят одно и то же: мол, технологии разрушают наши жизни, а вот в старые времена люди были мудрее, трава зеленее, наш мир погряз в дерьме… бла-бла-бла. Складывается впечатление, что им просто лень хорошо подумать на эту тему.

Поэтому когда мы доходим до полного списка опасностей эры волшебников — сказать нечего, потому что мы привыкли раздувать из мухи слона. Война никогда не меняется — плохиши возьмутся за оружие, а светлые силы займутся «безопасностью мозга». И поверьте, люди в эру волшебников ни на секунду не задумаются о том, чтобы вернуться в 2017 год.

* * *

Сроки

Я знаю одно: когда люди не знают, что происходит, это значит, что все эксперты спорят между собой. Сроки наступления эры волшебника сложно определить, во многом потому, что никто не знает, когда мы сделаем закон Стивенсона более похожим на закон Мура.

Мои беседы породили широкий диапазон мнений касательно сроков. Один нейробиолог считает, что мы заполучим общемозговой интерфейс уже до моей смерти. Марк Цукерберг заявил, что «будет очень расстроен, если через 25 лет мы не проделаем значительного прогресса по направлению к компьютерам для мышления». Рамез Наам полагает, что люди начнут устанавливать НКИ не только для лечения инвалидности только лет через 50, а массовое принятие потребует еще больше времени.

«Надеюсь, я ошибаюсь», говорит он. «Надеюсь, Илон исправит эту кривую».

Когда я спросил Илона о сроках, он сказал:

«Думаю, мы в восьми-десяти годах от того, чтобы это могли использовать люди без инвалидности. Важно отметить, что многое зависит от одобрения регулирующих органов и от того, как хорошо наши устройства будут работать у инвалидов».

В ходе другой беседы я спросил его, почему он решил податься в биотехнологии, а не в генетику. Он ответил:

«Генетика слишком медленная, вот в чем проблема. Чтобы человек стал взрослым, нужно двадцать лет. У нас просто нет столько времени».

У разных людей, работающих в этой отрасли, разная мотивация, но очень редко они мотивированы вопросом срочности. Поспешность Илона доставить нас в эру волшебника — это последняя часть головоломки Neuralink. Мы поместим ее в последнюю коробочку:

У компаний Илона всегда есть какой-нибудь «результат цели», его истинная причина для основания компании — часть, которая связывает цель компании с лучшим будущим человечества. В случае Neuralink, эта часть занимает слишком много веток, чтобы ее можно было понять. Но дорогу осилит идущий — у нас есть все, что нужно для заключительного участка этого пути.

ЧАСТЬ 7. ВЕЛИКОЕ СЛИЯНИЕ

Представьте себе, что инопланетный путешественник навещает новую звезду и обнаруживает, что вокруг нее кружится три планеты, и все с жизнью. Первая будет идентична Земле времен 10 миллионов лет до нашей эры. Вторая будет идентичная Земле времен 50 000 лет до нашей эры. Третья будет идентична Земле времен 2017 года.

Инопланетянин не разбирается в примитивной биологической жизни, но решается облететь все три планеты, заглянув на каждую при помощи телескопа. На первой он видит много воды, деревьев, гор и несколько признаков животной жизни. Он видит стадо слонов на африканской равнине, группу дельфинов, проплывающих в океане, и еще несколько тварей там и тут, живущих своей жизнью.

На второй планете еще больше животных, но они не сильно отличаются. Есть и кое-что необычное — случайные маленькие точки мерцающего света, усеивающего землю.

Заскучав, он переходит к третьей планете. Вау. Он видит самолеты, летающие над землей, гигантские площади серой земли с возвышающимися на ней зданиями, корабли разных размеров, бороздящие моря, длинные железнодорожные пути, тянущиеся через континенты, и его космический корабль едва не сталкивается со спутником на подлете.

Отправляясь домой, он сообщает о находке. «Две планеты с примитивной жизнью и одна с разумной жизнью».

Его выводы кажутся логичными и понятными, но он ошибся.

На самом деле странной будет первая планета. На второй и третьей планетах есть разумная жизнь — в равной степени разумная. Настолько равной, что вы можете украсть ребенка со второй планеты и подменить им ребенка на третьей планете, и оба вырастут нормальными людьми, без каких-либо проблем. Одни и те же люди.

