Биофизика против деменции

08 апр. 2022 г., 12:34

Просмотры: 99


Как работает наш мозг? Что такое информационные шлаки и каким образом мы освобождаемся от них во сне? Правда ли, что мозг руководит работой всех наших органов? Можно ли затормозить старение, избежать нейродегенеративных заболеваний? Возможен ли искусственный интеллект и не опасно ли это для человечества? Об этом рассуждает член-корреспондент РАН, научный руководитель Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН Генрих Романович Иваницкий.

Автор фото: Николай Малахин

– Генрих Романович, предлагаю поговорить о ваших исследованиях работы мозга. Обычно этим занимаются нейрофизиологи, неврологи и другие специалисты, которые ближе к медицине. А вы все-таки физик.

– Представители нейронаук пытаются понять, что происходит с мозгом, когда возникает деменция, старческое безумие, как могут возникнуть заболевания Альцгеймера, Паркинсона, рассеянный склероз. Физиологи, как правило, экспериментируют на мышах, потому что на человеке эксперимент проводить нельзя. Но, хотя геном мыши или крысы не сильно отличается от генома человека, тем не менее структура и работа мозга человека отличаются существенно от мозга грызунов. Поэтому возникает разрыв между физиологами и клиницистами. Хотя сейчас выведены мыши с помощью генной инженерии, на которых можно ставить эксперименты, определять, что происходит с мозгом. Но все равно этот разрыв нужно ликвидировать.

Для того чтобы ликвидировать этот разрыв, должен быть дополнительный, другой подход. Не просто исследовать только мозг, а исследовать всю систему в целом и постараться описать ее математически, чтоб посмотреть, где тут узкие места. Описать мозг человека математически крайне сложно, потому что это, пожалуй, самая сложная система, которую сегодня изучает наука. С ней могут конкурировать только системы астрофизики, где приблизительно такие же по сложности задачи.

Биофизики, которые начали заниматься мозгом, заполняют нишу разрыва между физиологами и клиницистами. В этом, собственно, главная идея, почему биофизики вдруг занялись нейробиологией.

– Генрих Романович, вы пишете о том, что изменение ритмов волн – это язык общения органов. Что это за ритмы волн? Откуда взялось это понятие?

– Если эволюционно посмотреть, как развивались живые организмы, то всё началось с малых молекул, и связи были химические. Наша гормональная система родилась значительно раньше головного мозга. Усложнение происходило постепенно. Существует два вида передачи информации – один вид химический, а второй электрический. Второй гораздо более быстрый способ. Мы знаем, что информация не может передаваться без материального носителя. Но когда материальный носитель передает информацию, то мы должны знать код для того, чтобы понять, что он передает. В этом основная проблема.

Еще в 20-х годах XX века, когда появилась электроэнцефалография, было понятно, что при работе мозга мы имеем дело с волновыми системами. В волновых системах при взаимодействии волн существует набор ритмов, которые удалось записать и расшифровать. Всё это давно используется в клинике. Но когда мы начинаем что-либо измерять в конкретной точке мозга, возникает неопределенность. Мы вводим электроды в мозг и видим, что на них есть какой-то электрический потенциал, это система локальная. Но если мы не вводим электрод, а накладываем электроды на поверхность головы, то мы видим волну, снимая электроэнцефалограмму. И, естественно, возникает вопрос: что это, локализованная, распределенная система или смешанная?

Аналогичные ситуации происходят в ядерной физике. Квант света передается в виде волны, но как только он попадает на детектор, стягивается в точку. Этот дуализм описания существует, и его нужно преодолеть. Но как?

Сейчас это более-менее удаётся. Если вести измерения не только через энергию, а энергию, умноженную на время, то мы получаем как раз тот вариант. Этот параметр называется цена действия. Самая маленькая цена действия – это постоянная Планка, фигурально выражаясь, это «копейка». Из этих «копеек» в макросистемах складываются «рубли». Но когда всё это продолжает складываться, то превращается уже в миллионы.

– Каким образом органы «общаются» друг с другом с помощью биоритмов?

– С помощью биоритмов это происходит очень просто. Нейрон, или нервная клетка, имеет на мембране потенциал, мембрана заряжена как конденсатор. Когда ионы натрия входят внутрь клетки, то вытесняются ионы калия и возникает импульс приблизительно минус 70 милливольт. Этот импульс движется по аксону. Он приближается к следующему нейрону, чтобы передать ему информацию, но здесь происходит интересное преобразование. Электрический импульс уже не передается напрямую следующему нейрону, а выбрасывает микропузырьки нейромедиатора в синаптическую щель размером порядка 25 микрон. И эти нейромедиаторы через синаптическую щель переходят в следующий нейрон, возбуждая его. Так от нейрона к нейрону передается информация.

