Основные элементы

Конкретные шаги

Когда мы говорим о переносе сознания на искусственный носитель, мы имеем в виду перенос на СНР способности мозга выполнять свою работу. В идеале для оптимального использования выбранного субстрата нам следует «пересобрать» функции сознания прямо на нем. Однако в настоящее время такая оптимизация представляется трудновыполнимой, поскольку у нас нет исчерпывающего понимания иерархии взаимодействующих стратегий, используемых на различных когнитивных уровнях разума. С другой стороны, мы весьма неплохо разбираемся в работе фундаментальных биофизических слагаемых, вызывающих работу сознания.

Мы умеем выявлять механистические аспекты психофизиологических элементов, измерять функциональные ответы и модулирующие воздействия. Пусть у нас нет полного и наглядного справочника всех видов нейронов, синаптических каналов и тому подобного – мы знаем, как получить эту информацию, если возникнет такая необходимость, как если бы мы умели читать инструкции к программе, написанной на ассемблере (ассемблер – язык программирования низкого уровня. – Прим. пер.), из исполняемого файла, несмотря на то что у нас нет достаточно подробного описания программы, чтобы написать ее альтернативную версию.

По этой причине большинство исследований и разработок СНР идут по наиболее консервативному пути, который мы называем «полным воссозданием мозга» (Whole Brain Emulation). Его цель – воспроизвести физиологические функции и анатомическую структуру нейронов, а также взаимодействие между ними. Тот же метод применяют представители наиболее продвинутых областей нейроинформатики и вычислительной нейронауки, и результаты нередко превосходят самые смелые ожидания.

Хотелось бы еще раз подчеркнуть, что к СНР возможно прийти разными путями, сайт carboncopies.org стремится беспристрастно анализировать и описывать их. Мы выделили несколько концептуально различных подходов. Представленные ниже укладываются в парадигму «полного воссоздания мозга».

Чтобы описать какое-либо явление или создать его модель, необходимо определиться с ее масштабом и базовыми элементами. Мы можем считать эти базовые элементы «черными ящиками», требующими характеризации. Различные подходы к СНР оперируют «черными ящиками» разного уровня.

Так, «выгрузка слабосвязанных элементов» (Loosely-Coupled Off-Loading) использует в качестве «черного ящика» реакции тела или личность человека в целом. Воссоздание базируется на видеозаписях, отчетах испытуемых, их журналах наблюдений. Для помощи в сборе информации привлекается искусственный интеллект.

Другие подходы работают с «черными ящиками», находящимися на уровне мозга или его частей. Это типично для проектов, основанных на индивидуализированных настройках общей когнитивной архитектуры или тех, которые занимаются частичным нейропротезированием и интерфейсами «мозг – компьютер».

Рис. 1. Морфологическая детализация нейронов (белые, в форме клетки), отходящие аксоны (зеленые) и дендриты (красные). Генерировано с помощью NEUROMORPH.

И наконец, есть проекты, «черные ящики» которых находятся в масштабе нейронов или даже одного конкретного нейрона (Рис. 1). Этот уровень масштабирования часто выбирают такие дисциплины, как вычислительная нейронаука и нейроинформатика. На текущий момент изображения данного уровня являются наиболее точными и лучше всего подходят для реконструкций при выполнении «полного воссоздания мозга».

Моменты, когда в нейронах мозга возникает потенциал действия, и моменты пиковых потенциалов – основные события, которые нас интересуют. Именно время пиковых потенциалов определяет, будет ли синапс усилен, заторможен или останется без изменений, и позволяет узнать, что было выучено, какие воспоминания закодировались, как развивается система в целом и как мы сами меняемся со временем. Нервные импульсы стимулируют мышечные клетки, позволяя нам двигаться, реагировать, говорить и взаимодействовать с внешней средой. И по сути, именно время пиковых потенциалов должно быть воспроизведено (с приемлемой долей погрешности) при работе над полным воссозданием мозга.

Дата добавления: 2015-07-01