И все же, как так получилось?

Колосс Человеческий. Вот как.

Никогда не задумывались, почему люди впечатляют нас не так сильно, как достижения человечества?

Потому что люди по-прежнему остаются теми самыми людьми со второй планеты.

Принесите человеческого ребенка группе шимпанзе и попросите их вырастить его в стиле Тарзана, и, повзрослев, этот человек будет знать, как бегать по лесу, прыгать по деревьям, искать еду и мастурбировать. Ведь это каждый из нас, в самом деле.

Человечество, с другой стороны, — это сверхразумный, чрезвычайно любознательный, тысячелетний Колосс с 7,5 миллиарда нейронов. Именно он построил третью планету.

Изобретение языка позволило каждому человеку с мозгом сжимать свои знания в зернышко перед смертью, и это зернышко проросло в целую башню, которая становилась все выше и выше, пока в один день не стала мозгом великого Колосса, который построил нам цивилизацию. С тех пор Колосс Человеческий все изобретает и изобретает, становится лучше и лучше со временем. Одержимый желанием создавать ценность, Колосс движется с огромной скоростью — и мы ощущаем это, поскольку живем в самое необычное время за всю историю.

Помните, я говорил, что мы, возможно, живем на границе между двумя большими эрами коммуникации?

Может быть и так, что мы находимся на большом историческом рубеже. После 1000 веков человеческой жизни и 3,8 миллиарда лет земной жизни, этот век ознаменует наш переход от эры одной планеты в многопланетную эру. Этот век может стать веком, когда земной род сможет вырвать генетический код из цепких лап эволюции и научится перепрограммировать себя. Живущие сегодня люди могут стать свидетелями того момента, когда биотехнологии окончательно освободят человеческую жизнь от законов природы и передадут ее воле каждого человека.

Колосс Человеческий достиг совершенно нового уровня силы — силы, которая может разрушить эру длиной в 3,8 миллиарда лет — и поставил нас на грань многочисленных переломных моментов, которые приведут к невообразимым изменениям. И если наш друг-инопланетянин однажды обнаружит четвертую планету, которая будет идентична Земле в 2100 году, можно сказать наверняка, что она не будет похожа на третью планету.

Надеюсь, вам нравится третья планета, ведь мы на ней живем. Но мы придем к четвертой планете, хотим мы этого или нет.

Если бы мне пришлось обобщить все, что делает Маск, получилось бы довольно просто:

Он хочет подготовить нас к четвертой планете.

Он мыслит широкими категориями и видит жизнь на планете только с максимальным охватом. Поэтому его поступки кажутся совершенно оторванными от реальности (и при этом фантастически прозорливыми). Это его тоже беспокоит.

Не то чтобы он считал четвертую планету плохим местом — он допускает, что она может быть таковой и что поколения, которые живут сегодня, сами того не осознавая, впервые в истории встречаются с настоящей угрозой для выживания человечества.

В то же время живущие сегодня люди также впервые в истории живут с надеждой на истинно утопическое будущее — которое бросает вызов даже смерти и налогам. Четвертая планета будет нашей землей обетованной.

Если взглянуть издалека, становится очевидным, насколько высоки ставки.

И исход определяется не только прихотью случая — он определяется прихотью Колосса Человеческого. Четвертая планета появится только потому, что ее создает Колосс. И будет наше будущее похоже на рай или ад — это зависит от того, что будет делать Колосс. Возможно, в следующие 150 лет, возможно — в 50. Или 25.

Печальное в этой истории то, что Колосс Человеческий не оптимизирован на максимальный успех безопасного перехода к наилучшей из возможных четвертых планет для большинства людей — он оптимизирован для создания четвертой планеты любым возможным способом как можно быстрее.

Понимая все это, Илон посвятил свою жизнь попытке повлиять на Колосс Человеческий, чтобы привести его мотивацию в соответствие с долгосрочными интересами людей. Он знает, что невозможно переписать Колосс Человеческий — если только угроза для выживания не возникает непосредственно у каждого человека перед носом, а этого обычно не происходит до самого последнего момента — поэтому относится к Колоссу как к своему питомцу.

