Комментарии 0
...комментариев пока нет
Искусственный интеллект — вещь интересная, но до возможностей человеческого мозга ему еще расти и расти
С тех пор как было установлено, что за мыслительные процессы человека отвечает орган, находящийся в его черепной коробке, изучение мозга стало одной из самых увлекательных тем. Причем не только в научной сфере, но и в обывательской. Про работу мозга и то, какое влияние он оказывает на наше поведение, предпочтения и так далее, узнать всегда любопытно. В Институте физиологии НАН Беларуси его «раскладывают по полочкам» профессионально и с пользой для дела.
— По мере развития науки человечество переходит от общих вопросов к частным — изучению механизмов функционирования организмов и познанию самого себя, — рассуждает заведующая Центром мозга Института физиологии НАН Беларуси Светлана Пашкевич. — Такой подход дает отличные результаты. Благодаря подсмотренному у животных и растений мы имеем, например, био- и нанотехнологии. Изучение же работы мозга на микроуровне, понимание, по каким принципам он работает, помогает лечить болезни и создавать нейроморфные технологии.
Что касается интереса обычных людей, он естественен. Почитать о том, как твой собственный мозг обманывает тебя, формируя ложные воспоминания, идентифицирует запахи, управляет руками и ногами, — этого точно не пропустит никто.
— Мы изучаем пластичность мозга — его способность к адаптации в экстремальных условиях, особенности процессов восстановления после травм, наблюдаем, как происходит формирование связей и восстановление, — рассказывает Светлана Пашкевич. — На основе этой и другой работы разрабатываем новое оборудование для научных исследований, программное обеспечение для обработки данных и не только.
Также ученые выполняют большое количество программ — отраслевых и международных, причем все они имеют практическое применение: доклинические исследования лекарственных препаратов, гематологические, биохимические, иммунологические и микробиологические лабораторные исследования, проверка эффективности клеточных технологий и так далее.
— Из примеров выделю создание микрочипов и способов восстановления двигательных функций после тяжелых травм или инсультов с использованием стволовых клеток, — говорит Светлана Пашкевич. — В эксперименте биочипы помогают обучать клетки и получать нервные ткани, что востребовано в трансляционной, регенеративной и интегративной медицине (совместно с учеными кафедры биофизики БГУ). Во втором случае речь о способе восстановления поврежденных нейронных связей в головном мозге (коллегиально с учеными РНПЦ неврологии и нейрохирургии, ГУ «Минский научно-практический центр хирургии, трансплантологии и гематологии», БСМП города Минска). Результаты действительно уникальные и уже помогли многим пациентам.
— Например, увлеченность идеями о том, что микроорганизмы и грибы, обитающие в организме человека, способны влиять на высшую нервную деятельность: поведение, концентрацию внимания, речь, память и так далее, — поясняет Светлана Пашкевич. — Безусловно, микробиом — важный «игрок», который способен и отравить своими токсинами, и выработать ряд витаминов, и помочь процессам пищеварения. Убедительных доказательств, что он причастен к формированию нашего сознания, нет. А вот к развитию заболеваний головного мозга — да. Результаты наших исследований это и подтвердили, что стало основой для внедрения новых методов диагностики и лечения болезни Паркинсона (исследования выполнены совместно с практикующими врачами 5-й клинической больницы Минска).
Часто встречающееся утверждение, что мозг изучен только на 10 %, придает загадочности, но на самом деле догмой не является. Как иронично замечает собеседница, даже такой вариант очень оптимистичен:
— Каждое мгновение в мозге происходят сложнейшие операции. В нем есть системы, отвечающие за регулирование температуры, уровня артериального давления и стресса, содержания глюкозы и так далее. Если все нервные клетки собрать в каком-то гипотетическом устройстве, то оно будет способно генерировать электрический разряд, мощность которого может достигать 60 ватт. Важнейшая и уникальная функция мозга человека — мыслительная деятельность. Но как рождается мысль, что это такое — на эти и многие другие вопросы наука пока не может дать ответ.