Некоторых физиков, создававших компьютеры, удивляло, зачем эта синаптическая щель, для чего она нужна. Как-то странно выглядит передача информации. Во всех компьютерах импульс передается от одного элемента к другому по электрическому каналу, и этого достаточно. Тем не менее это оказалось очень важно, потому что это как раз отголосок биохимической связи, здесь замешивается то, что мы называем эмоциями, их носители — гормоны. Они определяют, как мы будем относиться к той информации, которую получаем.

– Правильно ли я понимаю, что мозг руководит работой всех остальных органов, его биоритмы устроены по-другому, чем всех остальных органов?

– В целом так. Хотя сердце – это тоже электрический орган. У него есть синусовый узел, куда приходят импульсы от мозга. Этот узел задает ритм сердца. Когда мы нервничаем или бежим, сердце начинает работать учащенно. Там тоже происходит преобразование. Мозг, подавая сигналы в этот узел, управляет частотой работы сердца.

– Преобразование чего и во что?

– Электрическая волна, распространяющаяся по сердцу, вызывает сокращение сердечных мышц. В результате сердце, сокращаясь, и перекачивает кровь, подавая питательные вещества во все органы, включая наш мозг. Если мозгу недостаточно питательных веществ, то ритм сердца увеличивается. Другими словами, мозг регулирует ритм сердца.

Но система возбуждения есть не только в сердце. И желудок наш возбуждающий орган, хотя цикл у него другой. Практически каждый орган в той или иной степени работает со своим ритмом. И печень, и почки, и даже каждая отдельная клетка в каждом органе имеют свой ритм. Биоритмы – это то, что мы называем биологическими часами внутри нас. Если ритмическое сокращение происходит синхронно, то период сокращений растёт, амплитуда увеличивается. Такая сборка ритмов, и это задаёт не только динамику нашего восприятия окружающего мира, но и динамику развития самого организма.

Динамика восприятия информации у разных людей разная. Есть флегматики, холерики, которые нервничают по любому пустяку, а с другой стороны, очень активны. Флегматики, наоборот, довольно пассивны и обычно спокойны.

– А вы себя относите к какому типу темпераментов?

– Я всё-таки ближе к холерику.

– Не могу себе представить вас в ярости. Вы кажетесь очень выдержанным человеком.

– Дело в том, что наш мозг устроен так, чтобы сдерживать эмоции, когда это необходимо.

– Но куда вы деваете эту энергию? Каким образом сублимируете?

– Лучше всего отвлечься и прогуляться – на этом всё кончается. Не надо выливать свои эмоции на других людей. Это вредно, прежде всего, тебе самому. Есть понятие бумеранга. Если ты с людьми ссоришься, то, как правило, это тебе вернётся через какой-то промежуток времени в негативном варианте.

– Генрих Романович, значит, мозг руководит работой всех остальных органов. А что или кто руководит работой мозга?

– Этот вопрос остается открытым. Что такое сознание? Все знают, что можно его потерять. Но как оно устроено? 300 лет это исследуют представители разных наук, но общего мнения на этот счет пока нет.

Рассматривается такой вариант. Каждый человек имеет свое внутреннее «Я». Но на самом деле внутри нас много этих «Я». Есть элита этих «Я», и она меняется в зависимости от того, какую задачу мы решаем. Что при этом происходит? Есть живые организмы, у которых наиболее сильно развито только обоняние, например, собаки. Есть такие, у которых хорошо развито зрение. К ним относятся приматы, включая человека. Почти семь восьмых информации мы получаем через зрительный канал. Есть животные, у которых тактильная чувствительность наиболее высокая.

У человека зрение наиболее информативно, но у него есть много других рецепторных систем (вкус, температурная чувствительность, осязание, слух и т.д.). Однако среди разнообразия способов восприятия мира человек в каждой своей системе рецепции уступает какому-либо другому виду. Даже по каналу зрительного восприятия он уступает, например, хищным птицам: орлу, соколу или ястребу. У них дальнозоркость и разрешающая способность зрения выше, чем у человека.  По охвату пространственного зрительного восприятия мы уступаем оленю, жирафу или зайцу. У них боковое зрение охватывает соответственно 100, 140 и 170 градусов, что в 10 раз больше, чем у человека. Поэтому мы должны вращать голову из стороны в сторону, чтобы осуществлять круговой обзор происходящих в пространстве событий.

