Мозг: Ваша личная история. Беспрецендентное путешествие, демонстрирующее, как жизнь формирует ваш мозг, а мозг формирует вашу жизнь

Не все, кто озабочен продлением жизни, отдают предпочтение криоконсервации. Есть и другое направление исследований – поиски иных способов доступа к хранящейся в мозгу информации, не путем оживления умершего человека, а путем непосредственного чтения этих данных. В конце концов, все ваши знания и память записаны в мельчайшей структуре мозга. Почему бы не расшифровать эту книгу?

Попробуем понять, что для этого требуется. Во-первых, нам понадобятся сверхмощные компьютеры, способные хранить подробные данные о конкретном мозге. К счастью, экспоненциальный рост производительности компьютеров позволяет предположить, что такая возможность у нас будет. За последние двадцать лет производительность компьютеров возросла в тысячу раз. Вычислительная мощность процессоров удваивается приблизительно каждые полтора года, и эта тенденция сохраняется. Современные технологии позволяют нам хранить невероятные объемы данных и выполнять гигантские по масштабу симуляции.

Двадцать лет назад мощность этого суперкомпьютера равнялась мощности всех остальных компьютеров на планете. Через двадцать лет эта мощность будет считаться скромной – подобное вычислительное устройство уменьшится в размерах, и его можно будет носить на теле.

Скорость технологических изменений

В 1965 г. Гордон Мур, один из основателей компьютерного гиганта Intel, высказал предположение о скорости роста вычислительной мощности компьютеров. Закон Мура предсказывает, что транзисторы уменьшаются в размерах и их число на полупроводниковом кристалле будет удваиваться каждые два года, что приводит к экспоненциальному росту вычислительной мощности компьютеров. Предсказание Мура подтверждалось на протяжении всех прошедших десятилетий и стало выражением экспоненциального роста скорости технологических изменений. Закон Мура используется производителями компьютеров для долгосрочного планирования и постановки задач совершенствования технологии. Поскольку закон предсказывает экспоненциальное, а не линейное технологическое развитие, то некоторые исследователи полагают, что при сохранении сегодняшних темпов следующие 100 лет будут эквивалентны предыдущим 20 000. В таком случае можно ожидать коренных изменений в технологии, которую мы используем.

Срез коннектома: эти удивительные двумерные изображения являются первым шагом к получению самой сложной в мире схемы соединений. Маленькие черные точки – это ДНК внутри отдельных клеток; правильные окружности на изображении – крошечные сферические пузырьки нейротрансмиттеров.

Учитывая потенциал развития вычислительной техники, можно предположить, что когда-нибудь у нас появится возможность скопировать рабочую копию человеческого мозга. Теоретически этому ничто не препятствует, однако следует реалистически оценивать сложность подобной задачи.

Мозг человека состоит в среднем из 86 миллиардов нейронов, у каждого из которых имеется около 10 тысяч связей. Все нейроны соединены между собой особым образом, уникальным для каждого человека. Опыт, память – все, что определяет вашу личность, – представлено неповторимой структурой квадриллиона связей между клетками мозга. Эта структура – слишком большая, чтобы ее можно было представить, – получила название «коннектом». Группа доктора Себастьяна Сына из Принстонского университета работает над амбициозным проектом, выясняя строение коннектома.

Для такой микроскопической и сложной структуры составить карту соединений очень трудно. Доктор Сын использует метод последовательной электронной микроскопии, при котором берутся очень тонкие срезы ткани мозга. (На данном этапе анализируется мозг мыши, а не человека.) Каждый срез делится на крошечные области, которые сканируются сверхмощным электронным микроскопом. В результате получается картинка, которую назвали электронной микрофотографией: на ней отображается участок мозга, увеличенный в сто тысяч раз. При таком разрешении можно увидеть тонкую структуру мозга.