«Когнитивные нейротехнологии» – мы всё чаще видим эти слова на рекламных сайтах, технических выставках и в описаниях стартап-проектов. В преддверии лекции «Школы будущих профессий» ТГУ научный сотрудник лаборатории когнитивных исследований и психогенетики Елизавета Безрукова рассказала об исследованиях мозга.
Тема когнитивных нейротехнологий настолько актуальна, что термины начинают употребляться в далёких от оригинала смыслах. Руку к размытию значения двух этих слов приложил не столько технический прогресс как таковой – понятно, что с ростом вычислительных мощностей становится возможным анализировать даже такие сложные системы, как человеческий мозг. Не менее важным драйвером послужили хайповый темы – искусственный интеллект и нейронные сети.
«Они же основаны на том, как работает человеческий мозг, так?» – Так, но не совсем. Исторически когнитивная психология и искусственный интеллект развивались примерно в одно и то же время. Отсюда и их взаимопроникновение – компьютерная метафора человеческого мозга (долговременная и краткосрочная память, различные связанные между собой модули обработки) с одной стороны, и вдохновленные нейробиологией искусственные нейронные сети – с другой.
«Вдохновленные» здесь важное слово, потому что искусственные нейронные сети не ставят перед собой целью моделировать или копировать устройство мозга. Скорее, они подхватили малую толику из того, что было известно о мозге в конце прошлого века, и развиваются теперь по собственному пути, далекому от нейробиологии.
Что же в таком случае когнитивные и нейротехнологии? Это применение новых знаний, полученных в результате исследований в области когнитивной психологии, психофизиологии и нейробиологии, для разработки полезных человечеству устройств и технологий.
Исследования в этой области сейчас ведутся очень активно, но в массе своей они ставят перед собой цель либо помочь пациентам с психическими или неврологическими нарушениями, либо понять конкретные аспекты работы мозга в целом. Багаж накопленных знаний уже очень внушителен, поэтому логичным последствием стало появление технологий для интересующихся людей. Массовыми потребителями их не назовешь – всё-таки стоимость таких устройств пока не позволяет продавать их на одной витрине с бытовой техникой, а практическая ценность не вполне очевидна. Но это хорошая возможность познакомиться с достижениями науки и техники для людей, далеких от этих областей.
Стандартный формат подобных устройств – ободок с одним или несколькими отведениями-электродами. Пользователь надевает такой ободок на голову, электроды считывают показания электрической активности головного мозга (электроэнцефалограмму, или ЭЭГ), которые затем передаются на компьютер, где подвергаются определенной обработке. В результате человек «силой мысли» может управлять полетом робота или действиями персонажа в компьютерной игре.
Вариантов таких устройств масса – есть готовые комплекты, предназначенные, например, только для тренировки концентрации. А есть и целые наборы с открытым ПО, которые можно использовать как конструкторы и собирать собственные уникальные конфигурации с различным функционалом. В России, например, подобное устройство разработала компания Neurobotics. Их гарнитура NeuroPlay может применяться для управления другими совместимыми устройствами, тренировки определенных когнитивных навыков и состояний (медитация, развитие памяти), в играх и реабилитации больных.
Как бы здорово это всё ни звучало, возможности таких устройств сильно ограничены – именно поэтому в лабораториях в качестве основных исследовательских инструментов они мало распространены. Возможно, сегодняшние школьники и смогут когда-нибудь передавать мысли на расстоянии, но пока на это не способны никакие нейротехнологии – ни массовые, ни исследовательские.
– Мы всё ещё довольно слабо себе представляем, что такое мысль, где ее искать и как кодировать, – уточняет Елизавета Безрукова. – Нужно еще много исследований, чтобы приблизиться к пониманию того, как работает человеческий мозг и как из биологических и химических процессов, которые в нем происходят, рождаются мысли, решения, психические состояния, воля, самосознание. Это интересная и разноплановая область исследований, где требуется понимание самых различных областей, начиная от психологии и социологии, заканчивая биохимией, физикой электрических сигналов, математикой и программированием. Но самое главное в этой сфере – интерес и желание приблизить человечество к действительно фантастическому будущему.
Узнать больше о разработках в сфере когнитивных нейтротехнологий, а также получить ответ на вопрос «куда поступать, чтобы заниматься изучением мозга?» можно на лекции 13 декабря в 16:30, 209 ауд. главного корпуса в рамках проекта «Школа будущих профессий». Для участия нужно пройти регистрацию.
Организаторы проекта – управление нового набора ТГУ.