Если вы хотите, чтобы ваш песик сидел, вы связываете команду «сидеть» с получением удовольствия. Для Колосса Человеческого удовольствие — это сочная новая индустрия, которая взрывается одновременно в спросе и предложении.

Илон увидел, что собака Колосса Человеческого писает на ковер, постоянно выбрасывая углерод в атмосферу — и вместо того, чтобы наказать песика и уговорить не писать на ковер (что, кстати, безуспешно пытаются сделать многие) или ограничить его в поведении (что пытаются безуспешно сделать правительства стран), он создал электромобиль, который очень скоро покорит мир. Автомобильная отрасль постепенно смещается в эту сторону, и спустя девять лет после того, как Tesla выпустила свой первый автомобиль, число компаний, которые имеют электромобиль в своей производственной линейке, сменилось с нуля на почти всех. Пес Колосс принял подачку и изменит свое поведение.

Илон увидел, как песик Колосса Человеческого пытается сохранить все яйца на одной планете, несмотря на все эти переломные моменты в истории, поэтому создал SpaceX, чтобы научиться приземлять ракету, которая сократит стоимость космических путешествий на 99% и ускорит развитие этой отрасли. Его план с Марсом состоит не в том, чтобы убедить человечество, что это круто — создать цивилизацию на Красной планете, дабы гарантировать страхование жизни для вида — а в том, чтобы создать функционирующий постоянный грузовой и пассажирский транзит на Марс, потому что когда наступит время, в Марсе будет достаточно созданной ценности, чтобы им заинтересовался Колосс.

Но самое страшное, по мнению Илона, то, что Колосс пытается научить Колосс Компьютерный думать. По мнению Илона и многих других, развитие сверхразумного искусственного интеллекта представляет собой величайшую угрозу для выживания человечества. И не так сложно понять почему. Разум дает нам богоподобную силу, власть над всеми другими существами на Земле — и для них власть человека не самое сладкое время. Если бы из частей тел животных можно было сделать что-нибудь ценное, мы бы создали крупные отрасли, перерабатывающие животных и продающие эти части тел — и стало так. Иногда мы убиваем их ради кайфа, ради спортивного интереса. Но делаем это без ненависти, без желания навредить кому-либо, просто так получилось, что все эти существа, или экосистема, оказались на пути нашего интереса, действий, поступков, движения. Люди любят упрекать человечество в излишней жестокости, но любой вид поступал бы так же — был эгоистичным, первым и главенствующим.

Проблема других существ не в том, что мы эгоистичны, а в том, что у нас появилась колоссальная над ними власть. Власть, которую нам обеспечило интеллектуальное преимущество.

Поэтому вполне логично опасаться перспектив намеренного создания чего-либо, обладающего (наверное, в максимальной степени) намного большим интеллектом, чем мы — особенно на фоне того, что каждый человек на планете может стать первым, кто это сделает.

И все идет очень быстро. Илон рассказывает о быстром прогрессе, который делает играющий в игры ИИ Google:

Было два этих случая, когда AlphaGo победил игроков-людей один на один, обыграл Ли Седоля в четырех играх из пяти, и теперь он будет обыгрывать каждого человека в каждой игре, играя одновременно с 50 лучшими игроками, и всегда будет их побеждать, во веки веков. Всего через год.

И это речь идет о такой безобидной штуке, как AlphaGo. Но степень свободы, в которой ИИ может побеждать, постоянно растет. В го гораздо больше степеней свободы, чем в шахматах, но если взять какую-нибудь из стратегий в режиме реального времени, вроде League of Legends или Dota 2, в которых намного больше степеней свободы, чем в го, в них ИИ пока победить не может. Но научится. Затем последует реальность с максимальным числом степеней свободы.

Очевидно, здесь есть о чем переживать:

За последние несколько лет я понял, что ИИ определенно намного превзойдет человека в интеллекте. Существует определенный риск, что произойдет нечто плохое, нечто, что мы не сможем контролировать, что не сможет контролировать человечество. После определенного момента либо группа людей монополизирует ИИ, либо ИИ отправится в свободное плавание, что-то вроде этого. Может быть, а может и нет.

Но в типичной форме Колосса Человеческого «коллективная воля не будет подвержена опасности ИИ».

