Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды - Марк Хамфрис
Проблема в том, что мы редко видим характер этих изменений, потому что не можем регистрировать импульсы в живом человеческом мозге. Все описанное выше основано на наших исследованиях мозга животных. И в основном это импульсы, которые создаются в мозге здорового животного при нормальных движениях, нормальной работе памяти и слуха. Мы очень мало знаем об изменениях импульсной активности в случае этих заболеваний, хотя и изучаем животных с изменениями в мозге, которые имитируют некоторые из коренных причин подобных заболеваний человека. Удивительно мало. При работе с этими моделями редко используются современные инструменты золотого века нейробиологии для одновременной регистрации множества нейронов.
Мы можем предсказать, что ближайшая будущая задача в исследованиях импульсов – понять, как они изменяются при двигательных и когнитивных нарушениях, потере памяти. В ближайшем будущем мы увидим резкий рост количества исследователей, применяющих упомянутые новейшие технологии на животных моделях, позволяющих отображать изменения в импульсной активности сотен или тысяч нейронов во многих областях мозга одновременно. Предпосылки уже видны в публикациях о недавних исследованиях, в ходе которых велась регистрация активности десятков или сотен нейронов на животных моделях болезни Паркинсона и синдрома ломкой хромосомы X (синдром Мартина – Белл, редкая форма аутизма) [327]. И мы хотели бы, чтобы эта активность фиксировалась на более совершенных животных моделях этих заболеваний и расстройств, более точно соответствующих как симптомам, так и причинам, которые мы с большей уверенностью могли бы экстраполировать на человеческие болезни. Это крайне сложная задача для многих расстройств памяти и мышления, поскольку у животных трудно воспроизвести слабоумие, депрессию, обсессивно-компульсивное расстройство и шизофрению. Не в последнюю очередь потому, что наиболее похожими моделями для нас, людей, являются те животные, которые наиболее близко родственны нам, то есть приматы, и достаточно жестокие эксперименты по созданию моделей большинства нарушений памяти и мышления будут все ближе к границе этической терпимости общества к опытам на животных.
Как ни странно, изучение подобных болезней путем регистрации импульсов в живом человеческом мозге может оказаться более приемлемым с этической точки зрения, чем разработка новых моделей на лабораторных животных. Регистрация импульсов у людей – это проблема этического запрета на использование существующих на сегодня глубоко инвазивных хирургических процедур и проблема относительно больших размеров самих приборов и устройств. Сейчас введение в мозг электродов в основном ограничивается особыми случаями эпилепсии (чтобы определить, где начинается активность, вызывающая приступы) и болезни Паркинсона (чтобы найти положение электрода для глубокой стимуляции мозга в нужном месте). Но появление новых, хорошо финансируемых технологических компаний, заинтересованных в нейронных исследованиях, предполагает, что все это вскоре изменится; их конечной целью является установка прямой связи человеческого мозга с компьютером, поэтому они активно разрабатывают имплантируемые устройства для постоянной регистрации импульсов в здоровом человеческом мозге.
Neuralink Илона Маска, например, создает «нейронные кружева», гибкие электроды, которые будут проходить через мозг и, если повезет, не вызовут иммунного отторжения, что позволит оставлять их в мозге на долгие годы [328]. Кроме разработки Маска, есть еще технология «нейронной пыли», концепция пассивных наноэлектродов, данные с которых можно считывать с помощью ультразвука [329]. На момент написания этой книги, в феврале 2020 года, эти исследовательские программы в лучшем случае тестируют прототипы своих устройств для предварительной проверки концепции на животных. Но для достижения заявленных целей в какой-то момент им придется столкнуться с этическими препятствиями, связанными с операцией по имплантации этих приборов в здоровый человеческий мозг. Прямо сейчас это тоже может показаться за гранью этики; добровольная операция на здоровом мозге кажется абсурдной, учитывая как связанные с ней риски кровоизлияния, инфекции или любых других несчастных случаев и ошибок, присущих любой серьезной операции, так и дополнительный и немаловажный риск необратимого повреждения из-за манипуляций с мозгом. Но мы знаем, что никогда нельзя говорить «никогда». В конце концов, довольно сложные и рискованные пластические операции для совершенно здоровых людей стали самым обычным делом. И кажется, что для этих устройств существует лучшее использование, возможно, даже более приемлемое с этической точки зрения: использование для изучения импульсной активности и ее изменений при расстройствах движения, памяти и мышления, уникальных для людей.
Но если мы когда-нибудь сможем записывать импульсы в любом человеческом мозге, в котором захотим, – в вашем, моем, мозге Далай-ламы, – мы уже знаем, какова будет следующая цель: импульсы человеческого сознания.
Импульсы сознания
В путешествии по вашему мозгу мы следили за импульсами, связанными только с одним простым действием и за очень короткий промежуток времени, максимум за пару секунд. Но есть целая область умственной деятельности, хорошо вам известная, которую я не смогу описать в терминах импульсов. Ваши планы и стремления, ваше воображение, ментальные образы ситуаций обыденных и абсурдных, ваши социальные взаимодействия, ваши эмоции, ваше внимание и его контроль, ваше представление о себе, ваш внутренний монолог – ваше сознание.
Почему я не могу это описать? Потому что – давайте повторим еще раз – мы не можем записывать импульсы в мозге живых людей. А когда у нас появляется редкая возможность регистрировать импульсы на человеческом мозге, мы обычно просим подопытных людей выполнять такие же простые задачи, как и любое другое лабораторное животное: делать выбор между двумя картинками в ожидании вознаграждения; следить глазами за движущейся точкой. Это действительно скучные и рутинные операции по сравнению с богатством нашего разума. Но мы делаем это по простой причине. Если мы хотим сравнивать и сопоставлять принципы кодирования и вычислений в человеческом мозге с работой мозга животных, мы должны использовать одни и те же задачи [330]. Это еще и просто признак хорошей науки, простота методик и измерение только тех факторов, которые вы хотите – и можете – измерить. Но это никак не помогает нам в понимании импульсов, лежащих в основе мыслей, эмоций и переживания себя. Все это приводит к существованию огромной пропасти в наших знаниях о работе мозга: передача импульсов между нейронами – это мысль, слово и действие, однако мы вообще не имеем представления об импульсах, лежащих в основе приведенного выше списка субъективных переживаний.
И в эту пропасть в наших знаниях мы можем глубоко провалиться в непонимании или неверном понимании механизмов сознания. У нас в лучшем случае есть лишь расплывчатые общие сведения о связях между механизмами мозга, работой его нейронов, и теми аспектами
