Компьютерный мозг. Как подключиться к человеческому мозгу

Компьютерный мозг - Часть 1Если мы намерены вести разговор о том, как подключиться к человеческому мозгу, то нужно представлять себе его устрой­ство. Начнем с общей картины, затем рассмотрим особенности, исключительно важные в связи с возможным применением имплантов, и, наконец, сосредоточим внимание на нейронах как таковых.

Мозг — не однородная, как желе, масса из нейронов. Если его препарировать, то можно заметить: внутренняя часть у него — бе­лого цвета, а внешняя («корковая оболочка», если угодно) выгля­дит серой. Последнюю еше называют новой корой, или неокор-тексом (neocortex). Этимология термина восходит к латинскому выражению «новая кора», потому что таковой она представля­лась первым анатомам. Ее глубина — около двух миллиметров, что составляет толщину примерно шести визитных карточек. Казалось бы, совсем немного, однако именно в неокортексе со­средоточена основная часть нашей сознательной деятельности. Именно здесь интерпретируется сенсорная информация, форми­руются направляемые к органам и частям тела команды, а также вырабатываются осознанные решения.

Может показаться довольно странным, что столь важные мыс­лительные процессы происходят на поверхности мозга, а не в его глубине. Однако этому есть два ясных объяснения. Во-первых, новая кора — наиболее «юная» в эволюционном смысле часть мозга. Она как бы венчает собой пирамиду тех структур, которы­ми мы обладаем — наряду с собаками, кошками, крысами, игуа­нами и рыбами. Во-вторых, она имеет наибольшую, в сравнении с другими частями мозга, площадь — благодаря многочислен­ным складкам и извилинам. Ели вынуть мозг из черепной короб­ки и, отделив новую кору, развернуть ее, расправив все складки, то она окажется размером с большую столовую салфетку. (Для сравнения: размер неокортекса крысы примерно равен площади почтовой марки).

С нашей точки зрения, очень удобно, что «продвинутая» де­ятельность мозга совершается именно на его поверхности. Это означает: чтобы «подслушать» немало интересного, нам не при­дется углубляться более, чем на два миллиметра. Кроме того, какую бы хирургическую операцию нам ни понадобилось про­вести, сделать ее будет легче и безопаснее.

Неокортекс, как и многие другие ткани мозга, образован из особых клеток, называемых нервными. Каждая из них — или нейрон — имеет три основных части. Дендриты предназначены для принятия «входящих» сигналов (inputs), поступающих от других нейронов. Тело, или ядро нейрона, представляет собой основную часть такой клетки. И есть еще аксон, назначение ко­торого — посылать «исходящие» сигналы (outputs). У большин­ства нейронов есть по одному аксону, однако последний обычно на некотором расстоянии от ядра начинает ветвиться, благода­ря чему может соприкасаться с дендритами многих других ней­ронов.

Нейрон должен воспринимать электрические разряды, кото­рые называются потенциалами действия и передаются дендри-тами. Обрабатывая входящую информацию, он «решает», пере­дать ли ему по аксону свой импульс потенциала действия. То есть нейрон — это, в сущности, маленькое устройство для принятия решений. Вопрос о том, сколько в человеческой голове подобных решающих устройств, все еще обсуждается, однако обычно при­водится цифра юо миллиардов.