Мозг — вселенная из 11 измерений. Невероятное открытие нейрофизиологов

Приближается знаковое событие в истории человечества: внутри компьютера в Швейцарии прямо сейчас рождается цифровой мозг — виртуальная копия настоящего с точностью до нейрона. Федеральная политехническая школа Лозанны работает над этим вместе с компанией IBM вот уже 15 лет в рамках Blue Brain Project. Они рассчитывают представить миру своё творение в 2024 году.

Этот мозг уже работает. Он воспринимает информацию и помог учёным сделать поистине фантастическое открытие. Оказалось, что мозг — это мир, насчитывающий 11 измерений. Впрочем, тут нужно сразу оговориться, что речь идёт об измерениях математических. Сейчас попробуем разобраться.

Перед нами куб. Это трёхмерная фигура. У него есть длина, ширина, высота. А теперь добавим ещё одно измерение.

Получаем тессеракт. В переводе с древнегреческого это значит "четыре луча". То есть теперь нам надо знать не только длину, ширину и высоту, но и расстояние от вершины того куба, что снаружи, до вершины того кубика, что внутри.

А дальше-то ещё хуже будет. Как вам, например, семимерный гиперкуб?

Так вот, как выяснилось, это самые что ни на есть среднестатистические конструкции, создаваемые нейронами нашего мозга в тот момент, когда он обрабатывает информацию. Случаются и 11-мерные, в которых объединены уже тысячи нервных клеток. Это неслыханно, потому что все прочие клетки нашего организма взаимодействуют максимум в четырёх измерениях. По подсчётам учёных, в малейшей "точке" нашего мозга прямо сейчас десятки миллионов таких гиперкубов и всевозможных симплексов. Нейрофизиологи сравнили их с "замками из песка" — они возникают, когда мозг работает, и распадаются сами собой, когда задача выполнена.

Учёные хотят понять, как работает мозг и возникают психические расстройства. Они подчеркнули, что не пытаются создать мыслящий компьютер и смоделировать человеческое сознание: наука пока даже не может с определённостью сказать, что именно представляет собой сознание, как оно возникает и зависит ли оно от сложности нейронных связей.

А меж тем виртуальная нейросеть подаёт надежды: в 2015 году исследователи из Blue Brain Project обнаружили, что компьютерная модель мозга при достаточно внимательном копировании ведёт себя в точности как мозг реальный.

Впрочем, тех, кому сейчас стало страшно, можно утешить: пока что учёные трудятся над воссозданием мозга обычной мыши. И даже это стало серьёзным вызовом: шутка ли — воспроизвести сто миллионов нейронов тысяч разных типов, триллион создаваемых ими связей — синапсов. Исследователи объяснили, что мозг у этого зверька всё же достаточно сложен. Плюс это млекопитающее, как и мы. А самое главное, у грызунов тоже есть неокортекс — часть мозга, отвечающая за самую сложную деятельность. В нашей голове она занимает 80–90% всего объёма мозга. Именно благодаря ему происходит мышление, обучение, творчество, языковое общение. В его недрах рождаются сны и хранятся воспоминания. А всё остальное — это мозг "рептильный" и "лимбический", как обозначил их основоположник теории "триединого мозга" американский нейрофизиолог Пол Маклин. По его мнению, структура мозга — отражение процесса эволюции. "Рептильный" мозг — это мозговой ствол (он у нас в районе шеи) и мозжечок, их работа — самые простые, но необходимые для выживания рефлексы: глотание, выделение слюны, чихание, кашель, равновесие, координация движений. А над этой областью в виде лимба навис пояс из конечного, промежуточного и среднего мозга — там живут наши чувства, эмоции, регулируется работа внутренних органов. Проект "Голубой мозг" интересуется исключительно неокортексом.

А о том, чтобы воссоздать именно человеческий мозг, пока что и речи быть не может: ещё нигде в мире не создали столь мощный суперкомпьютер, чтобы смоделировать 85–86 миллиардов нейронов. И если столь сложную математику нейроны творят в голове грызуна, то что же тогда происходит в многомерном пространстве человеческой головы?!