Будущее разума

Во-первых, в послании к Конгрессу президент США Барак Обама поразил ученое сообщество заявлением о том, что на проект BRAIN (Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies — Изучение мозга через продвижение инновационных нейротехнологий) могут быть выделены федеральные средства в объеме до $3 млрд. Подобно проекту расшифровки человеческого генома (Human Genome Project), открывшему шлюзы генетических исследований, BRAIN будет способствовать раскрытию тайн мозга на нейронном уровне путем картирования электрических связей мозга. После появления такой карты можно будет не только разобраться во многих непонятных пока болезнях вроде синдрома Альцгеймера, болезни Паркинсона, шизофрении, слабоумия и биполярного расстройства, но со временем и научиться лечить их. Для начала в 2014 г. на проект может быть выделено $100 млн.

Почти одновременно Европейская комиссия объявила о выделении €1,19 млрд (около $1,6 млрд) на проект по исследованию человеческого мозга (Human Brain Project) с целью создания компьютерной модели мозга. При помощи крупнейших суперкомпьютеров планеты будет создана копия человеческого мозга на транзисторах.

Сторонники обоих проектов подчеркивают их громадную пользу для человечества. Президент Обама не забыл указать, что BRAIN не только облегчит страдания миллионов людей, но и создаст новые источники дохода. Каждый доллар, потраченный на Human Genome Project, утверждает он, даст толчок экономической деятельности примерно на $140. После завершения проекта возникнут новые отрасли. Для налогоплательщиков проект BRAIN, как и Human Genome Project, — беспроигрышный.

В речи Обамы не было подробностей, но ученые быстро заполнили многие пробелы. Нейробиологи указали на то, что, с одной стороны, сегодня при помощи тончайших инструментов уже можно наблюдать электрическую активность отдельных нейронов. С другой стороны, аппаратура МРТ позволяет отслеживать поведение мозга в целом. Не хватает, говорили они, серединки, где сосредоточена большая часть интересной активности мозга. Именно в серединке, включающей в себя связи в группах нейронов численностью от нескольких тысяч до нескольких миллионов, зияют громадные дыры в наших представлениях о болезнях психики и поведении.

Чтобы разобраться в этой серьезнейшей проблеме, ученые составили примерную программу, рассчитанную на 15 лет. За первые пять лет нейробиологи рассчитывают проследить электрическую активность десятков тысяч нейронов. Среди краткосрочных целей — реконструкция электрической активности важных отделов мозга животных, таких как продолговатый мозг дрозофилы или ганглиозные клетки в сетчатке мыши (там содержится 50 000 нейронов).

За десять лет это число должно увеличиться до сотен тысяч нейронов. Возможно, удастся смоделировать мозг дрозофилы (135 000 нейронов) или даже коры мозга этрусской землеройки — самого мелкого известного млекопитающего с мозгом из 1 млн нейронов.

Наконец, к концу 15-летнего срока ученые должны научиться наблюдать за миллионами нейронов (это может быть, например, мозг рыбки данио или неокортекс мыши). Все это продолжит дорогу к картированию отдельных участков мозга приматов.

Тем временем в Европе Human Brain Project подойдет к проблеме с другой стороны. За десять лет ученые при помощи суперкомпьютеров должны смоделировать базовые функции мозга различных животных, начиная с мыши и заканчивая человеком. Вместо того чтобы разбираться с отдельными нейронами, предполагается имитировать их поведение при помощи транзисторов, так что в результате должны появиться компьютерные модули, способные работать, как неокортекс, таламус и другие части мозга.

В итоге соперничество между двумя гигантскими проектами может дать неожиданный дополнительный эффект в виде новых открытий и новых отраслей промышленности. Но у них есть и другая, незаявленная, цель. Если в конце концов человеческий мозг удастся повторить «в железе», означает ли это, что мозг может стать бессмертным? Означает ли это, что сознание может существовать отдельно от тела? Разворачивающиеся амбициозные проекты затрагивают глубочайшие теологические и метафизические вопросы.

Строительство мозга

Подобно многим другим, я в детстве обожал разбирать часы, постепенно развинчивая их, чтобы потом посмотреть, как там все устроено и работает. Я понимал, что пружина поворачивает главное колесико, которое, в свою очередь, передает движение на мелкие колесики, а они поворачивают стрелки.

Сегодня компьютерщики и нейробиологи пытаются сделать примерно то же самое с самым сложным из известных нам объектом во Вселенной — с человеческим мозгом. Мало того, они хотят потом собрать его заново, нейрон за нейроном.