Когда я брал интервью у Илона в 2015 году, я спросил его, будет ли он когда-нибудь участвовать в создании искусственного сверхинтеллекта. Он сказал: «Если честно, я считаю, что мы не должны его создавать». И когда я позже сказал, что создание чего-то более умного, чем ты сам, похоже на дарвиновскую ошибку (эту фразу я украл у Ника Бострома), Илон ответил: «Мы получим премию Дарвина коллективно».

Теперь, спустя два года, он говорит следующее:

Я действительно пытался подать тревожный сигнал на тему ИИ, но очевидно, что никакого воздействия не оказал (смеется), поэтому я решил: хрен с ним, давайте разработаем его так, чтобы все было хорошо.

Он принял реальность — Колосс Человеческий не собирается уходить, пока однажды не проснется Колосс Компьютерный. Этому быть.

Вне зависимости от того, что вам там говорят, никто не знает, что произойдет, когда Колосс Компьютерный научится думать. В длинной статье на тему ИИ я исследовал аргументы обеих сторон, одна из которых убеждена, что искусственный сверхинтеллект станет решением всех наших проблем, а другая — что человечество — это кучка детей, играющих с бомбой, которую не понимают. Лично я до сих пор не определился с лагерем, которому доверяю больше, поэтому кажется наиболее рациональным готовиться к худшему и делать все возможное, чтобы повысить шансы на успех. Многие эксперты согласны с этой логикой, но не могут договориться о стратегии безопасного создания ИСИ. Люди просто не знают ответа. Какие меры предосторожности можно принять перед лицом мира, который невозможно понять?

Илон тоже признает, что не знает ответа, но работает над планом, который, по его мнению, даст нам лучший результат.

План Илона

Авраам Линкольн гордился собой, когда придумал эту строчку:

— и что правительство народа, управляемое народом и для народа, никогда не исчезнет с лица земли.

Честно — строчка хороша.

Вся эта идея «про людей, для людей, ради людей» — это основа демократии.

К сожалению, «люди» неприятные. Поэтому и демократия становится неприятной. Но неприятное, как правило, оказывается сказкой по сравнению с альтернативами. Илон считает так:

Думаю, защита коллектива очень важна. Думаю, именно Черчилль сказал: «Демократия — худшая из всех систем управления, не считая всех остальных». Хорошо, когда при короле есть хороший философ на уровне Платона. Было бы круто. Но теперь большинство диктаторов так не считают. Поэтому они ужасны.

Другими словами, демократия — это способ укрыться от монстра, спрятавшись в канализации.

В жизни часто бывает, когда риск — хорошая стратегия, которая обеспечит шанс на лучший возможный результат, но когда ставки максимально высоки, правильный ход должен быть безопасным. Власть — одна из таких ситуаций. Поэтому даже если демократия гарантирует определенный уровень посредственности, Илон говорит, что «вряд ли вы в США найдете много людей, которые выступали бы за диктатуру, вне зависимости от того, что думают о том или ином президенте».

И поскольку Илон видит в ИИ совершенную силу и власть, развитие ИИ станет конечной безопасной стратегией развития ситуации. Поэтому его стратегия минимизации экзистенциальных рисков ИИ состоит в том, что власть ИИ станет для людей, ради людей, управляемой людьми.

Чтобы реализовать эту концепцию в области ИИ, Илон подошел к ситуации с разных углов.

«Для людей и ради людей», он и Сэм Альтман создали OpenAI— самопровозглашенную «некоммерческую исследовательскую компанию по ИИ, открывающую и принимающую курс на развитие безопасности искусственного интеллекта общего уровня».

Обычно, когда человечество работает над чем-то новым, работа начинается с инноваций нескольких людей. Когда они достигают успеха, рождается индустрия, и Колосс Человеческий запрыгивает на борт, чтобы в массовом порядке обустроиться на фундаменте, заложенном пионерами отрасли.

Но что, если бы эти пионеры работали над волшебной палочкой, которая могла бы дать тому, кто ей владел, огромную, непреодолимую власть над всеми остальными, включая власть над тем, чтобы никто другой не мог сделать волшебную палочку? Интересная ситуация, не так ли?