Но зато у нас есть широкое разнообразие рецепторных систем. Они не только связаны друг с другом, что позволяет эффективно проводить распознавание образов внешнего мира и принимать соответствующие решения для дальнейших действий.

Например, как мы понимаем слово «кошка»? Шерсть – наличие её определяется как зрением, так и тактильной чувствительностью; наличие хвоста, четырех ног, а дальше всё это объединяется в понятие «кошка», и на этом возникает ассоциативная память там, где в мозгу фиксируется её образ. Как только мы произносим слово «кошка», так мы сразу видим эту совокупность признаков.

Для того чтобы отличить кошку, допустим, от собаки или кошку от тигра, существенным признаком будет уже какой-то другой признак – скажем, кошка похожа на тигра, но размеры не те, поэтому это уже не кошка, а опасное существо, которого надо избегать.

– Если человек уступает другим видам животных по качеству рецепторных систем, то непонятно, что же позволило ему подняться на высшую ступень развития и заселить всю нашу планету?

– Это важный вопрос. Раньше предполагали, что развитое любопытство сделало человека разумным, но это неполный ответ. Любопытство развито у многих млекопитающих (крыс, собак, кошек, у приматов и т.д.). Кроме того, часто говорили, что ответы на такие вопросы необходимо искать в сфере производственных отношений. В частности, в течение многих лет доказывалось, что человека от всех животных отличает способность преобразовывать природу. Однако если этот критерий взять за основу, то следует парадоксальный вывод: наши предки, которые около 100 тысяч лет тому назад занимались в основном бортничеством и охотой, не были людьми.

Почему около 60 тысяч лет назад имел место «великий скачок» в усложнении приспособляемости человека к изменениям внешней среды на основе интеллекта, свойственного человеку? Именно тогда возникли и широко распространились наскальная живопись, одежда и искусственные жилища. Почему эти резкие изменения произошли именно в тот момент, хотя мозг человека, формировавшийся на основе генетики, практически достиг своих современных размеров почти за миллион лет до этого? Что делал наш мозг во время долгого инкубационного периода? Почему понадобилось столько времени для того, чтобы реализовать его скрытый потенциал? Почему он с ускорением реализовал свои возможности столь внезапно за последнюю сотню тысяч лет?

– Действительно, почему?

– Люди уникальны и существенно отличаются от других подвидов приматов. Однако это утверждение постоянно нуждается в защите, причём не только от антиэволюционистов, но и от многих биологов, которые утверждают, что мы «всего лишь узконосые голые обезьяны».  

Поиск ответа на подобные вопросы доказывает, что мы натолкнулись на внутренние противоречия. Когда возникают противоречия или парадоксы, ответа ждут от биофизиков. Причина простая, критерия истинности не существует где-то вне нас, поэтому наши размышления в своей основе обязаны быть системными, многовариантными, взвешенными и происходить в терминах вероятности. Необходим системный подход к задаче, построение содержательной математической модели процесса, чтобы ответить на возникшую проблему. Движение мысли должно идти параллельно по многим траекториям, без ловушек и надуманной классификации.

Скачок, который выделил человека из всего животного мира, по-видимому, был связан с развитием ещё одного особого кода. Мне стало ясно, что у человека, помимо генетического кода на ДНК, существуют еще два кода: симбиотический код (микробиота, живущая внутри нас и на нашем теле) и развившийся интеллектуальный код. Этот интеллектуальный код связан с иерархическим строением нашего мозга и нашей памятью, изменяющейся как в филогенезе (от обезьян к человеку разумному), так и в онтогенезе (от детского возраста к зрелости).

Термин сознание – это почти синоним термину система памяти. Память бывает разная: кратковременная, средней продолжительности и долговременная память. По-видимому, кратковременная память связана с межклеточной средой внутри коры мозга. Память средней продолжительности связана с формированием дополнительных структур с развитием коры мозга (с увеличением количества нейронов и связей между ними, т.е. с появлением новых дендритов и синапсов).

