Что такое сознание? Откуда приходят наши мысли?
Если наши глаза - это камеры, то зрительная кора - это пленка. Мозг человека перерабатывает 400 млн. бит информации в секунду. Он состоит из примерно ста миллиардов (10^11) нейронов, каждый из которых соединён с другими нейронами (10^4) синапсами, нейроны могут разряжаться с частотой 1 тысяча герц. Каждый нейрон обладает биоэлектрической активностью. Когда в человеческом мозге возникает мысль, происходит всплеск биоэлектрической активности нейронов.
Мозг человека - многоканальная система, способная принимать и передавать множество различных сигналов.
Исследователь, нейробиолог Дигениус ван Руллер говорит:
"Часть нашего мозга может работать как телевизионные приемник и передатчик, а другая часть может обрабатывать и оценивать информацию. Какие образы примет и направит в память, а какие пошлет дальше в виде сигналов, зависит от особенностей данного мозга"
Как же можно зафиксировать свои мысли и эмоции? Так, волны мозговой активности можно зафиксировать при помощи метода электроэнцефалографии. Дело в том, что каждая конкретная мысль человека связана с определенным паттерном мозговой активности. По активизации того или иного участка мозга, можно определить, когда в воображении возникает образ места или человека, для каждого образа они разные.
Эксперименты по компьютерной визуализации мысли проводятся уже давно. Как любая звуковая информация может быть переведена в цифровую и считана компьютером, так и любая зрительная может быть переведена в объемные компьютерные образы. Если раньше можно было показать, где рождаются мысли, то сейчас уже можно сказать как. Так, еще в 2001 году учеными Принстонского университета были проведены исследования по реакции коры головного мозга на различные предметы. В их основе лежал метод использования fMRT (магниторезонансных томографов), определяющий реакцию человека по изменению активности зон головного мозга. Испытуемым были представлены изображения различных лиц, мест и предметов. Оказалось, что в мозге, при виде разных объектов «включаются» разные участки первичной зрительной коры. В дальнейшем были проведены опыты с наклоненной вправо или влево решеткой. Паттерны в зрительной коре точно показывали, которую из решеток видел доброволец. Нейробиолог из Лейпцига Джон-Дилан Хейтс обнаружил, что фиксируются даже намерения. Когда люди думали о том, чтобы добавить или убрать две цифры, сканирование отображало соответствующие изменения их мозговой активности. Оказалось, что в самых разных зонах мозга, как в зрительных, двигательных, так и в тех, что кодируют абстрактные понятия (вроде феодализма, ассоциируемого с замком), паттерны мозговой активности удивительно похожи .
Недавно на страницах интернета промелькнуло сообщение о том, что ученые научились превращать сигналы мозга в звуковые сигналы при помощи компьютерного синтезатора речи. " Технологии, обеспечившие чтение электрической активности мозга, ее интерпретацию и синтез на ее основе слов, "задумываются" над каждым словом не более 50 миллисекунд. Это примерно столько же, сколько идет на осознание, и озвучивание своих мыслей требуется обычным людям ". Чтобы научиться этому, ученые провели длительные опыты: пациент слышал звук, который выдает компьютер в ответ на его намерение, и старался научиться "формулировать" это намерение как можно внятнее" Для расшифровки потребовалась программа-декодер, переводящая паттерны электрической активности мозга в звуки.
Интересны опыты по расшифровке зрительной информации. Исследуемый просматривал тысячи изображений, чтобы программа могла понять, как мозг данного человека кодирует зрительную информацию. На следующем этапе брался новый набор изображений, и с помощью программы прогнозировалась деятельность мозга исследуемого в момент просмотра каждого из них. На финальном этапе исследуемый просматривал второй набор изображений, а томограф считывал реальную деятельность его мозга. Использование новейших компьютерных программ по распознаванию образов и речи ускорило процесс расшифровки данных. Дальше программа подобрала результаты наблюдений, совпадающие с прогнозами. При использовании набора из 120 изображений программа угадала верно, в 9 из 10 случаев. При 1 тыс. изображений уровень точности составил 8 из 10". "В будущем, возможно, удастся применять эту технологию к зрительным воспоминаниям или сновидениям. По-видимому, тут задействовано, так выразится, "зрительное железо" мозга. Воспоминания, хранимые в памяти, как бы закачиваются на "зрительное железо" и воспроизводятся. Если так и есть, то мы, по идее, сможем воссоздавать зрительные образы из сновидений" - рассказывают разработчики
По всей видимости, они не так уж и далеки от истины, тем более на смену томографов пришли не такие громоздкие отечественные метатроны, чудо современной техники. Прибор сам формирует биологическую активность нейронов головного мозга, усиливая сверхслабые сигналы и получая из них информацию. Ноу-хау метатрона - автоматически, без участия человека, настраиваться на частоту управляющих импульсов.