— Искусственный интеллект — отдельная, очень интересная тема, — соглашается Светлана Пашкевич. — И нейрофизиологи его тоже используют в своей работе, что на некоторых стадиях значительно упрощает исследования. Но если мы говорим о полном аналоге человеческого интеллекта, то воссоздать его невозможно. В том же компьютере основа («железо») статичная, а в мозге — динамичная. Например, при стрессе уменьшается количество нейронов в гиппокампе, отвечающем за формирование памяти и пространственное мышление. А при необходимости быстро принимать решения и ориентироваться на местности, запоминая огромные объемы информации, как это происходит у таксистов, объем связей и масса самого гиппокампа увеличиваются. Мы можем смоделировать функции одного нейрона или нейронной сети, участка нервной ткани, но все связи и функциональные взаимодействия воссоздать пока не получится. Однако совершенствование технических решений на подходе. С другой стороны, как шутят нейрофизиологи: даже если наш мозг сам себя воссоздаст, то на этом не остановится и придумает что-то новенькое.
Значение нейрофизиологии огромно — во многом благодаря этим исследованиям нейрохирурги и другие специалисты каждый день спасают людям жизнь. И в то же время мозг — огромный «внутренний мир», познание которого только начинается.
— Исследования о наличии гендерной разницы в умственных способностях в настоящее время переосмысляют или подвергают критике. Мужской мозг крупнее женского в среднем на 100 граммов, но о том, что мужчины умнее, это ни в коем случае не говорит. Женщины традиционно хранительницы очага, поэтому их мозг воспринимает и обрабатывает информацию от многих сенсорных систем одновременно, чтобы ничего не упустить из ближнего окружения, а мыслительный процесс затрагивает все отделы обоих полушарий. Она обрабатывает и анализирует огромное количество информации, причем делает это не системно, а подключая все имеющиеся ресурсы. Вербальное общение и социальные контакты у женщин раньше развиваются и обусловлены немного большим количеством серого вещества в области префронтальной коры, орбитофронтальной коры, а также в части теменной и височной долей. Нервные волокна, соединяющие полушария головного мозга, у женщин крупнее, чем у мужчин. Поэтому, например, после инсульта речь у них восстанавливается лучше и быстрее. А вот мужчина — добытчик, поэтому его особенность в экономии ресурсов для одного значительного усилия. Мужчина задействует мозг локально: возбуждаются именно те отделы, которые и должны в этот момент работать.
bebenina@sb.by
Мыслю — значит существую
Если брать в расчет огромное количество материалов об исследованиях в области нейрофизиологии, может сложиться впечатление, что эта наука известна давно. Между тем специальный раздел физиологии, изучающий деятельность нервной системы, практически до второй половины XIX века развивался как экспериментальный. Сейчас же, как и другие Life Sciences (науки о жизни), это самое перспективное направление. Но с чем это связано?
— По мере развития науки человечество переходит от общих вопросов к частным — изучению механизмов функционирования организмов и познанию самого себя, — рассуждает заведующая Центром мозга Института физиологии НАН Беларуси Светлана Пашкевич. — Такой подход дает отличные результаты. Благодаря подсмотренному у животных и растений мы имеем, например, био- и нанотехнологии. Изучение же работы мозга на микроуровне, понимание, по каким принципам он работает, помогает лечить болезни и создавать нейроморфные технологии.
Что касается интереса обычных людей, он естественен. Почитать о том, как твой собственный мозг обманывает тебя, формируя ложные воспоминания, идентифицирует запахи, управляет руками и ногами, — этого точно не пропустит никто.
В помощь людям
Белорусская наука традиционно завязана на различные отрасли экономики, и Институт физиологии НАН исключением не является.— Мы изучаем пластичность мозга — его способность к адаптации в экстремальных условиях, особенности процессов восстановления после травм, наблюдаем, как происходит формирование связей и восстановление, — рассказывает Светлана Пашкевич. — На основе этой и другой работы разрабатываем новое оборудование для научных исследований, программное обеспечение для обработки данных и не только.
Также ученые выполняют большое количество программ — отраслевых и международных, причем все они имеют практическое применение: доклинические исследования лекарственных препаратов, гематологические, биохимические, иммунологические и микробиологические лабораторные исследования, проверка эффективности клеточных технологий и так далее.
— Из примеров выделю создание микрочипов и способов восстановления двигательных функций после тяжелых травм или инсультов с использованием стволовых клеток, — говорит Светлана Пашкевич. — В эксперименте биочипы помогают обучать клетки и получать нервные ткани, что востребовано в трансляционной, регенеративной и интегративной медицине (совместно с учеными кафедры биофизики БГУ). Во втором случае речь о способе восстановления поврежденных нейронных связей в головном мозге (коллегиально с учеными РНПЦ неврологии и нейрохирургии, ГУ «Минский научно-практический центр хирургии, трансплантологии и гематологии», БСМП города Минска). Результаты действительно уникальные и уже помогли многим пациентам.