В мозге среднестатистического человека содержится до 80÷100 миллиардов нейронов. Каждый из них может иметь до 10 000 нейронных связей. В среднем нейрон вмещает около 4,7 бита информации. На этой основе можно предположить, что общая память человека составляет порядка 1 миллиона гигабайт (1 пентабайт).

Что касается долговременной памяти у человека, то, с одной стороны, она связана с генетическим кодом, а с другой стороны, у человека стала определяться внешними носителями информации вне организма, созданными им самим, а именно: письменными источниками, искусством, наукой, архивами знаний (справочники и энциклопедии) и поисковыми системами информации в архивах памяти (компьютеры и интернет).

Кочевой образ жизни человека с появлением сельского хозяйства сменился оседлым. Стали появляться монастыри, школы и университеты. Появление этой внешней искусственной сравнительно долговременной памяти резко ускорило накопление знаний, интеллектуальное и технологическое размежевание человечества, разделив его по принципу «свой, чужой». Оборотной стороной этого процесса стали войны за территории и ресурсы. Однако наш мозг всегда искал компромисс, чтобы не допустить взаимного уничтожения себе подобных.

– То есть получается, что мозг – это саморегулируемый орган?

– Да, это самоорганизующаяся и саморегулируемая система, далекая от равновесия. Это важный фактор. Он должен находить компромиссы. Если взять отдельного человека, а не его популяцию в целом, то компромисс должен достигаться внутри нас. В противном случае система пойдет вразнос, это будет эпилептический припадок или еще какие-нибудь неприятности.

– Генрих Романович, я знаю, что вы большое внимание уделяете сну. Пишете о том, что во сне человек, подобно компьютеру, перезагружается, и человек лечится, обновляется, отдыхает. Каким образом это происходит? Почему это так важно для работы мозга?

– Дело в том, что каждая нервная клетка, вообще любая клетка, не может работать без энергии, поэтому кислород как окислитель и глюкоза как топливо нам необходимы. Но при работе всегда образуются, условно говоря, шлаки. Их нужно выводить, иначе клетка погибнет. Еще Вернадский говорил, что ни один живой организм не может жить в своих фекальных отходах. Это первое.

Второе – стало ясно, что внутри нас материальные носители переносят информацию. И есть информация, которая нам не нужна, она только засоряет мозг, ее надо выводить. Поэтому во сне происходят две операции, но не параллельно, а последовательно. Либо мы чистим свой мозг от развалившихся материальных носителей, т.е. от шлаков, либо – от информации как таковой. Поэтому не случайно говорят, что утро вечера мудренее: какую-то информацию мы выбросили, что-то объединили.

И, наконец, на ту задачу, которая нас волновала в состоянии бодрствования, вдруг неожиданно находится решение. Сон состоит из чередующихся циклов, которые повторяются несколько раз. Один из них связан со сновидением, это когда система занимается с информацией. А второй, когда сновидение отсутствует, это просто выводятся материальные отходы, которые были наработаны в течение дня.

– Вы это называете информационными шлаками?

– Да. Во сне выводятся эти информационные и материальные шлаки.

– Означает ли это, что люди, которые плохо спят, страдают бессонницами, могут быть в большей степени подвержены нейродегенеративным заболеваниям?

– Конечно, это абсолютно точно. Люди, которые плохо спят, как правило, страдают депрессией. Это заболевание. В XXI веке информационные перегрузки сильно возросли. На прогулки и отдых часто времени не остается, и возникло множество всяких стрессовых событий, что приводит к расстройству нервной системы. Поэтому, конечно, хороший сон – это самое важное. Он решает и в значительной степени определяет продолжительность жизни человека.

– Каким образом этого добиться, чтобы не получить разных побочных явлений?

– Снотворных сейчас много. Но дело в том, что многие вызывают привыкание. Все время надо увеличивать дозы. А это чревато, потому что вы опять приобретаете шлаки. Поэтому все-таки старый способ – побольше гулять и поменьше нервничать – остается одним из основных.

– Это звучит как очень абстрактный совет. Как это сделать на практике, поменьше нервничать?

– Прежде чем бросаться в атаку по пустякам, досчитай до пяти. Других советов здесь нет. В судьбе человека часто бывает какой-то невероятный стресс, например, потеря близкого ему человека. Если такой сильный стресс неизбежен и дан нам судьбой, то уж лучше, чтобы он состоялся в раннем возрасте. Молодой организм в состоянии справиться со стрессом. Более того, в дальнейшем человек становится более устойчивым к стрессам.

– Почему?

