Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге

С нейробиологической точки зрения спор о том, что такое информация, связан с тезисом, который защищают многие авторы: возможности человеческого мозга значительно превосходят возможности цифровых компьютеров[477]. Современные цифровые компьютеры — порождение более общей концепции, впервые предложенной британским математиком Аланом Тьюрингом и ныне известной под названием универсальной машины Тьюринга[478]. В своей знаменитой статье, написанной в 1936 году, Тьюринг предложил теоретическую модель современных цифровых вычислений, продемонстрировав, что если какое-либо явление может быть сведено к математическому алгоритму, его можно симулировать на универсальной машине Тьюринга, теоретическом прототипе всех цифровых компьютеров[479]. Гениальные теоретические идеи Тьюринга нашли дальнейшее развитие в гипотезе Чёрча — Тьюринга: любая физически вычислимая математическая функция может быть вычислена с помощью универсальной машины Тьюринга[480]. Выяснилось, однако, что в природе преобладают невычислимые явления, которые по определению не может вычислить машина Тьюринга. Таким образом, большинство процессов в нашем мозге относится к невычислимым явлениям. Этот исторический экскурс показывает: те, кто настаивает, что человеческий мозг — просто цифровая система, слабо разбираются в особенностях нейрофизиологических механизмов, которые позволяют таким сложным нервным системам, как наша, решать гораздо более сложные задачи, чем просто обработка информации.

Пока это абсурдное предположение не выходило за рамки голливудских научно-фантастических фильмов, на него можно было не обращать внимания. Но как только некоторые специалисты в области вычислительной техники и даже нейробиологи начали публично повторять эту мантру и требовать миллиарды долларов от налогоплательщиков Европы и США на бессмысленные попытки смоделировать человеческий мозг на цифровых носителях, дело приняло более серьезный оборот. И когда я получил предложение от редактора этой книги написать короткое эссе о том, что бы мне хотелось рассказать всем о человеческом мозге, выбор темы был для меня очевиден. Итак, начнем.

Больше всего мне хотелось бы донести до читателей следующую мысль: человеческий мозг уникален. Он поражает воображение своими побочными продуктами — нашим самосознанием, творчеством и интуицией — и способностью создавать мысленные абстракции (искусство, математика, мифы, наука), которые мы используем в попытках объяснить и описать материальный мир. Мозг дает нам инструменты, расширяющие наши возможности по изучению мира до пределов, невиданных во вселенной. Наш мозг настолько исключителен, что я предпочитаю называть его «истинным творцом всего»[481]: это определение отражает его удивительные успехи за последние сто тысяч лет истории нашего вида.

Вторая мысль о человеческом мозге, которой мне хотелось бы поделиться со всеми, заключается в том, что ни нервную систему человека, ни ее самые совершенные продукты — интеллект, интуицию, творчество и эмпатию — невозможно свести к простому математическому алгоритму. Своеобразную «защиту авторских прав», как я это называю, обеспечивает ряд эволюционных, нейробиологических, математических и вычислительных ограничений, которые нельзя преодолеть ни с помощью программного обеспечения, подобного тому, что предлагает современный искусственный интеллект, ни с помощью новых технологий, в которые когда-то верили апологеты кибернетики[482]. По сути, все эти ограничения подтверждают, что наш мозг выполняет множество невычислимых функций, которые недоступны универсальной машине Тьюринга, а это значит, что никакой цифровой компьютер, даже самый сложный и мощный, не способен воспроизвести мозг, который мы носим в своей голове. Одна из причин в том, что наш мозг использует и аналоговые, и цифровые вычисления[483]. Мы с Рональдом Сикурелом[484] предположили, что именно циклическое, чрезвычайно динамичное и нелинейное взаимодействие между аналоговыми и цифровыми процессами в нейронах обеспечивает выполнение таких функций, благодаря которым мозг животных по уровню сложности во много раз превосходит любую машину Тьюринга[485]. В научной литературе можно найти подробное описание аналого-цифровой модели мозга[486]. Суть нашей гипотезы в том, что ключевые функции мозга невычислимы с помощью обычного цифрового компьютера, пусть даже самого сложного.