Научатся ли нейробиологи читать мысли и разгадают ли загадку свободы воли?

Рис. А. Гурского
Рис. А. Гурского
Сергей Шишкин
Сергей Шишкин

Если сравнить наши знания о мозге полвека назад и сейчас, можно удивиться, как много и в то же время мало стало известно с тех пор. Очень многое стало известно и о деталях различных физиологических механизмов здорового мозга, и о том, как развиваются болезни мозга. Удалось разработать немало методов диагностики и лечения таких болезней.

Но почти так же, как и 50 лет назад, мы совсем немногое можем сказать о том, какие механизмы лежат в основе внимания или памяти, и в особенности в основе логического мышления и нашего субъективного опыта — сознания. И, несмотря на немалое число остроумных исследований произвольных (волевых) действий, в которых получают яркие и нередко парадоксальные результаты, мы можем лишь гадать, обеспечивает ли мозг свободу воли на самом деле или лишь создает иллюзию свободы воли.

Я подозреваю, что и следующие 50 лет не позволят получить четкое понимание мозговых механизмов всех этих психических феноменов, казалось бы, так хорошо доступных нам «изнутри мозга», с позиции интроспективного наблюдателя.

Дело в том, что даже при наличии возможности максимально подробно наблюдать (с помощью вживленных электродов, оптогенетических методов или как-то еще) работу мозговых клеток — нейронов и клеток глии — мы должны иметь дополнительные зацепки для проникновения в смысл тех или иных феноменов.

Такие зацепки у нас есть тогда, когда изучаемый участок мозга достаточно близко связан с его «входами» (мест «подключения» нервов, идущих от органов чувств) и «выходами» (откуда идут пути к мотонейронам спинного мозга, управляющим мышцами): в точно известное нам время мы можем подавать сигналы (стимулы) с точно известными нам характеристиками и смотреть, как мозг воспринимает заключенную в них информацию; или же мы можем смотреть, какие события в мозге предшествуют сокращениям мышц, время которого можно объективно регистрировать также с большой точностью.

Но когда нас интересует то, что происходит в мозге без привязки к событиям внешнего мира, например, каким пространственно-временным паттернам работы нейронов соответствуют те или иные мысли, оказывается, что зацепиться почти не за что. Мы можем спрашивать человека, участвующего в эксперименте, какая мысль только что пришла ему в голову, но его рассказ неизбежно будет гораздо менее точным, чем объективно фиксируемая информация о стимулах и о мышечных действиях.

И как раз те методы, которые позволяют наиболее точно отслеживать работу клеток мозга, нельзя использовать в исследованиях на человеке из-за связанного с ними повреждения мозга. Ну а животные, увы, не могут рассказывать нам о своем субъективном опыте. Более того, в нашем сознании отражается, по-видимому, лишь очень небольшая часть того, что происходит в мозге: есть серьезные основания считать, что множество важных процессов идет бессознательно.

Можно было бы прийти к выводу, что эти методические и методологические проблемы не удастся преодолеть и за 50 лет. Однако уже сейчас есть тенденции, которые дают надежду на их успешное решение, наверное, неполное, но всё же существенно продвигающее наше понимание.

Во-первых, пришло осознание необходимости разработки новых методов нейронаучного исследования. Именно этому в первую очередь посвящена американская BRAIN Initiative — долговременная программа развития нейронаук с огромным бюджетом, принятая при президенте США Бараке Обаме. Хотя большинство разрабатываемых в ее рамках технологий нельзя использовать в работе с человеком, само по себе такое внимание к методическим разработкам с большой вероятностью может привести к прорывам и в создании методов исследования мозга человека.

Во-вторых, быстрое развитие технологий искусственных нейросетей может привести к появлению принципиально новых возможностей в моделировании мозговых механизмов мышления и психики.

Наконец, и неуклонно растущий интерес к загадкам сознания и свободы воли, и более приземленное желание позаимствовать принципы работы мозга для создания искусственного интеллекта, способного выйти за рамки задач классификации и их производных (которыми, по сути, ограничиваются все фантастические успехи нынешних искусственных «глубоких» нейросетей), всё больше стимулируют творческую энергию междисциплинарных команд исследователей, и можно ожидать возникновения исследовательских подходов, которые позволят подойти к исследованию мозга совершенно по-новому.

Поэтому я думаю, что за следующие 50 лет мы узнаем о мозговых механизмах мышления и психики намного больше, чем не только за предыдущие полвека, но и, может быть, за всю историю нейронаук.

