Neuralink и волшебное будущее мозга, 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.

Neuralink и волшебное будущее мозга, 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 20

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.

Neuralink и волшебное будущее мозга, 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).

Neuralink и волшебное будущее мозга, Часть 1: Человеческий колосс

Документировать сумасшедшие идеи Маска, как и всегда, вызвался Тим Урбан с WaitButWhy (он писал про искусственный интеллект, колонизацию Марса и SpaceX). Представляем одно из лучших произведений современной научно-популярной журналистики.

В прошлом месяце мне позвонили.

Ладно, может все было не совсем так, и он не точно это сказал. Но когда я узнал о новой компании, которую основывает Илон Маск, я понял, что именно это он и пытается сделать.

Когда я писал о Tesla и SpaceX, я узнал, что деятельность некоторых компаний можно полностью понять, только если рассматривать их во всех масштабах — и с очень близкого расстояния, и с очень-очень далекого. Первое — это непростые технические задачи, которые стоят перед инженерами, второе — экзистенциальные проблемы, стоящие перед человечеством как видом. Или, соответственно, наш мир — какой он есть в данный момент, и как может выглядеть наше будущее.

Все это относится и к новому предприятию Илона Маска — Neuralink — и более того, через шесть недель после того, как я впервые узнал об этой компании, я уверился, что ей каким-то образом удалось затмить как Tesla, так и SpaceX и в дерзости технических решений, на которые они замахнулись, и в грандиозности общего замысла. Цель двух других компаний — переопределить, чем будут заниматься люди будущего; Neuralink же хочет пересмотреть, кем эти люди станут.

Поражающий воображение своим масштабом замысел Neuralink в сочетании с тем лабиринтом немыслимой сложности, что представляет из себя человеческий мозг, сделали этот набор идей самым сложным из тех, в которых мне приходилось разбираться; однако по той же причине я получил больше всего удовлетворения, когда после кучи времени, потраченного на изучение проблемы во всех масштабах все наконец стало на свои места. Кажется, что я слетал на машине времени в будущее и вернулся рассказать вам, что там все еще более странно, чем мы ожидали.

Но до того, как я возьму вас с собой в эту машину времени и покажу, что нашел, сначала мы должны залезть в нашу масштабирующую машину, потому что я уже на собственной шкуре понял, что планы Илона насчет волшебных шляп нельзя как следует понять, пока ваш мозг не в нужном месте.

Так что очистите его от всего, что он знает о себе и своем будущем, наденьте одежду поудобнее и давайте вместе прыгнем в этот водоворот.

__________________________________________

Neuralink и волшебное будущее мозга.

Часть 1: Человеческий колосс

Штука в том, что ни у кого не было никаких нервных клеток. Без них ты не можешь ни двигаться, ни думать, ни обрабатывать никакую информацию. То есть ты вроде как просто существуешь и сидишь, ждешь смерти.

Но вот появилась медуза.

Творец (Низкоэнтропийная форма жизни)

Его курсовик предполагал подбирание физических констант так, чтобы получался долгоживущий мир, отдаленно напоминающий тот, в котором жил он сам. Некоторые из констант уже были определены согласно индивидуальному варианту Брудля, осталось найти остальные.

Поскольку задача перед ним стояла достаточно большая, Брудль не стал мелочиться. За 6 дней он создал планету, вращающуюся вокруг маленькой звезды, и населил ее разумными существами. Пока разум на планете только осознавал себя, Брудль продолжал настраивать этот уютный мир согласно своему заданию. Так, на расстояниях меньше 0.1 нанометра в этом мире преобладали случайные законы, правда, существа пока еще не могли этого заметить. Но они уже поняли, что их планета не плоская, так что, по примерным оценкам Брудля, скоро его работа завершится.

Брудль был талантливым программистом, но плохим физиком. У него не получалось осилить кривизну пространства-времени, но он мог смоделировать эти процессы на своей машине. Правда, в самом начале он забыл снизить коэффициент веры, так что его цивилизация поначалу глубоко застряла в религии. Но, как и любой разум, в итоге она начала сбрасывать эти оковы. Чтобы усилить этот процесс, Брудль скачал имитатор эволюции и запустил его в обратном направлении. После чего, скелеты полученных существ в случайном порядке были разбросаны по планете. После этого теория божественного происхождения жизни потеряла свои позиции, а наука в этом мире стала переживать свой золотой век.

