[377] (или квантовое что угодно), нанотехнологии и так далее, – маловероятно, что эти области изменят либо технологии, либо наш взгляд на то, что делает мозг.
Появление интернета и облачных вычислений[378] привело к кратковременной тенденции воспринимать мозг как некую распределенную вычислительную систему. И действительно, недавнее исследование показало, что нейроны не похожи на простые компоненты компьютера. Вместо этого благодаря мириадам дендритных связей, многие из которых включают в себя множество нейромедиаторов и уточняют реакцию клетки, нейроны способны выполнять очень сложные задачи, которые эквивалентны тому, что называется линейно неразделимыми функциями. Каждый дендрит может реагировать на локальную стимуляцию от других нейронов, посылая спайк к телу клетки, но не линейно, а диспропорционально увеличивая частоту спайков. Один из ученых, участвовавших в данном исследовании, британский нейробиолог Марк Хамфрис, уточнил, что таким образом каждая клетка функционирует, как сложный мини-компьютер [17].
Но из этого не следует, что аналогия с облачными технологиями и интернетом нам очень помогает. Одной из ключевых особенностей интернета, встроеннной в его структуру при самых ранних воплощениях, было то, что Всемирная сеть будет продолжать функционировать, даже если некоторые ключевые части системы будут разрушены, например, в результате ядерного удара. Независимо от нашей убежденности в том, что активность распределена по всему мозгу, и несмотря на вполне реальные доказательства нейропластичности, некоторые аспекты функции мозга действительно могут быть решительно нарушены при повреждении определенных областей.
Признаком, сигнализирующим, что наши метафоры, возможно, теряют объяснительную силу, можно считать широко распространенное предположение, что многое из того, что делают нервные системы – от простых систем, таких как ритмическое измельчение пищи желудком омара, вплоть до появления сознания у людей, – может быть объяснено только как эмерджентные свойства – феномены, которые вы не можете предсказать на основе анализа отдельных компонентов, но которые возникают как системные функции.
Недавнее исследование показало, что нейроны не похожи на простые компоненты компьютера.
В 1981 году Ричард Грегори утверждал, что эмерджентность как способ объяснения функции мозга указывает на проблему с теоретической основой: «Появление эмерджентности вполне может быть признаком того, что необходима более общая (или, по крайней мере, другая) концептуальная схема… Роль хороших теорий состоит в том, чтобы устранить видимость эмерджентности. (Таким образом, объяснения в терминах эмерджентности являются фиктивными)» [18]. При этом упускается из виду тот факт, что существуют различные виды эмерджентности, слабые и сильные. Слабые эмерджентные признаки, такие как движение стаи крошечных рыбок в ответ на появление акулы, могут быть поняты в терминах правил, которые управляют поведением их составных частей. В подобных случаях кажущееся загадочным групповое поведение основано на поведении отдельных животных, каждое из которых реагирует на определенные факторы вроде движения соседа или внешние раздражители, например приближение хищника.
Такого рода слабая эмерджентность не может объяснить действия желудка омара, не говоря уже о работе вашего мозга, поэтому мы возвращаемся к сильной эмерджентности, когда возникающее явление не может быть объяснено активностью отдельных компонентов – оно подчиняется собственной закономерности. Вы и страница, на которой написаны данные слова, сделаны из атомов, но ваша способность читать и понимать происходит от особенностей, появляющихся благодаря атомам вашего тела, которые образуют структуры более высокого уровня, такие как нейроны и их паттерны возбуждения, а не от простого взаимодействия атомов. В последнее время некоторые нейробиологи критикуют идею сильной эмерджентности как концепцию на грани «метафизической неправдоподобности», поскольку нет ни очевидного причинного механизма, ни единого объяснения того, как возникает эмерджентность. Как и Грегори, эти исследователи утверждают, что опора на эмерджентность для объяснения сложных явлений предполагает, что нейробиология находится на ключевом историческом этапе, подобном тому, что и при медленной трансформации алхимии в химию [19]. Но перед лицом многих тайн нейробиологии эмерджентность часто является единственным средством. И это не так уж глупо – удивительные свойства программ глубокого обучения, которые вообще не могут быть объяснены разработчиками, по сути являются эмерджентными.