– Потому что потом меняется шкала ценностей. Когда человек пережил нечто страшное, то дальше для него все остальное кажется мелочами. А вот если такой стресс наступает уже, когда организм изношен, он может привести к гибели. Это может кончиться инфарктом, инсультом или еще чем-то фатальным.

– Вы ставите очень важный, сакраментальный вопрос – можно ли затормозить процесс старения человека? Каким образом вы на него отвечаете?

– Затормозить, в принципе, можно. Есть старые, известные варианты. Главное – у человека должна быть цель. Если у него есть цель, то масса неприятностей, которые вокруг возникают, уходят на второй план. Неважно, какая цель – научная, культурная, воспитание детей, спорт, еще что-то. Не это важно. Когнитивные процессы – это процессы творчества, и они приводят к тому, что человек становится более-менее устойчивым, потому что он решает собственную главную для него задачу.

Если цели нет, всё плохо. Не случайно говорят – праздный мозг живёт недолго. Хотя в жизни цели меняются. В раннем возрасте одни цели, в более позднем другие. Когда-то я прочитал Бомарше, и там есть очень интересная история. Когда Фигаро молодой, он остряк, веселый малый, который со всеми взаимодействует, никаких проблем у него нет. Таким Фигаро описан в «Севильском цирюльнике».

Следующий этап, «Свадьба Фигаро», его герой уже взрослый человек, борется за права, ругает начальство. А третья новелла – он уже старик, поддерживает начальство и говорит, что поменьше бы всяких неприятностей, давайте жить дружно. Приблизительно такую цепочку проходят многие люди в онтогенезе, от раннего детства до позднего возраста.

Но если при этом вы сохраняете в себе восприятие мира как ребенок, то это очень неплохой вариант. Конечно, не впадать в детство, а относиться с юмором к ситуациям, которые возникают, не брать их близко к сердцу. Конечно, ситуации бывают разные, не ото всех так можно просто откреститься. Но поменьше реагировать на второстепенные события. Со временем можно разрешить любые сложные ситуации.

– Есть ли какие-то фармакологические или приборные способы борьбы со старостью?

– Сейчас пытаются разработать варианты чистки мозга. Наверное, вы слышали, что был давно разработан метод «лаваж легких», когда при тяжелом отравлении хлором и другими ядовитыми веществами, при осложнениях ковида, при других проблемах производится глубокая очистка легочной ткани. Возникает вопрос – а можно ли мозг чистить подобным способом от разного рода шлаков, которые там образуются? В принципе, такие работы были проведены еще в 90-х годах. Мы работали с коллегами из Днепропетровского медицинского института.

Но там есть проблема. Поскольку мозг – это система, которая работает в волновом режиме, то надо при введении чистящих веществ (например «Перфторана»), чтобы выбросить эти шлаки, точно попадать в фазу движения волны. Сейчас разработаны приборы, которые с помощью электрических потенциалов могут подталкивать волну. Но как попасть точно в нужную фазу – это большущая проблема, потому что все методы контроля, которые существуют на сегодняшний день, ЯМР, рентгеновская томография и прочее, имеют недостаточное разрешение. Слишком быстро движутся волны мозга. А поскольку вероятность попасть в фазу при случайном варианте – это единица, деленная на N, где N – число вариантов, а здесь вариантов бесконечность, то вероятность практически ноль.

Хотя в принципе электрическое управление очень давно пытались сделать, еще на заре биофизики. Сейчас эта работа близка к разрешению, но надо приблизительно в два, в три раза поднять чувствительность методов контроля, регистрирующих фазу волн. Если удастся, то тогда может всё получиться.

– Как вы думаете, это будет сделано когда-нибудь?

– Трудно сказать, но до предела возможностей мы не добрались. Надо совершенствовать метод и приборы. Но когда это произойдет, вопрос пока открытый.

– Почему у некоторых людей происходит нейродегенеративное заболевание, а другие до глубокой старости сохраняют ясный ум, и такие примеры нам хорошо известны?

– Отвечу, как в Одессе, вопросом на вопрос – почему на некоторых COVID действует, а другие даже прививок не делают, и на них ничего не действует? Мы этого пока не знаем.