Именно так Илон рассматривает сегодняшние усилия в области развития ИИ. И поскольку он не может остановить людей от попыток создать волшебную палочку, его решение заключается в создании открытой, совместной и прозрачной лаборатории по разработке волшебных палочек. Когда в лаборатории разрабатывается нечто прорывное, оно сразу же становится открытым и известным всем и каждому, а не утаивается в секрете.

С одной стороны, у такого подхода есть свои недостатки. Плохие парни тоже пытаются создать волшебную палочку, а вы не хотите, чтобы первая волшебная палочка попала в руки плохих ребят. И теперь плохие парни могут извлечь выгоду из всех инноваций, которыми делится лаборатория. Это серьезная проблема.

Но лаборатория ведь также помогает миллионам других людей, пытающимся создать волшебные палочки. Для скрытных первопроходцев это порождает серьезную конкуренцию, и становится менее вероятным, что любой изобретатель может создать волшебную палочку задолго до того, как другие тоже сделают это. Скорее всего, когда первая волшебная палочка в конце концов появится, вместе с ней появятся тысячи других — разные палочки, с разными возможностями, созданными разными людьми по разным причинам. Если на Земле появятся волшебные палочки, считает Илон, мы хотя бы будем уверены, что они окажутся в руках разных людей по всему миру — а не в руках одного всемогущего волшебника.

Если каждый будет с планеты Криптон, все в порядке. Но если только один будет Суперменом с задатками Гитлера, у нас будут проблемы.

В более широком смысле, волшебная палочка одного инноватора, вероятнее всего, послужит нуждам и целям ее же изобретателя. Но если сделать будущую отрасль волшебных палочек коллективной задачей, широкое разнообразие нужд и целей позволит создать много волшебных палочек, которые удовлетворят нужды масс.

То есть, как и демократия.

Николе Тесле, Генри Форду, братьям Райт и Алану Тьюрингу несказанно повезло, что революция началась с их прорывов. Но когда вы имеете дело с изобретением чего-то невероятно мощного, вы не можете сидеть сложа руки и позволять инноваторам баловаться — слишком многое остается для случая.

OpenAI — это попытка демократизировать создание искусственного интеллекта, чтобы весь Колосс Человеческий работал над ним во время пионерской фазы. Илон суммирует так:

ИИ определенно превзойдет людей в способностях. До тех пор, пока он будет привязан к человеческой воле, в частности сумме воли большого числа людей, его действия будут определяться большим количеством людей, потому что он будет функционировать в соответствии с их волей.

И вот, вы заполучили сверхсильный ИИ на уровне человека или выше, который сделан людьми и для людей. Это снижает вероятность того, что мировой ИИ окажется в руках одного плохого человека или тесно контролируемой монополии.

Теперь все, что у нас осталось, — это люди.

Но теперь будет легче. Помните, Колосс Человеческий создает искусственный сверхинтеллект по той же причине, по которой создает машины, конвейеры и компьютеры — как свое дополнение, чтобы переложить работу на аутсорс. Машины ходят за нас, фабричные конвейеры выпускают за нас детали, компьютеры хранят информацию, организуют и считают.

Создание компьютеров, которые могут думать, станет нашим самым большим изобретением — они позволят нам производить аутсорсинг нашей самой важной и высокоэффективной работы. Мышление создало все, что у нас есть, поэтому просто представьте себе силу, которая будет исходить от сверхразумного мыслящего дополнения. И дополнение людей по определению принадлежит людям.

Есть только одна вещь —

ИИ высокого калибра не очень похож на другие изобретения. Остальная часть наших технологий великолепна в том, что она может создавать, но в конце концов все это — бездушные машины с узким, ограниченным интеллектом. ИИ, который мы пытаемся создать, будет умным как человек, как действительно «безумно умный» человек. Он будет принципиально отличаться от всего, что мы делали прежде, почему же мы тогда ждем, что к нему будут применимы обычные правила?

Технологии всегда принадлежали нам — это настолько очевидный момент, что кажется бессмысленным его приводить. Но может ли быть так, что если мы сделаем что-то умнее человека, управлять им будет не так легко?

Может ли быть так, что создание, которое соображает лучше любого человека на Земле, может отказаться служить дополнением человека, даже если будет создано именно для этого? Мы не знаем, какие проблемы могут проявиться — но стоит предполагать, что да, они могут проявиться.

И если будет так, в наших руках окажется серьезная проблема.