Изучение методов нейровизуализации позволило использовать их не только в медицине, но и для создания "мозговых интерфейсов", которыми можно управлять лишь усилием мысли. Так, уже давно ведутся опыты по внедрению в мозг тяжелобольных людей кремниевых чипов (так называемых "нейрочипов"), которые могут считывать и посылать электрические импульсы по нервам. Для здоровых людей такая операция более чем травматична. Вместо этого на испытуемого просто надеваются электрические датчики.
Профессор кибернетики университета Рединга (Великобритания) Кевин Уорвик проводит опыты по внедрению кремниевых чипов непосредственно в тело человека. Человеческая нервная система научилась передавать сигналы на компьютер. "Речь идет не только о двигательных сигналах, - подчеркивает Кевин Уорвик, - но и об эмоциях". Через некоторое время оцифрованные сигналы мозга возвращаютcя на имплантированный чип. Таким образом, компьютер получит возможность непосредственно управлять движениями человека. Недалек тот час когда передача через нейрочипы будет вестись дистанционно.
Устройство, управляемое силой мысли было представлено в 2006 году на ярмарке в Ганновере. Аппарат, называемый "интеллектуальная печатающая машинка" позволяет печатать на компьютерном экране путем умственного контроля над передвижениями курсора - сообщает сайт Newsru. Такие работы ведутся в данный момент в России и США. Как сообщил в интервью газете "Известия" академик РАН Игорь Шевелев в данном устройстве могут применяться 3 метода. " Это волна Р300, которая возникает в головном мозге, когда человек видит значимый для него стимул. К примеру, на мониторе изображена клавиатура компьютера, в которой поочередно высвечиваются столбцы. Когда высвечивается тот, в котором есть задуманная буква, в мозгу возникает более заметная волна. Компьютерная программа мгновенно фиксирует и обрабатывает ее. Немцы используют принцип мю-ритма, который возникает не в зрительных, а в двигательных центрах коры головного мозга, когда человек думает о необходимом движении, например, о повороте стрелки или перемещении курсора. И, наконец, можно использовать так называемый адаптивный интерфейс, когда человек задумывает определенное состояние или образ".
Судя по всему - чтение мыслей человека, не так уж нереально. Ведь подобрав модулированную частоту сканирующего устройства к частоте излучения мозга конкретного человека, становится возможным и считывание мыслительного процесса.
Ученые Грей Уолтер и Уоррен Мак-Каллок высказали вескую теорию о том, что "альфа-ритм излучений мозга характеризует процесс внутреннего "сканирования" мысленных образов при сосредоточении внимания на какой-нибудь умственной проблеме. Четкая выраженность альфа-ритма указывает на способность к абстрактному мышлению. Быстрый альфа-ритм гарантирует большую оперативность решений и действий".
Недавние термографические исследования показали, что в лобной доле мозга происходит сравнение предполагаемого человеком образа внешней среды с реальной ситуацией. Именно здесь находится способность угадывать мысли других, считает доктор Дональд Стасс из Торонто. Ученый Брюс Миллер утверждает, что ему удалось выявить ту часть мозга, которая ответственна за ощущение себя как личности. Это правая лобно-предвисочной область мозга. Именно она ответственна за чувство личности, убеждений, а также предпочтений.
Команда IBM выдвинула проект по созданию компьютерной системы, которая моделирует и подражает способностям мозга к ощущениям, восприятию, действию, взаимодействию и познанию. Совместно с коллегами из Национальной Лаборатории Лоуренса Беркели, IBM выполнила первое моделирование коры головного мозга в реальном времени, модель, которой превышает масштаб коры мозга кошки и содержит 1 миллиард импульсных нейронов. Проект "Голубой Мозг" помогает увидеть обширную сеть коммуникаций мозга и понять, как он обрабатывает информацию.
Сейчас активно ведутся разработки по созданию искусственных нейронных сетей компьютера, где принцип работы искусственных нейронов напоминает работу нейронов мозга человека. Такие системы основываются на моделировании процессов человеческого мышления.
Мозг улитки содержит от 50 до 100 нейронов, пчелы - 10 тысяч, собаки - 10 миллионов, человека - 100 миллиардов, у персонального компьютера их около 10 тысяч. Уже через пять лет нейронный эквивалент ПК составит 10 миллионов - это в том же объеме и при том же энергопотреблении, что и сегодня. Теоретически, соединив искусственные и настоящие нейроны в единую цепь и создав между ними единое поле, станет возможным увидеть мысли на экране. Мозг человека и компьютера становятся все более неразделимы. И не далек тот час, когда человек получит управление своей мыслью.