Вообще продолжительность жизни – это штука интересная. Есть ряд описанных якобы фактов, что человек может жить до 200 лет, до 150 лет. На самом деле это чепуха. Максимальная достоверно зарегистрированная продолжительность жизни - не более 125 лет. Природа, по-видимому, перепробовала все варианты и выбрала только один. Возможно, и он единственный. Это повторение молодости в детях. Возможно, что другого варианта не существует. Однако продлить жизнь до ста с небольшой добавкой можно. Например, за последние 20-30 лет благодаря успехам медицины и фармакологии в развитых странах средняя продолжительность жизни увеличилась почти на 20-30%.

– Вообще? И не надо даже к нему стремиться?

– Можно стремиться к предельному сроку продолжительности жизни. Собственно, почему возникла проблема этих деменций – потому что удалось справиться с подавляющим большинством инфекционных заболеваний. Поэтому оптимизм сохраняется, что удастся придумать что-нибудь в ближайшем времени.

Но в принципе, продление жизни – это такой процесс, которым человек сам в значительной степени может управлять. Это физические нагрузки, сочетающиеся с умственными. Это пока единственный безопасный путь.

– Генрих Романович, как эпиграф к своей работе о физике наших дней вы приводите строчки Генри Твеллса: «Когда мне ребенком беспечно жилось, время плелось. Когда моей юности радость играла, время шагало. Когда возмужали и дух мой, и тело, время летело. Возможно, узнаю все к старости лет, но времени нет». Что это для вас означает? Это просто метафора или время действительно меняет свой ход с возрастом?

– Существует время объективное, внешнее, астрономическое. Оно тоже меняет свой ход, но это происходит очень медленно по сравнению с продолжительностью жизни человека. Поэтому мы эти часы считаем точными с постоянным ходом.

Наряду с этим есть наше внутреннее время. Чем оно отличается от астрономического? Это скорость метаболизма в организме. Эта скорость меняется с возрастом в некоторых пределах. Субъективно наш мозг измеряет ход внешних астрономических часов эталоном своих метаболических процессов. Размер эталона (его период частоты) зависит от состояния организма в данный момент. Внешнее время течёт очень медленно, поскольку эталон, которым мы его измеряем, короткий. Поэтому для ребенка, когда он утром просыпается, до обеда ему кажется, что прошло невероятное количество времени. По мере старения организма эталон увеличивается, т.к. частота метаболизма замедляется. И, естественно, восприятие внешнего времени становится другим, оно ускоряется.

Но это необязательно лишь возрастная зависимость, эта зависимость также связана с информационным временем мозга, с работой мозга самого по себе. Пример – когда мы заняты каким-то интересным для себя делом, скорость оценки побочной, не относящейся к делу информации замедляется, эталон растет и время летит быстро. Не успел ахнуть, уже прошло несколько часов. Когда мы не заняты делом, а ожидаем какое-то существенное для себя решение, которое от нас не зависит, то время тянется очень медленно – когда же они там решат это в конце концов? И это уже субъективное восприятие времени, которое связано не только с метаболизмом, а со скоростью обработки информации мозгом.

Поэтому это не метафора, биологические часы существуют внутри нас.

– Генрих Романович, вы пишете о том, что двигались от интуиции к математическим моделям работы мозга. Насколько вообще важна интуиция и что это такое в вашем понимании?

– Суть состоит в следующем. Обычно сначала приходит идея. Она может оказаться верной или неверной. И как ее реализовать, тоже пока неясно. Это состояние подавляющего большинства ученых на первой стадии, когда они сталкиваются с какой-то новой проблемой. Многие высказывают хорошие идеи, но, как их реализовать, они не знают. И часто бывает так, что человек даже реализовал ее, но раньше времени. Поэтому все забыли. Существует поговорка, что все новое – это хорошо забытое или неправильно понятое старое.

Теперь в отношении того, как можно было бы ускорить процесс познания. Сейчас его ускоряют с помощью Интернета. Это то, что называется «университет без границ». Люди, которые интересуются одной и той же проблемой, объединяются через Интернет, обмениваются информацией, критикуя или поддерживая друг друга, и в конце концов благодаря мозговому штурму оформляется какая-то правильная мысль, которую можно реализовать.

Но это банальный вариант и часто непроходной, потому что не всегда это удаётся сделать. Идея должна созреть, а для этого нужен широкий фронт научных исследований.

– Вы рассказывали о синаптической щели, которая есть в нейронных сетях мозга человека и нет у компьютера, и именно ей мы обязаны эмоциями. Может быть, если создать у машин эту синаптическую щель искусственно, то это будет искусственный интеллект?