Потому что, как показывает человеческая история, когда на планете появляется что-то умнее других, для всех остальных это плохо. И если ИИ станет самым умным объектом на планете и вдруг будет не полностью нам принадлежать, он будет предоставлен сам себе. Выходит, мы окажемся в категории «всех остальных».

Поэтому люди, которые получают монополистический контроль над ИИ, уже сами по себе являются проблемой — и эту проблему OpenAI пытается решить. Но эта проблема может оказаться блеклой рядом с перспективой неуправляемого ИИ.

Это не дает Илону спать. Он видит в этом только вопрос времени, когда искусственный сверхинтеллект появится на этой планете, и когда это произойдет, очень важно, чтоб мы не стали «всеми остальными» для него.

Вот почему в мире будущего, состоящего из ИИ и «всех остальных», у нас будет только один хороший вариант:

Стать ИИ.

* * *

Помните, раньше я говорил, что волшебные шляпы делятся на две идеи, которые нам нужно как-то осознать:

  1. Совершенно невероятную идею
  2. Супер-пупер-поразительную совершенно невероятную идею

Вот здесь-то мы подходим ко второй.

Эти две идеи подразумевает Илон, когда называет волшебную шляпу третичным цифровым слоем в наших мозгах. Во-первых, мы выяснили, что общемозговой интерфейс, его концепция — это сродни тому, чтобы поместить наши устройства в наши головы — тем самым превратив мозг в устройство. Вроде этого:

Ваши устройства дают вам сверхсилу киборгов и открывают окно в мир цифровых технологий. Массив электродов вашей волшебной шляпы — это новая структура мозга, соединяющая вашу лимбическую систему и кору.

Но ваша лимбическая система, кора и волшебная шляпа — это всего лишь аппаратная часть. Когда вы ощущаете работу своей лимбической системы, вы взаимодействуете не с физической ее часть — а с информацией внутри нее. Именно активность этой физической системы, которая пузырится в вашем сознании, заставляет вас сердиться, пугаться, ругаться или чувствовать голод.

То же самое с вашей корой. Салфетка, обернутая вокруг вашего мозга, хранит и упорядочивает информацию, но когда вы думаете, видите, слышите или ощущаете что-нибудь, вы взаимодействуете с информацией. Зрительная кора сама по себе ничего для вас не делает — это поток фотонной информации, проходящий через нее, дает вам опыт наличия зрительной коры. Когда вы погружаетесь в воспоминания, чтобы что-нибудь извлечь, вы ищете не в нейронах, вы ищете в информации, которая в них хранится.

Лимбическая система и кора — это всего лишь серое вещество. Поток активности в сером веществе формирует знакомых вам внутренних персонажей, мозг обезьяны и рациональный мозг человека.

Что это говорит о вашем третичном цифровом слое?

Это говорит, что хотя в вашем мозге действительно будет физическое устройство — сам массив электродов — главным компонентом, с которым вы будете иметь дело, будет информация, которая проходит через массив.

И точно так же, как чувства и побуждения лимбической системы, мысли и болтливый голос коры будут ощущаться как части вас — ваша внутренняя сущность — активность, протекающая через вашу волшебную шляпу, станет частью вас и вашей сущности.

Видение Илоном эры волшебника состоит в том, что среди многих применений волшебной шляпы одним из ее назначений будет интерфейс между вашим мозгом и облачной системой ИИ. Эта система ИИ, считает он, станет настоящим персонажем в вашем сознании, как ваша обезьяна и человек, и вы будете чувствовать ее наравне с другими. Он говорит:

Я думаю, по-видимому, есть способ сделать так, что третичный слой будет ощущаться как часть вас. Не как внешнее устройство, а как вы.

На бумаге в этом есть смысл. Большая часть вашего «мышления» протекает в вашей коре, но когда вы проголодались, вы не говорите: «моя лимбическая система голодна», вы говорите: «я голоден». Точно так же, думает Илон, когда вы пытаетесь найти решение проблемы и ваш ИИ найдет ответ, вы не скажете: «мой ИИ нашел ответ», вы скажете: «ееее, я нашел ответ». Когда ваша лимбическая система хочет прокрастинировать, а ваша кора хочет работать, никакой схватки между внешними сущностями не происходит, просто вы один пытаетесь быть дисциплинированнее. Точно так же, когда вы придумаете рабочую стратегию, а ваш ИИ не согласится, это будет подлинное несогласие и возникнет диалог — но это будет ваш внутренний диалог, а не дебаты между одним оратором и вторым. Этот диалог будет подобен размышлению.

