Как мы видим? Нейробиология зрительного восприятия

Кроме того, у Хебба отсутствовали преимущества того концептуального багажа, который имеется в наши дни благодаря развитию компьютерных и информационных технологий. Сегодня большинство мало-мальски образованных людей слышали об искусственных нейронных сетях и машинном обучении. Мы достигли значительного прогресса в этих областях, научились создавать нейронные сети, способные делать такие фантастические вещи, как предсказывать эпидемии до их возникновения или моделировать эволюцию звезд.

У Хебба не было ничего из этого. В 1949 г. исследователи знали, что повреждение определенных частей мозга ведет к нарушению определенных способностей, но никто не осмеливался высказывать настолько детальные предложения о механизме памяти или о связи мозга и восприятия. Хебб совершил прыжок в будущее, сформулировав идеи, в которых мы лишь сейчас начинаем понемногу разбираться.

Как оказалось, он прыгнул в будущее слишком далеко. О его идее нейронных сетей забыли почти на десятилетие. Примерно в начале 1960-х гг. ее подхватила зарождавшаяся область компьютерных наук. Тогда же было сделано несколько интересных изобретений в духе Хебба, наиболее любопытным из которых являлась кибернетическая модель «перцептрон» (подробнее о ней мы поговорим в главе 10). Но к тому времени вышедшая в 1949 г. книга Хебба о клеточных ансамблях уже стала «устаревшей», не будучи написанной на квазиматематическом языке компьютерных наук.

Кроме того, существовало несколько весомых препятствий тому, чтобы извлечь пользу из теорий Хебба. Во-первых, чтобы понять, как работает восприятие, необходимо было ответить на новые, обусловленные знанием о клеточных ансамблях вопросы. Прав ли Хебб в том, что существует континуум от простых до сложных форм восприятия? Как именно соединяются между собой клеточные ансамбли, чтобы обеспечить восприятие более сложных объектов (например, лиц) и далее репрезентацию абстрактных образов? Действительно ли существуют клеточные ансамбли, представляющие не только объекты, но и мысли? И как все это соединено с действием? Но, как я уже сказал, выстраивание таких теоретических конструкций одной только силой разума – колоссальная по сложности задача (намного более сложная, чем экспериментальная работа, где задача разбивается на мелкие части). Кроме того, как и большинство первопроходцев, Хебб старался развить свои идеи по максимуму, насколько хватало полета мысли. Он выдвинул интригующее предположение о реверберирующей (отражательной) активности в клеточных ансамблях, но оно оказалось не таким жизнеспособным, как синапс Хебба. Это и другие расширения его теории только отвлекали внимание от сути.

Вторым серьезным препятствием, которое в конечном итоге заставило многих нейробиологов, включая меня, сосредоточиться на более приземленном биологическом подходе, было отсутствие (даже на горизонте) экспериментальных инструментов для изучения распределенных нейронных систем, чьи элементы (нейроны) по определению разбросаны по всему мозгу. В то время мы были рады и тому, что у нас была возможность наблюдать за одним нейроном зараз. Я описал вам этот трудоемкий процесс, который позволял изучать поведение в лучшем случае полудюжины нейронов в день. Отсюда до наблюдения за целой нейронной сетью, охватывающей обширные области мозга, было все равно что от земли до неба. Поэтому я и многие мои коллеги решили оставить теоретическое поприще когнитивной нейронауки и переквалифицироваться в (нейро-) биологов, занявшись изучением элементарных основ восприятия. Вы уже знаете о результатах нашей работы: благодаря ей мы теперь довольно хорошо представляем, какая информация и в каком виде поступает из глаз в головной мозг. Но как узнать, что происходит дальше? Как ни странно, здесь нам на помощь приходят искусственные нейронные сети.

10 | Машинное обучение, компьютерное зрение и живой мозг

Сегодня почти каждое новое изобретение лишь поначалу принимается с торжествующим криком, а потом он переходит в вопль страха.

БЕРТОЛЬТ БРЕХТ