– Можно создать нечто подобное даже без синаптической щели. Робот, который умеет ставить себе цель и решать её, будет очень похож на человека, хотя никаких синаптических щелей и биохимии в нем нет. Но это опасный путь, потому что робот – это устройство, которое намного сильнее физически и мыслит быстрее, чем человек. Если такие, не дай бог, роботы возникнут когда-нибудь, то мы для них будем на уровне кошки или домашней собачки. Они в любой момент могут уничтожить человечество.

– Мы покажемся им ненужными, отсталыми существами, которые только мешают жить?

– Как комары, которые жужжат и мешают работать. Либо наоборот, хорошие домашние животные. Когда разрабатывают различные технические системы, то имеет место предохранитель, что называют «защита от дурака», чтобы робот не перешел черту разрешенной ему области действий. Ведь были случаи, когда разрабатывали боевых роботов и они вдруг по непонятным причинам начинали стрелять не по мишеням, а по живым людям, по тем, которые стояли рядом.

– Есть ли предел в создании таких роботов по сравнению с человеком?

– Этот предел есть. Он состоит в том, что цель в робота закладывает программист, то есть это в конечном счете всё равно человек. Второй момент – может ли самоорганизующийся робот развиться до того, чтобы самостоятельно ставить цели? На этот вопрос пока ответа нет. Хотя, в принципе, нет никаких запрещающих правил для этого. Пока мы, к сожалению, этого не знаем.

– Если это возможно, нет ли здесь опасности? Не решат ли умные роботы однажды от нас избавиться, как в одном из фантастических произведений Станислава Лема?

– Очень крупный ученый Джон фон Нейман еще в первой половине ХХ века показал, что в принципе можно создать самоорганизующийся завод, который будет производить роботов сам по себе. В принципе, можно такую систему сделать, где будет такое саморазмножение. Ограничение будет только одно – количество того, из чего можно сделать роботов. Так что тут нет ничего невозможного.

Что касается системы самоорганизации и обработки информации, то здесь пока предел не виден. Существует он или нет, на этот вопрос трудно ответить. У робота самого по себе нет никаких целей. Но, в принципе, мы же не можем утверждать, что жизнь может существовать только на водной - углеродной основе, такая, как у нас.

Кто сказал, что она не может существовать на основе молекул кремния? Кремний ничуть не хуже, чем углерод. Поэтому, в принципе, и такая система могла появиться, только воды не надо для этого, потому что вода будет портить соединения кремния. Вопрос этот открытый, и я думаю, что на него ответить мы, наверное, не сможем до тех пор, пока не найдем новую форму жизни, где есть другой развитый способ обработки информации.

– Как вы думаете, сможем ли мы в принципе когда-нибудь найти другие формы жизни?

– Это вопрос тоже непростой. Мы же не знаем, зарождение жизни - это детерминированный процесс развития Вселенной или недетерминированный, а случайный. Должна ли жизнь возникать лишь при образовании планет, подобных Земле с наличием атмосферы и воды? На этот вопрос ответ пока такой – не исключено. Мы вполне можем оказаться единственными во Вселенной. Хотя большинство придерживаются точки зрения, что жизнь есть на других планетах, но удастся ли встретиться с ней до окончания существования нашей Солнечной Системы? Это вопрос открытый.

– Вы бы хотели, чтобы это произошло?

– Это любопытно, но встреча с другой цивилизацией – это и опасность существенная. Все зависит от того, какая это цивилизация. Столкновение цивилизаций часто приводит к тому, что одна всегда начинает вытеснять другую. И если мы сталкиваемся с системой, которая выше нас по уровню развития, может кончиться тем, что наша цивилизация просто исчезнет.

А может и наоборот быть. Но в любом случае и то, и другое обладает многими неопределенностями и рисками. Хотя, в принципе, интересно, есть ли действительно осмысленная жизнь на других планетах.

Вообще вопросов здесь пока намного больше, чем ответов. Мой правнук, которому скоро четыре года, все время говорит: «Я всё знаю!», потому что ему прочитали много книжек. Я ему говорю: «Елисей, подожди. Доживешь до моего возраста и поймешь, что ты ничего не знаешь». 

Беседовала Наталия Лескова

Автор фото: Николай Малахин

Информация взята с портала «Научная Россия»

Читайте также 9 апреля Пущинская радиоастрономическая обсерватория проводит день открытых дверей

 

 

 

Обсудить тему

Введите символы с картинки*