На бумаге в этом есть смысл.

Но когда я впервые услышал, как Илон рассуждает об этой концепции, я не мог кое-что уловить. Неважно, сколько раз я пытался всосать эту идею, но я не мог представить, каково это — слышать ИИ в своей голове, он всегда был для меня внешней системой, с которой я связываюсь. В ней не было меня.

Но затем, однажды ночью, во время работы над этой статьей, я перечитывал цитаты Илона, и все внезапно стало на свои места. ИИ будет мной. В полной мере. Я понял.

И опять потерял нить. На следующий день я попытался объяснить прозрение другу, и мы оба сконфузились. Я вернулся к мысли «блин, но ведь это буду не совсем я, это будет связь со мной». С тех пор я никак не мог ухватить нужную идею за хвост. Лучшее сравнение, которое я подобрал, — это пространство-время — единая ткань. На секунду мне показалось интуитивно понятным, что время движется медленнее, когда вы движетесь очень быстро. Но мысль опять пропала. Я напечатал эти строки, но они не кажутся мне интуитивно понятными.

Идея «быть искусственным интеллектом» особенно сложна, потому что сочетает в себе две головокружительные концепции — нейрокомпьютерный интерфейс и способности, которые он вам даст, и искусственный интеллект общего уровня. Сегодня люди просто не могут понять ни одну из этих идей, потому что в процессе воображения мы руководствуемся своим жизненным опытом, и эти концепции одновременно являются совершенно новыми для нас. Это похоже на попытку представить цвет, который вы никогда не видели.

 

Именно поэтому, когда я слышу, как Илон с убежденностью говорит на эту тему, я нахожусь где-то посередине, одновременно веря ему и деля его слова надвое. Мечусь туда и обратно. Но если предположить, что он — тот самый, кто ухватил интуитивное представление пространства-времени, а также один из немногих, кто знает, как колонизировать Марс, я стараюсь прислушиваться к тому, что он говорит.

А он говорит, что все дело в пропускной способности. Очевидно, пропускная способность должна сделать волшебную шляпу полезной. Но Илон полагает, что когда речь заходит о взаимодействии с ИИ, высокая пропускная способность не просто предпочтительна, но и принципиально важна для перспективы быть ИИ, если сравнивать с простым использованием ИИ. Вот что он об этом думает:

Проблема состоит в том, что пропускная способность коммуникации чрезвычайно низкая, особенно на выходе. Когда вы выводите информацию на телефон, вы очень медленно двигаете двумя пальцами. Это безумно медленная коммуникация. Если пропускная способность слишком низкая, ваша интеграция с ИИ будет очень слабой. Учитывая ограничения низкой пропускной способности, все теряет смысл. ИИ будет просто жить сам по себе, потому что мы будем слишком медленно с ним общаться. Чем быстрее коммуникация, тем больше можно интегрироваться — чем медленнее коммуникация, тем меньше. И чем больше мы разделены — чем больше ИИ будет «другим» — тем вероятнее, что он на нас плюнет. ИИ будут отдельными и умнее нас, как убедиться, что их функции оптимизации не навредят человечеству? Если же мы достигнем тесного симбиоза, ИИ не будет «другим», он будет с вами в родстве, так же как вы в родстве с вашей лимбической системой.

Илон видит пропускную способность коммуникации ключевым фактором, который определит уровень интеграции с ИИ, и этот уровень интеграции — ключевой фактор того, сможем ли мы повлиять на ИИ в будущем:

У нас будет выбор: либо остаться в стороне и стать бесполезными, как домашнее животное, либо слиться с ИИ.

Впрочем, стать домашним котиком — это еще неплохой исход.

