Мозг на сохранении. Когда и как мы сможем оцифровать человеческое сознание?
Когда и как мы сможем оцифровать человеческий мозг (Фото: Freepik)
Век назад идея так называемого mind uploading существовала разве что в литературе. Но сегодня ученые ищут вполне реальные способы оцифровать воспоминания и другой клад человеческого разума. Давайте выясним, что у них уже получилось (и не очень).
Мечта об эмуляции мозга была уделом писателей задолго до того, как ею всерьез заинтересовалась наука. Десятилетиями фантасты со всего мира описывали сознание как то, что можно сохранить, скопировать или перенести в другой носитель.
В романе Город и звезды (1956) Артур Кларк описал будущее, где умы людей, собранные в банках памяти, позволяли воскреснуть. Филип Дик в своем Убике (1969) играл с идеей полуживых психических состояний, для создания которых мозг помещали в криостан. Позже Джанет Азимов в Переносе разума (1988) подняла вопросы этики, описав пересадку сознания в робота. А Грег Иган в Городе пермутаций (1994) исследовал парадоксы копирования личности.
Впоследствии подобные мотивы вышли за пределы книжной фантастики и стали частью массового кино и сериалов. Среди них — уже культовая Матрица (1999), где тела людей существуют в капсулах и подключены к машинам. Или, например, серия Сан-Джуниперо из сериала-антологии Черное зеркало (с 2011) — там Netflix показал фантазию того, как пожилые люди могут жить в симулированной реальности после смерти.
За всеми этими историями стоит вполне закономерный вопрос: удастся ли когда-нибудь ученым свести человеческое сознание к четко упорядоченным данным?
Где именно «живет» память
Еще в 1920-х годах американский психолог и бихевиорист Карл Лешли пытался найти в мозгу крысы «энграмму» — физический след конкретного воспоминания. В серии экспериментов он обучал животных проходить лабиринт, а затем удалял или повреждал различные участки коры. Лешли ожидал, что где-то должна быть зона, без которой воспоминание о маршруте исчезнет. Но такой точки он не нашел: на результат больше влиял масштаб повреждения, чем его точное расположение. Отсюда и родился его вывод — мол, память распределена по всему мозгу.
А в 2012 году команда японского биолога и лауреата Нобелевской премии Сусуму Тонэгавы совершила новый прорыв. Ученые обозначили нейроны, которые активировались у мышей при формировании воспоминания о страхе. Когда же грызунов помещали уже в другую среду и подсвечивали эти клетки, животные замирали — так, будто воспоминание об опасности вернулось без реального раздражителя.
Выходит, Лешли был и прав, и нет: воспоминания действительно распределены по мозгу, но не бесформенно, и их можно связать с определенными группами клеток.
Прошлогодний опрос 312 нейробиологов, проведенный командой австралийского ученого Ариэля Железникова-Джонстона, позволил оценить оптимизм современных ученых.
- 70,5% склоняются к мысли, что долговременные воспоминания хранятся в физической структуре мозга — его нейронных связях.
- Опрошенные также оценили примерно в 40% вероятность того, что при достаточно точном сохранении мозга из его статической структуры теоретически можно будет извлечь хотя бы часть долговременных воспоминаний.
- Примерно такой же была оценка шансов на полную эмуляцию мозга.
Если память действительно завязана на том, какие нейроны с какими соединены и насколько сильны эти связи, тогда в теории достаточно точное сканирование мозга могло бы сохранить часть информации о человеке.
Впрочем, есть и другой сценарий. Если воспоминания зависят не только от коннектома, но и от молекулярных состояний, подклеточных деталей или динамической активности мозга, простой карты связей будет мало.
Далеко ли нам до оцифровки мозга
Если воспоминания — это действительно только нейронные связи, то можно ли сохранить их в идеальном состоянии? Роберт Макинтайр и Грегори Фей разработали метод альдегидно-стабилизированной криоконсервации (ASC). Это протокол «зафиксируй, а потом заморозь», который сохраняет структуру мозга с невероятной четкостью. Этим методом удалось качественно сохранить целый мозг свиньи.
Однако даже идеально сохраненный мозг — это только начало. Дальше его еще надо расшифровать. В 2024 году ученые завершили полную карту мозга плодовой мушки — 139 255 нейронов и более 50 миллионов соединений. Сегодня это вершина наших достижений.
Человеческий же мозг ученым овладеть кратно труднее. Чтобы воссоздать лишь один кубический миллиметр коры человеческого мозга (это как половина рисового зернышка), команде из Гарварда и Google понадобилось 1.4 петабайта данных. А теперь умножим один миллиметр на целый мозг.
Кроме того, по статической карте мозга нельзя воспроизвести динамику: скорость передачи сигналов, ритмы, синхронизацию. Исследование 2024 года показало, что узлы воспоминания динамичны, могут смещаться и переплетаться между собой со временем. Получается, одно и то же воспоминание человека на разных этапах его жизни может соответствовать разным нейронным узорам. Так какой именно снимок считать правильным?
Именно по этим причинам метод ASC до сих пор не стал прорывным. Да, криоконсервация идеально бальзамирует мозг для сканирования, но в то же время убивает его. А вот будет ли эта сохраненная структура содержать достаточно информации для восстановления человеческой памяти — до сих пор неясно.
Сообщество Aspirational Neuroscience объявило премию в $100 тысяч для первой команды, которая сможет расшифровать реальное воспоминание из сохраненной карты нейронных связей мозга. Успех станет доказательством, что сохраненный мозг действительно содержит достаточно данных для спасения памяти. Провал же намекнет, что все гораздо сложнее.
«Если бы какая-либо группа смогла показать, что конкретное воспоминание можно расшифровать из сохраненного мозга, это стало бы мощным аргументом в пользу теории», — отметил Зелезников-Джонстон.
Превратить память в код мы пока не можем, а вот подключить мозг к компьютеру — вполне. Например, первый пациент с чипом Neuralink, о котором мы уже упоминали, спокойно играет в игры силой мысли. Но все же от клика мышкой до цифрового бессмертия человечеству еще идти и идти.