В результате этих исследований мы наверняка будем гораздо больше знать о том, какие физиологические явления обеспечивают восприятие, внимание, память, язык, мышление. Более того, исследования их мозговых механизмов, возможно, приведут к дополнению этих традиционных понятий когнитивной ­психологии совершенно новыми кирпичиками психики, выведенными аналитически из результатов этих исследований.

pikrepo.com
pikrepo.com

С большой вероятностью удастся «читать мысли», хотя и неточно, и далеко не все. И, что, на мой взгляд, куда интереснее: удастся «считывать» различную информацию из бессознательных процессов. (Такие возможности залезания в сугубо приватное пространство могут вызывать серьезное беспокойство, но вряд ли их можно будет реализовывать во всей ­полноте, если сам хозяин мыслей не ­согласится дать к ним доступ, ведь его активное участие наверняка потребуется для индивидуальной настройки декодирующей системы, а без нее понимание «внутренних кодов», по-видимому, будет возможным лишь на самом примитивном уровне — как сейчас без индивидуальной настройки «декодера» можно определять, например, повышенное внимание к стимулу.)

Вот чего я меньше всего ожидаю через 50 лет — это достижение глубокого и высокоэффективного соединения мозга с компьютерами, которое обещает нам Илон Маск. Сами по себе эксперименты по созданию прямых каналов связи мозга и машин, безусловно, интересны, и в них, вероятно, удастся выйти на совершенно новые возможности, о которых мы сейчас даже и не догадываемся. Однако надо иметь в виду, что существующие «входы» и «выходы» мозга чрезвычайно тщательно отлажены эволюцией, и не очень высока вероятность того, что через новые, искусственные «входы» и «выходы», создаваемые интерфейсом, можно будет надежно передавать даже такие же объемы информации, которые допускают естественные «входы» и «выходы» мозга.

Более того, если мы надеемся с помощью интерфейса значительно ускорить взаимодействие человека и машины, мы должны учитывать, что человеческое сознание просто не сможет отслеживать слишком большие потоки информации, идущие через интерфейс. Оно просто не будет успевать проверять, соответствует ли то, как интерфейс понял волю человека, его действительным намерениям! (Читатели могут сами пофантазировать на тему о том, стоит ли давать интерфейсу возможность интерпретировать желания и мотивы человека, не проявившиеся на сознательном уровне, в условиях, когда человек не всегда контролирует их понимание и реализацию машиной.)

Сергей Шишкин, нейробиолог, начальник лаборатории
нейрокогнитивных технологий НИЦ «Курчатовский институт»

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Подписаться
Уведомление о
guest
20 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Александр Денисенко
Александр Денисенко
3 месяцев(-а) назад

Уважаемый Сергей! Статья очень своевременная. Из известных мне публичных выступлений Вашего руководителя М.Ковальчука складывалось несколько иное впечатление, как и коллег из Вышки и физтеха. Аббревиатура НБИКС, возникшая на моей памяти в области кристаллографии, стала теперь яснее. Но (как не всегда бывает в ТрВ) список связанных статей также даёт несколько иное представление о состоянии и перспективах проблематики. Как и 200 тыс глаз по столице с ИИ. Кстати, они правда распознают бандита в толпе по фото? Слышно разное от коллег. В целом вспоминается история с термоядом. Или как правильно писать ?
Большое спасибо за статью.

Маланов С.В.
Маланов С.В.
3 месяцев(-а) назад

Искать в мозге закономерности того, как мозг с помощью мозга внутри мозга порождает психику или сознание? А если поменять позицию для анализа?
https://drive.google.com/file/d/1HrtBrteuFIAMgo3967D_64GaP3ccydwU/view

Юлия
Юлия
3 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Маланов С.В.

Когда читаю стать и мозге или мозговой деятельности, всегда на ум приходит фраза «Голова — предмет темный, изучению не подлежит».

Лёня
Лёня
3 месяцев(-а) назад

Дааа, сверхспособностям Ковальчука только способности чтения мыслей и недостаёт.

Denis_redis
Denis_redis
3 месяцев(-а) назад

Уважаемый Сергей! Не кажется ли Вам, что проблема свободы воли и нейронаука не вполне совместимы? Даже психологи на практике избегают применять категорию «воля», полагая возможным описывать волевые действия в терминах мотивации. Может быть, эта проблема лежит скорее в области понятийной системы, которую мы унаследовали от старых философов и используем не вполне осознанно, подразумевая некое противопоставление материального и душевного? Вроде как мозг работает как автомат (предположительно идеальный, хехе), а душа мятущаяся такая:)

Sergei Shishkin
Sergei Shishkin
3 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Denis_redis

Мотивация — это про другое (про «силу воли», а не про «свободу воли»). Вопрос именно в том, работает ли мозг полностью как автомат, или где-то все же есть эта самая свобода. Полная автоматичность никоим образом не доказана, поэтому вопрос открыт. Из прагматических соображений имеет смысл в жизни исходить из наличия свободы, но для исследователей этого, разумеется, недостаточно, хотелось бы точно знать, есть ли свобода, и если есть — как она возникает.