Без реального понимания того, какого рода ИИ будет на планете, когда мы достигнем эры искусственного сверхинтеллекта, интеграция людей и ИИ сама по себе станет защитой от вымирания людей как вида. Наша уязвимость в эру ИИ будет проявляться в виде плохих людей, которые контролируют ИИ, либо сбежавшим ИИ, который не хочет действовать в соответствии с ценностями людей. В мире, в котором миллионы людей контролируют власть ИИ — которые могут думать с ИИ, защищать себя при помощи ИИ, понимают ИИ, потому что интегрированы с ним — люди будут менее уязвимы. Люди будут могущественнее, и это страшно, но, как говорит Илон, если каждый станет Суперменом, одному Супермену будет сложно причинить большой вред — будет что-то вроде равновесия. И мы вряд ли потеряем контроль над ИИ, потому что он будет широко распределен на планете, и цели его будут разными.

Но время имеет существенно значение. И это подчеркивает Илон:

Темпы прогресса в этом направлении имеют важное значение. Мы не хотим разработать цифровой сверхинтеллект прежде, чем сможем обеспечить хорошее слияние с нейрокомпьютерным интерфейсом.

Когда я размышлял над этим всем, у меня возник один вопрос: будет ли общемозгового интерфейса достаточно, чтобы сделать интеграцию возможной и вероятной. Илон отметил, что разница между нашей скоростью мышления и скоростью мышления компьютера будет по-прежнему большой.

Но увеличение пропускной способности сделает ее на порядок выше. И это правильно. Решит ли это все проблемы? Нет. Правильно ли это? Да. Если двигаться в одном направлении, зачем смотреть по сторонам?

Поэтому Илон запустил Neuralink.

Он запустил Neuralink, чтобы ускорить наш прогресс в эру волшебников — в мир, где, по его словам, «каждый, кто захочет дополнить себя ИИ, сможет себе это позволить, и где будут миллиарды отдельных симбиотов ИИ-людей, которые будут совместно принимать решения о будущем». Мир, где ИИ будет для людей, от людей и ради людей.

* * *

Я подозреваю, что сейчас некоторые из вас полагают, что безумный мир, в котором мы жили последние 38 000 слов, может быть нашим будущим, но какая-то часть вас отказывается в это верить. И здесь я вас искренне понимаю, сам такой же.

Но безумная его часть не должна быть причиной того, что в него трудно поверить. Помните: Джордж Вашингтон умер, когда увидел 2017 год. И наше будущее будет для нас непостижимо шокирующим. Разница лишь в том, что сейчас время летит еще быстрее, чем во времена Джорджа.

Понятие унесенных будущим говорит о магии нашего коллективного разума — и о наивности нашей интуиции. Наши умы эволюционировали в то время, когда прогресс двигался очень медленно, поэтому наше оборудование откалибровано под него. И если мы не будем активно отвергать свою интуицию — ту часть нас, которая читает о будущем как о чем-то диковинном и отказывается верить в то, что это возможно — мы будем жить в неведении и умрем в отрицании.

Реальность такова, что мы движемся в тесном потоке в очень тесное место, и никто не знает, каково будет там, когда мы доберемся. Многие люди боятся задумываться об этом, а мне нравится. Потому что, когда мы родились, мы не стали жить в нормальном мире, как нормальные люди — мы живем в фильме ужасов. Некоторые люди примут эту информацию и попытаются пойти в одну ногу с Илоном, делая все возможное, чтобы у этого фильма был счастливый конец — и слава им. Потому что я лучше побуду зрителем, который смотрит этот фильм с попкорном и колой, болея за хороших парней.

В любом случае, думаю, иногда полезно время от времени взбираться на дерево и напоминать себе, в какое шикарное время мы живем. А деревьев так много вокруг. Встретимся на одном из них в ближайшее время.

Илья Хель

Источник - Hi-News.ru

Читайте также:

ВЫБОР FST. 16 МАЯ 2017

В день публикуются тысячи статей. 99,9% — это вода. Найти стоящие тексты займет у вас часы. FST отбирает для вас 0,1% жемчужин. Только умные материалы, лонгриды, обзоры, интервью. Мы экономим ваше время, расширяем кругозор, обращаем внимание на идеи, которые могут изменить жизнь, работу, бизнес.

ОТПЕЧАТОК ТЕХНОЛОГИЙ: ЧТО СТАНЕТ С ПРЕСТИЖНЫМИ ПРОФЕССИЯМИ

 

ВОЗВРАЩЕНИЕ ТЕХНО-ТРИЛЛЕРА