100 миллиардов нейронов: чем ограничены способности человеческого мозга

Человеческий мозг — это чарующая машина. Его сложные взаимодействия формируют наши мысли, воспоминания, чувства и мечты и в конечном итоге делают нас теми, кто мы есть. Есть ли предел тому, чего может достичь эта потрясающая машина? Ограничен ли чем-нибудь человеческий интеллект? Будем ли мы через, скажем, тысячу лет знать и понимать значительно больше, чем сегодня? Есть ли предел тому, что может понять наш мозг?

Мощная, но ограниченная машина

Чтобы представить, насколько мощен мозг, давайте немного посчитаем. В человеческом мозге около 100 млрд нейронов. Во многих статьях говорится, что каждый нейрон в среднем вспыхивает примерно 200 раз в секунду — и это первое число, которое вы увидите, обратившись к поиску Google, — но оно, скорее всего, ошибочно. Ученые не могут назвать это число с уверенностью, так как в разных частях мозга вспышки происходят с разной скоростью, но по грубым расчетам это 0,29 в секунду. Считается, что каждый нейрон связан с примерно 7 тысячами других нейронов, поэтому каждый раз, когда определенный нейрон запускает сигнал, 7 тысяч других нейронов получают эту информацию. Если перемножить эти три числа, то мы получим 200 000 000 000 000 бит информации, передаваемой в мозге каждую секунду. Это 200 миллионов миллионов — слишком большое число, чтобы его можно было представить. Да, мозг — это мощная машина.

Но как и у любой машины, у него есть свои ограничения. У понимания любой концепции есть несколько ингредиентов: информация, память и практика, причем они взаимосвязаны между собой. Но человеческий мозг ограничивает нам доступ к этим ингредиентам. Чтобы получить информацию, нам нужно сосредоточить внимание на том, что мы стремимся усвоить — эта способность ограниченна, поскольку мы не слишком хороши в многозадачности. Из-за ограничения внимания происходит ограничение поступающей информации. Да, мы многому могли бы научиться, ведь недостатка в информации нет — но наша способность обращаться к новым данным ограниченна.

Затем вам нужно закодировать эту информацию в памяти. Существует два основных типа памяти: кратковременная и долговременная. Кратковременная память включает в себя рабочую память — информацию, которую вы держите в уме только то время, когда вам нужно ее использовать. Например, запомнить номер телефона для того, чтобы его набрать, или адрес, чтобы туда добраться. Долговременная память, с другой стороны, немного сложнее. Она включает в себя автобиографическую память (то есть жизненные события, которые мы помним), эксплицитную память (также называемую декларативной памятью, которая включает осознанное знание фактов) и имплицитную память (которую вы можете использовать без какой-либо сознательной мысли, например, когда ведете машину или что-то пишете).

Память зависит от формирования новых нейронных связей, а как мы уже увидели, количество таких связей ограничено. По мере старения мозгу становится все труднее создавать новые связи, а существующие перегружены множеством воспоминаний. Становится труднее учиться и запоминать, и мы начинаем путать события и факты.

Наконец, чтобы эффективно использовать информацию для формирования глубокого понимания, нужно упражняться. Практика — это самый эффективный способ формирования долговременных воспоминаний, если не говорить о чрезвычайно важных или иногда травмирующих событиях. И опять же, поскольку наше время ограничено и мы не можем попробовать все, что хотим изучить, наше понимание мира с практической точки зрения ограничено.

При этом некоторые люди демонстрируют исключительную способность учиться и запоминать информацию. Например, Чао Лу сумел запомнить 67 980 цифр числа Пи за 24 часа. Но это не значит, что мы можем бесконечно расширять возможности мозга. Специалисты по запоминанию используют разные подходы для создания новых воспоминаний, такие как метод геометрических мест (также известный как «дворец разума»), мнемоническое связывание (создание ассоциаций между элементами списка) и разбиение на фрагменты (разбиение и группировка отдельных кусочков информации).

«Хотя у каждого участника есть свой уникальный метод запоминания для каждого события, все мнемонические методы по существу основаны на концепции наводящего кодирования, которая гласит, что чем более значим какой-то факт, тем легче его запомнить», — говорит мастер запоминания и журналист Джошуа Фоер. Наводящее кодирование заключается в том, что новая информация связывается с ранее существовавшими воспоминаниями. Исследования показали, что долговременные воспоминания действительно создаются за счет того, что мы придаем смысл информации, которую мы хотим запомнить.

Теоретически мы могли бы бесконечно расширять наши знания, связывая новые биты информации с предыдущими знаниями. Но — конечно, есть но, — проблема в том, что вам нужно иметь доступ к предыдущим знаниям и уметь придавать релевантное значение новой информации, которую вы пытаетесь запомнить. Чтобы запомнить что-то новое, вы должны помнить старое. Чтобы запомнить, нужно понять новую информацию и придать ей достаточно смысла при помощи старых воспоминаний. Это как змея, кусающая свой хвост.

Технологии расширения сознания

Мы выяснили, что у мозга имеются ограничения в плане внимания, многозадачности и обработки. Но есть надежда. Технологии позволяют расширять возможности нашего мощного, но ограниченного мозга. Мы начали использовать технологии намного раньше, чем вы предполагаете. Когда люди стали рисовать на стенах пещеры, мы впервые использовали технологию расширения сознания. Рисование было не только способом общения, но и способом запоминания — помещение воспоминания в сосуд, гораздо более прочный и надежный, чем мозг. Каждый раз, делая короткую заметку на бумаге, вы используете технологию расширения сознания, которая умножает способность мозга запоминать информацию, придавать ей значение, понимать ее и устанавливать новые связи.