Вовремя спохватившись, Брудль установил ограничение скорости света. Как только он это сделал, в мире тут же появилась теория кривизны пространства-времени. А спустя несколько десятков лет, прошедших для этого мира, он получил все необходимые значения констант от своих подопытных, которые, кстати, так и не перешли к единой теории всего. «И никогда не придут» - мрачно улыбнулся Брудль, ведь переход на квантовые эффекты был сделан простым условным оператором...

🔹🔹🔹

Джонатан проснулся. Не очень прилично засыпать во время доклада, тем более, если докладчик преодолел путь в несколько световых лет, чтобы зачитать его. Убедившись, что его минутную слабость никто не заметил, он попытался сконцентрироваться на происходящем.

- … итогом нашего исследования стало обнаружение точных границ так называемых сфер Шварценгольда, которые окружают нашу планету. Последняя из обнаруженных нами границ лежит на расстоянии 8 световых лет от Земли, что, по нашим прикидкам, дает прогноз на следующую сферу на расстоянии 32 световых лет. Если такая зависимость постоянна для всей Вселенной, это значит, что реликтовое микроволновое излучение есть ни что иное, как арифметическая погрешность округления на мировой сетке.

Это дает нам повод полагать, что мы есть не что иное, как запущенная неким Создателем компьютерная программа, ориентированная, видимо, прежде всего на нас. Вот уже две сотни лет мы пытаемся найти теорию, которая бы соединяла теорию относительности Эйнштейна и квантовую теорию. Но не теория суперструн, ни теория петлевой квантовой гравитации, ни даже многообещающая теория колец не дала нам искомого объединения.

- Подождите, неужели вы считаете, что Создатель допустил такое грубое создание Вселенной, законы которой дают разную погрешность на различных расстояниях от нашей планеты?

- Нам неизвестны мотивы создателя, но, боюсь, все именно так. Земля представляет из себя постоянно смещающийся центр Вселенной. Возможно, Создатель не предполагал, что мы зайдем так далеко в своей науке.

- Может, еще скажете, что весь наш мир — это какая-то жалкая курсовая работа нерадивого студента?

В зале для заседаний поднялся шум. Кто-то смеялся, кто-то с пеной у рта что-то доказывал, а кто-то в отчаянии воздел руки к небу...

🔹🔹🔹

Брудль вернулся домой. Курсовую работу он с трудом, но все-таки сдал, так как не мог внятно (а тем более не мог честно) ответить на вопросы, как он вычислил правильные значения физических констант. Уставший, он оглядел свою машину. Он понял, что не выключил ее, и, должно быть, для цивилизации внутри ящика прошли тысячи лет. Брудля крайне заинтересовало то, узнали ли жители машины о том, что они не живут? Он стал вглядываться в экран. Обнаружив цивилизацию, которая к этому моменту расселилась по всей Галактике, Брудль крякнул.

🔹🔹🔹

Когда последняя из сотен тысяч звезд заняла свое место в надписи и послание было закончено, Фредерик облегченно вздохнул. На этот безумный проект ушли сотни лет и просто сумасшедшее количество энергии. Наконец-то он был закончен, и перед Фредом стоял стандартный вопрос, который задает себе любой человек, убивший полжизни на одно-единственное дело. Вопрос «Зачем?».

Он задал его второму оператору, которого звали Джон. Джонатан ехидно улыбался (если можно применить это слову к человеку, чей разум уже сотни лет обитает в роботизированном теле), но медлил с ответом.

🔹🔹🔹

Брудль неверящими глазами смотрел на Галактику внутри своей машины. А потом он рассмеялся.

🔹🔹🔹

- Знаешь, Фред, я живу уже более четырех тысяч лет. Я один из первых, кто переместил свой разум в машину... тогда немногие на это решались, но я подумал — раз уж я и так живу в машине, как и все люди и вся эта чертова Вселенная, тогда такой перенос мне точно не навредит. В тот день, когда вернулась Третья Звездная Экспедиция, обнаружившая точные границы Сфер Шварценгольда, я понял, что наш мир — не более чем фарс. Мы больше не нужны. Мы летаем в космос, двигаем звезды, мы можем делать все... но наша наука стоит на месте уже 4000 лет, а все из-за того, что нас криво спроектировали. Я просто в ярости от этого. Знаешь, я очень грею себя мыслью о том, что этот мерзавец прочтет наше послание. Надеюсь, ему будет стыдно.

🔹🔹🔹