Компьютер покажет, как работает мозг

Мозг сегодня штурмуют многие лаборатории мира. В разгадку феномена ежегодно вкладываются десятки миллиардов долларов. И хотя ученые периодически сообщают об открытии новых зон мозга, ответственных за различные функции, самый главный вопрос - как же работает мозг - остается его тайной.

Разобраться с этим феноменом готовы взяться ученые знаменитой Аргоннской национальной лаборатории (США), где строится суперкомпьютер "Аврора-21", который в секунду сможет выполнять квинтиллион операций (миллиард миллиардов). Этот вычислительный монстр будет стоить сотни миллионов долларов, займет площадь около 1000 квадратных метров и будет потреблять электроэнергии как средний город.

По мнению сотрудника лаборатории Роберта Кастури, такой компьютер позволит построить полную карту человеческого мозга, где каждый нейрон соединен с остальными. Но даже для такого суперсчетовода задача кажется неподъемной, ведь у нас 100 миллиардов нейронов - больше, чем звезд в нашей галактике. Но ученый считает, что к разгадке можно прийти, если двигаться постепенно.

В свое время он был поражен, что плодовые мушки вылупляются из кокона уже полностью подготовленными к жизни, они сразу умеют летать, в то время как дети людей рождаются абсолютно беспомощными. Так вот эта беспомощность и годы, которые мы тратим на функциональное развитие, должны быть ключевыми для понимания, что делает нас людьми. "Человек рождается как чистый лист, его 100 миллиардов нейронов, не связанные изначально, в течение жизни упорядочиваются и перестраиваются, создавая наш "вычислительный процессор", - говорит Кастури. - И если наблюдать этот процесс на разных стадиях развития человека, смотреть, как к нему подключаются все новые нейроны, можно приблизиться к разгадке мозга".

Но создание карты мозга - это лишь отправная точка для его изучения. Кастури надеется совместить ее с картой электрической активности мозга. Только это позволит увидеть более детально процессы обучения и поведения человека. По сути, считывать нейронный код, детектировать активность каждого нейрона и совместить ее с поведением человека. Такая технология может помочь в развитии медицины. Ведь, скажем, аутизм и шизофрения, скорее всего, связаны с аномалиями в структуре нейронов. Детализированная карта мозга может помочь врачам диагностировать или даже предсказывать психические расстройства.

Взгляд

Святослав Медведев, академик РАН:

- Сегодня в исследованиях применяется все более мощная техника и, конечно, суперкомпьютеры, но это не приближает нас к ответу на вопрос, что же такое мозг, как он работает. Даже если представить, что удастся получить полную карту и нейронов, и их активности, вовсе не очевидно, что эта активность и есть работа мозга. Ученые говорят, что, выполняя определенную работу, нейроны что-то шепчут друг другу. А вот когда они "пошепчутся", приходит импульс, который стирает эту беседу и готовит нейрон к новому разговору. Причем это шептание приборами не фиксируется, а фиксируется только сброс. А он не имеет никакого отношения к сути работы мозга, к пониманию, о чем он думает, о чем говорит, как выполняет разные задачи. Чтобы на все это ответить, нужна концепция работы мозга. Без нее ничего не получится. Конечно, какие-то интересные результаты будут получены, однако они вряд ли приблизят нас к разгадке феномена.