Правда и заблуждения
Возможно, потому что нейрофизиология настолько популярна, в обывательской среде гуляет множество фейковой и, скажем так, спорной информации.— Например, увлеченность идеями о том, что микроорганизмы и грибы, обитающие в организме человека, способны влиять на высшую нервную деятельность: поведение, концентрацию внимания, речь, память и так далее, — поясняет Светлана Пашкевич. — Безусловно, микробиом — важный «игрок», который способен и отравить своими токсинами, и выработать ряд витаминов, и помочь процессам пищеварения. Убедительных доказательств, что он причастен к формированию нашего сознания, нет. А вот к развитию заболеваний головного мозга — да. Результаты наших исследований это и подтвердили, что стало основой для внедрения новых методов диагностики и лечения болезни Паркинсона (исследования выполнены совместно с практикующими врачами 5-й клинической больницы Минска).
Часто встречающееся утверждение, что мозг изучен только на 10 %, придает загадочности, но на самом деле догмой не является. Как иронично замечает собеседница, даже такой вариант очень оптимистичен:
— Каждое мгновение в мозге происходят сложнейшие операции. В нем есть системы, отвечающие за регулирование температуры, уровня артериального давления и стресса, содержания глюкозы и так далее. Если все нервные клетки собрать в каком-то гипотетическом устройстве, то оно будет способно генерировать электрический разряд, мощность которого может достигать 60 ватт. Важнейшая и уникальная функция мозга человека — мыслительная деятельность. Но как рождается мысль, что это такое — на эти и многие другие вопросы наука пока не может дать ответ.
Сам себя скопировал
В последние годы много говорится об искусственном интеллекте. Но можно ли реально создать нечто, равное по сложности нашему мозгу?— Искусственный интеллект — отдельная, очень интересная тема, — соглашается Светлана Пашкевич. — И нейрофизиологи его тоже используют в своей работе, что на некоторых стадиях значительно упрощает исследования. Но если мы говорим о полном аналоге человеческого интеллекта, то воссоздать его невозможно. В том же компьютере основа («железо») статичная, а в мозге — динамичная. Например, при стрессе уменьшается количество нейронов в гиппокампе, отвечающем за формирование памяти и пространственное мышление. А при необходимости быстро принимать решения и ориентироваться на местности, запоминая огромные объемы информации, как это происходит у таксистов, объем связей и масса самого гиппокампа увеличиваются. Мы можем смоделировать функции одного нейрона или нейронной сети, участка нервной ткани, но все связи и функциональные взаимодействия воссоздать пока не получится. Однако совершенствование технических решений на подходе. С другой стороны, как шутят нейрофизиологи: даже если наш мозг сам себя воссоздаст, то на этом не остановится и придумает что-то новенькое.
Значение нейрофизиологии огромно — во многом благодаря этим исследованиям нейрохирурги и другие специалисты каждый день спасают людям жизнь. И в то же время мозг — огромный «внутренний мир», познание которого только начинается.
Марс и Венера в сравнении
Одна из самых популярных фишек — утверждение о том, что мужской и женский мозг принципиально отличается. Различия между представителями полов, конечно, есть. Но в данном конкретном случае налицо смешение знаний в одну кучу, акцентирует внимание Светлана Пашкевич:— Исследования о наличии гендерной разницы в умственных способностях в настоящее время переосмысляют или подвергают критике. Мужской мозг крупнее женского в среднем на 100 граммов, но о том, что мужчины умнее, это ни в коем случае не говорит. Женщины традиционно хранительницы очага, поэтому их мозг воспринимает и обрабатывает информацию от многих сенсорных систем одновременно, чтобы ничего не упустить из ближнего окружения, а мыслительный процесс затрагивает все отделы обоих полушарий. Она обрабатывает и анализирует огромное количество информации, причем делает это не системно, а подключая все имеющиеся ресурсы. Вербальное общение и социальные контакты у женщин раньше развиваются и обусловлены немного большим количеством серого вещества в области префронтальной коры, орбитофронтальной коры, а также в части теменной и височной долей. Нервные волокна, соединяющие полушария головного мозга, у женщин крупнее, чем у мужчин. Поэтому, например, после инсульта речь у них восстанавливается лучше и быстрее. А вот мужчина — добытчик, поэтому его особенность в экономии ресурсов для одного значительного усилия. Мужчина задействует мозг локально: возбуждаются именно те отделы, которые и должны в этот момент работать.
bebenina@sb.by