володя
володя
3 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Sergei Shishkin

«Сознание», «воля»-понятия не имеющие четкого однозначного определения. Оперируя ими мы невольно / вынужденно/ становимся философами , психологами и т.п. Заменим понятие «воля» на «выбор».»Свобода выбора» и мы уже имеем возможность обратиться к теоретическим работам П.Анохина , Н. Винера и др. авторов и продвинуться в изучении ГМ как управляющей машины функциональными системами живого организма.

Александр Денисенко
Александр Денисенко
3 месяцев(-а) назад
В ответ на:  володя

Уважаемый «володя»!
Воля и выбор — разные вещи. По-моему разумению, Воля прежде всего — порождение вариантов для последующего
Выбора. Как мутация и отбор в генетике. А в главном Вы по-моему попали в точку — надо отделять естественнонаучный подход
от гуманитарного. Правда, смысл доктрины БИНКС (био инфо нейро когно социо) мне представлялся именно в синтезе
подходов из всех мыслимых дисциплин. Классики нашей нейрофизиологии (школа Сеченова прежде всего) и компьютерного дела
(С.С.Лавров) эти подходы различали. Причём нейрофизиологов нельзя заподозрить даже в атеизме. М.Ковальчук в
телевизоре умеет объяснить эту синтетическую сферу языком, понятным трудящимся массам. Хотя — как долетает с академических
собраний — коллег по РАН это не очень удовлетворяет.
Опасность смешения подходов видится в уходе от естествознания в мистику и подобные сферы. Мы это читаем у Бехтеревой, слышим у Т.Черниговской и К.Анохина в прямых отсылках к Далай-Ламе. Мне не достаёт образования как-то содержательно высказаться
по этому поводу. Но даже академик Алексей Ухтомский, будучи староверским старостой в Питере, настаивал исключительно на физико-химических подходах к изучению высшей нервной деятельности.

володя
володя
3 месяцев(-а) назад

Ув. Александр небольшое уточнение. Выбор как правило основан не на «воле», а на анализе сложившейся ситуации или окружающей обстановки и не имеет неограниченной свободы в полном понимании этого слова.

res
res
3 месяцев(-а) назад

Это смотря какой интерфейс ))

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
3 месяцев(-а) назад

Заметка понравилась, — однако с заключительными рассуждениями про интерфейс вряд ли бы согласились, например, Никола Тесла и Артур Кларк. Опыт подсказывает – интерфейс с ИИ будет неизбежно создан.
К слову, — до сих пор в памяти живет опыт биоинтерфейса из «ЮТа» середины прошлого столетия – тогда я его сразу же воспроизвел, — вставил в розетку домашнего проводного вещания два провода, — один взял рукой сам, другой попросил взять брата, — приложил ухо к его уху, — и услышал радиопередачу. Сегодня ютовский опыт выглядит, как попытка дикаря, приложившегося ухом к тотему, услышать советы племенного божка, — прообраза ИИ.

Лёня
Лёня
3 месяцев(-а) назад

А может ли вообще чтение мыслей человека быть ему во благо, а не во вред? Я что-то никак не могу представить себе такого полезного чтения. Прямая аналогия – дистанционное чтение данных с моего личного ноутбука.

Александр Денисенко
Александр Денисенко
3 месяцев(-а) назад
В ответ на:  Лёня

Уважаемый Лёня! Польза от чтения мыслей другого человека очевидна для Читателя. Хотя может и не нравиться тому, чьи мысли считываются. А иначе зачем такие силы и деньги вкладываются. Для помощи инвалидам?

Лёня
Лёня
3 месяцев(-а) назад

Польза для Читателя очевидна, а я как раз о том, чьи мысли считываются – не хотел бы я оказаться на его месте, и вкладываемые в это дело силы и деньги (в том числе научные) меня сильно настораживают.

Лёня
Лёня
3 месяцев(-а) назад

Кстати, инвалидам нужно чтение не мыслей, а сигналов нервной системы, что далеко не одно и то же.