Еще одна удивительная технология расширения сознания — математика. Она позволяет нам представлять понятия, которые никак иначе не укладываются в уме. Например, ни один человек не может представить себе все сложные процессы, которые составляют климатическую систему. Вот почему мы полагаемся на математические модели, чтобы справиться с трудной задачей.

Многие животные разделяют с нами способность к счету — исследования показали, что некоторые обезьяны могут подсчитывать количество объектов на экране почти так же успешно, как и студенты колледжа, — но без компьютеров мы не смогли бы совершить математический подвиг предсказания погоды на десять дней. Сегодня мы не просто переложили большую часть своей когнитивной работы на компьютеры — подумайте о калькуляторах, которые добавляют математике еще один уровень абстракции, — мы фактически расширяем свои мыслительные способности благодаря компьютерам.

Тиаго Форте придумал способ расширить способность разума к пониманию мира, которая требует небольшой помощи технологий — создание второго мозга. Это методология сохранения и систематического напоминания идей, которые появляются благодаря нашему опыту. Метод состоит в том, чтобы собирать информацию в одном централизованном месте, вроде приложения для создания заметок, соединять эти фрагменты и создавать ощутимые результаты в реальном мире. 

И это еще не все. Интерфейсы мозг-компьютер, такие как neuralink, обещают истинное расширение человеческого разума — улучшение памяти, способности учиться и в конечном счете усиление интеллекта. Эта двойная связь означает, что у нас будет доступ ко всем общественным знаниям мира в любое время с нулевой задержкой. Нам не нужно искать информацию, используя разум, — мы просто будем знать факты так, будто реально потратили время на их изучение.

Некоторые исследователи изучают еще более необычные способы расширения человеческого разума. Один из них, например, предлагает подключать мозг к другим мозговым клеткам, которые могут быть помещены в чашку Петри вне вашего тела или имплантированы в живот. Такой интерфейс мозг-мозг произвел бы огромное влияние на то, как мы воспринимаем и понимаем мир.

«Если спроектировать такую систему должным образом, она позволит нам испытывать ощущения и движения, которые сейчас доступны только животным — восприятие в истинном инфракрасном или ультрафиолетовом спектре, а не в ложных цветных экстраполяциях, — и мы сможем создавать архитектуру для взаимодействия с абстрактными формами данных и с другими людьми, невозможную в 2015 году. Мы сможем расширить нервную систему, стать не просто кукловодами отдельных транспортных средств, но вожаками стай роботов, косяков механических птиц и рыб, изменять свою форму по желанию. У зрения и осязания есть собственные выделенные нейронные пути, и по аналогии мы могли бы создать новые «поисковые органы» для навигации в интернете или больших базах данных, чтобы «чувствовать» молекулярные структуры или информацию в социальных сетях», объясняют исследователи.

Человечество — это суперкомпьютер

К тому же у нас уже есть доступ к суперкомпьютеру: человечеству. Знание — это продукт не только мозга. Знания приобретаются и распространяются одними, а затем обогащаются другими. Если сейчас возможности мозга ограничены, это еще не значит, что существует какой-то лимит на то, что человечество может понять в принципе, особенно сейчас, когда у нас есть интернет, чтобы делиться знаниями без каких-либо ограничений.

Недавний феномен любительской науки — хорошая иллюстрация. Она разрушает стены лаборатории и дает возможность всем внести свой вклад. Гражданская наука варьируется от краудсорсинга до распределенного интеллекта. Коллективная наука позволяет гражданам участвовать в определении проблем и сборе данных, а также активно вовлекает их в научные проекты, которые генерируют новые знания и понимание.

Один человеческий мозг с его внутренними ограничениями возможно, не в состоянии понять мир, но коллективная сила человечества медленно, но верно приближает нас к теории всего. «Кривая удвоения знаний» показывает, что до 1900 года человеческие знания удваивались примерно каждые 400 лет. К концу Второй мировой войны знания удваивались каждые 25 лет. Сегодня считается, что человеческие знания удваиваются каждые 12 часов. Это чертовски много знаний, если посмотреть с коллективной точки зрения.

Часто считается, что инновации создаются небольшим количеством талантливых людей, чьи продукты уходят в массы, но на самом деле не секрет, что инновации — это плод коллективного разума. Исследователи утверждают, что три основные источника инноваций — это случайность, рекомбинация и постепенное улучшение. Вот почему языки с большим количеством носителей более эффективны для генерирования новых знаний и улучшения понимания мира — язык влияет на способ обмена знаниями и их улучшения.

Подведем итоги? Пока мы ждем способов сделать мозг более эффективным — либо с помощью интерфейсов «мозг-компьютер» или «мозг-мозг», либо с помощью других технологий, — вы уже можете внести свой вклад в коллективный мозг человечества, поделившись своей работой и знаниями с окружающими. Всего несколько лет назад и представить было трудно, какое влияние могут оказать ваши личные знания сегодня. А при той экспоненциальной скорости, с которой удваиваются человеческие знания, человеческое понимание мира становится все более и более необычайным.

Источник