Интересно, что в то время как некоторые ученые находятся в замешательстве от метафизики эмерджентности, исследователи искусственного интеллекта упиваются этой идеей, полагая, что сама сложность современных компьютеров или их интернет-взаимосвязанность приведет к сингулярности. Машины станут сознательными. Существует множество описаний такой возможности в художественной литературе (все часто заканчиваются плохо для всех заинтересованных сторон), и данный предмет, безусловно, будоражит общественное воображение, хотя нет никаких оснований (кроме незнания принципов работы сознания) предполагать, что это произойдет в ближайшем будущем. В принципе, такой вариант развития событий потенциально возможен, потому что рабочая гипотеза состоит в том, что разум – это продукт материи, который мы, следовательно, должны быть в состоянии имитировать в устройстве. Масштаб сложности даже самого простого мозга затмевает любую машину, которую мы можем себе представить. В течение десятилетий – столетий – в будущем сингулярность все еще продолжит оставаться предметом научной фантастики, а не науки.
Мы можем имитировать разум в устройстве, отчего машины могут в будущем стать сознательными.
Связанный с этим взгляд на природу сознания превращает метафору «мозг как компьютер» в строгую аналогию. Некоторые исследователи рассматривают разум как своего рода операционную систему, которая реализована на нейронном оборудовании, подразумевая, что разум как определенное вычислительное состояние можно загрузить на какое-то устройство или в другой мозг. Если учитывать то, как идея обычно преподносится, это неправильно или, в лучшем случае, утопично. Материалистическая рабочая гипотеза состоит в том, что мозг и разум у людей, личинок и всех остальных живых существ идентичен. Нейроны и поддерживаемые ими процессы, которые неким образом порождают сознание, есть одно и то же. В компьютере программное и аппаратное обеспечение разделены. Однако наш мозг и разум состоят из того, что лучше всего можно описать как биофактор, в котором само происходящее и то, где все происходит, неразрывно связаны.
Представление о том, что мы можем перепрофилировать нервную систему для запуска различных программ или загрузки разума на сервер, может показаться научным, но за этой идеей скрывается нематериалистический взгляд, восходящий к Декарту и более ранним мыслителям. Такая гипотеза предполагает, что разум каким-то образом «плавает» в мозгу и может быть перенесен в другую голову или заменен другим. Можно было бы придать этой мысли видимость научной респектабельности, представив ее в терминах считывания состояния набора нейронов и записи его на новый субстрат, органический или искусственный. Но даже для простого представления о том, как это можно осуществить на практике, нам понадобилось бы понимание функций нейронов, которое намного превосходит все, что мы можем себе вообразить в настоящее время, и потребовались бы огромные вычислительные мощности и моделирование, способное точно имитировать структуру рассматриваемого мозга. Для того чтобы все это стало возможно хотя бы в теории, нам сначала нужно научиться удовлетворительно моделировать деятельность нервной системы, способной удерживать хотя бы одно состояние, не говоря уже о мысли. В очередной раз желудок омара напоминает нам о нашем невежестве и расстоянии, которое еще предстоит преодолеть.
На данный момент метафора «мозг как компьютер» сохраняет доминирующую роль, хотя существуют разногласия относительно того, насколько она верна [20].
На данный момент метафора «мозг как компьютер» является самой популярной среди научного сообщества.
В 2015 году робототехник Родни Брукс выбрал вычислительную метафору мозга козлом отпущения для своего эссе в сборнике под названием «Эта идея должна умереть». Менее драматично, но формулируя аналогичные выводы, более двух десятилетий назад историк Райан Йоханссон утверждал, что «бесконечные споры об истинности или ложности такой метафоры, как «мозг – это компьютер», являются пустой тратой времени. Предложенное соотношение образно и приказывает нам что-то делать, а не пытается сказать нам правду» [21]. В том же духе нейробиолог Маттео Карандини признал, что параллели с тем, что считается передовой технологией, вскоре могут показаться причудливыми и устаревшими[379]. Но тем не менее он подчеркнул, что компьютерная метафора имеет некоторую ценность: «Мозг, несомненно, является органом обработки информации, поэтому его можно сравнить с лучшими вычислительными устройствами». Гэри Маркус гораздо активнее защищает данную аналогию:
«Компьютеры – это, в двух словах, систематические архитектуры, которые принимают входные данные, кодируют и манипулируют информацией, а также преобразуют входные данные в выходные. Мозг, насколько мы можем судить, делает то же самое. Настоящий вопрос заключается не в том, является ли мозг информационным процессором как таковым, а скорее в том, как он хранит и кодирует информацию и какие операции выполняет с этой информацией после кодирования» [22].
Маркус продолжал утверждать, что задача нейробиологии состоит в том, чтобы «перепроектировать» мозг, подобно тому, как можно исследовать компьютер, изучая его компоненты и их взаимосвязи, чтобы расшифровать, как он работает. Это предположение существует уже некоторое время.