Александр Денисенко
Александр Денисенко
3 месяцев(-а) назад

Может быть вопрос задам немного в стороне. В условиях пандемии в ТрВ активно и компетентно обсуждаются медицинские аспекты. А хочется ещё и другие науки задеть. Например, распознавание лиц нарушителей карантина. Это тоже нейросети. Ключевая лаборатория вновь сменила гендиректора. А почему?
https://rb.ru/news/ntechlab-ceo-new/
И как специалисты по нейроделам прокомментируют распознавание лиц в мотоциклетных шлемах?
Боюсь, по масштабу затрат компьютерная область здесь сравнима с медицинской. Хотя можно эту тему раскрутить отдельно от данной статьи. Это как редакция ТрВ пожелает. Сейчас хороший повод разобраться с проблемой.

Олег Николаевич Колобов
Олег Николаевич Колобов
3 месяцев(-а) назад

2020 04 05 9-21 Автор хорошо пояснил, мол, здесь базар не о «силе воли», а об её «свободе».
Для меня же здесь есть более вопрос существенный вопрос, почему предельно ясный, переведенный по рекомендации Льва Ландау и Ричарда Фейнмана на «язык тривиальности», ответ академика П.В.Симонова на вопрос «а вообще что такое ВОЛЯ? И почему традиционная психология даёт на него ответа, а всё жуёт и жуёт свои разливистые сопли?»
Сегодня нашёл не окончательный, конечно, но важный ответ, на этот вопрос: это произошло в связи с шумихой вокруг короновируса и поиском адекватного ответа на более общую и более значимую задачу, в том числе на эту неразбериху с короной. Намёк на цель и метод решения главной задачи опубликован сегодня здесь на бостонском сайте (1996-2020) нашего земляка-минчанина, Валерия Петровича Лебедева:
http://lebed.com/2020/7885.htm#comment-102790
“So it goes…” («Такие дела…» фраза повторяется 109 раз в «Бойне № 5» Курта Воннегута) 2020 04 05 9-30

Владимир Жданов
Владимир Жданов
3 месяцев(-а) назад

Владимир Жданов
Жанр «писем потомкам» не нов, имеет свои традиции и критерии адекватности текущему моменту. Именно поэтому, хотел бы добавить к данной ёмкой статье на актуальную тему два штриха. 1.В мире, в 10-е годы, запущено несколько Гипер-Проектов исследований комплекса «мозг-сознание-искусственный интеллект», с гигантским финансированием, с открытым доступом(!) к итогам. Но «свет в конце тоннеля» пока не просматривается. Более того, мировые лидеры данной тематики фиксируют: «Мы уже много знаем, но ещё мало понимаем!» Представляется необходимым, в следующих юбилейных выпусках ТрВ, дать слово и другим ключевым российским специалистам. 2.Мысли обыденного уровня уже сегодня начинают бликами читать-угадывать(в аналоговом варианте). Мысли-инсайты учёных, мысли-Поэзии не будет возможности считывать до фазы понимания природы информации, как базиса новой транс-научной теории о сознании человека.

Александр Денисенко
Александр Денисенко
3 месяцев(-а) назад

https://tass.ru/nacionalnye-proekty/8182313?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com%2F%3Ffrom%3Dspecial&utm_campaign=dbr&utm_source=YandexZenSpecial

МОСКВА, 7 апреля. /ТАСС/. Специальный представитель президента РФ по вопросам цифрового и технологического развития, генеральный директор АНО «Платформа НТИ» Дмитрий Песков считает, что национальная программа развития цифровых технологий в стране провалилась. Об этом он сообщил во вторник в ходе онлайн пресс-конференции.

«Цифровые технологии Национальной технологической инициативы (НТИ) работают, цифровые технологии нацпрограммы «Цифровая экономика» не работают. В этом кардинальная разница. Министерство связи и массовых коммуникаций свою ответственность за развитие цифровых технологий в настоящий момент провалило…» и далее

Александр Денисенко
Александр Денисенко
3 месяцев(-а) назад

Вот и про одушевление от Курчатовского —
https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Fhightech.fm%2F2020%2F03%2F27%2Fmihail-kovalchuk-kurchatovskiy-institut&promo=navbar&utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com%2F%3Ffrom%3Dspecial&utm_campaign=dbr&utm_source=YandexZenSpecial

Исходя из этого, в Курчатовском институте существует отдел гуманитарных технологий. Им управляет доктор Яцишина, она отвечает за одушевления новые технологии.

Например, при создании коллектива роботов достигается цель создания рабочей силы, а для удешевления понадобится разобраться в психологии и социологии роя или муравьиной стаи. В таком деле всё будет зависеть от цели создания системы. В Курчатовском институте уже создан уникальный комплекс для создания структур природоподобного типа.

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (4 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: