Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

Для Крика смысл эволюционного прошлого мозга заключался в том, что этот орган формировался с помощью ряда шагов, каждый из которых был не совершенным, но просто адекватным. «Все будет работать, пока мозг работает», – говорил ученый. Мозг не был спроектирован, и в результате мы не можем быть уверены, что он будет воплощать «глубокие общие принципы». «Он может предпочесть серию ловких трюков для достижения своей цели», – предположил исследователь. Вместо поиска потенциально несуществующих логических принципов требовалось «тщательное изучение устройства». Крик полагал, что ученые должны «заглянуть внутрь мозга, чтобы получить новые идеи и проверить существующие». Это был путь, который четыре года спустя привел Крика к аргументации в пользу разработки карты связей (connectional map) мозга.

Излишне говорить, что его совет был проигнорирован большинством тех, кто интересовался вычислительными подходами к поведению.

Ученые должны заглянуть внутрь мозга, чтобы получить новые идеи и проверить существующие.

Некоторые исследователи действительно сделали свои модели более реалистичными, например, путем введения эффекта диффузии сигнальных молекул[272], таких как оксид азота (эти программы называются GasNets [55]), или показывая, что строго симметричные прямые и обратные эффекты не являются необходимыми для успешной работы программы [56]. Но большинство просто продолжили свои исследования, производя все более внушительное программное обеспечение и – довольно ожидаемо – не проявляя никакого интереса к междисциплинарным связям с анатомией или физиологией мозга [57].

В течение нескольких лет после жалобы Крика некоторые исследователи использовали другой вычислительный подход. Вместо того, чтобы моделировать либо небольшое подмножество нейронов, либо просто пытаться воспроизвести порожденное мозгом поведение без учета структуры, они начали имитировать нервные системы в компьютерах, точно так же, как исследователи IBM в 1956 году, но на этот раз с высокой степенью анатомической точности.

В 1994 году Джим Бауэр и Дэвид Биман выпустили книгу, которая была частично манифестом, частично учебником по построению моделей сложных нейронных сетей, мило озаглавленная GeNeSIS[273] (General Neural SImulation System) [58]. Книга – неизбежно озаглавленная «Книга БЫТИЯ» и с названиями глав готическим шрифтом – включала дискеты для запуска системы на домашнем компьютере. Программа позволила смоделировать отдельные нейроны с синапсами в каждом отсеке и различными плотностями[274] ионных каналов, которые функционировали по направлениям, указанным Ходжкином и Хаксли (открытие, которое само включало моделирование), вместе с реалистичными синаптическими потенциалами. Затем эти виртуальные нейроны могут быть объединены в реалистичные сети в зависимости от нейроанатомии, интересующей исследователя [59].

«Книга Бытия» была выпущена с названием глав готическим шрифтом и включала дискеты для запуска системы на домашнем компьютере.

Эта относительно скромная среда моделирования была предшественницей самой дорогостоящей научной схемы из когда-либо существовавших – проекта «Мозг человека». Десятилетняя программа, на которую Европейская комиссия выделила более 1 миллиарда евро, началась в 2013 году. Она охватывает 150 исследовательских групп в восьмидесяти институтах и двадцати двух странах и готовит 5000 аспирантов. Первоначально в рамках проекта голословно утверждалось, что к 2020 году станет возможным «моделирование всего человеческого мозга на клеточном уровне», если появятся достаточно мощные компьютеры. То есть подразумевалось, что единственным ограничивающим фактором являются технологии [60]. Предположительно по этой причине бо́льшая часть проекта была посвящена разработке новых вычислительных подходов и систем управления базами данных [61]. Гремучая смесь чрезмерно амбициозных требований и неуверенности в биологической значимости многих предполагаемых результатов привела к тому, что ряд европейских нейробиологов отказались от участия в проекте, несмотря на беспрецедентное финансирование. Другие ученые подошли к проблеме с философской точки зрения, оспаривая, что можно получить реальное понимание интересующих их феноменов из крупномасштабных симуляций («эпистемическая непрозрачность»[275] – один из терминов, который часто применялся в этом обсуждении) [62].

Возникли и другие трудности: вскоре после старта проекта понизили значимость когнитивного и нейробиологического комплекса работ, безусловно, важного для объяснения работы мозга, в пользу расчетной части проекта [63]. Это привело к отправке открытого письма в Комиссию, подписанного более 750 учеными, и публикации в разделе «Мнения» журнала Nature под названием «Где находится мозг в проекте “Человеческий мозг?”» [64].