Исследователи из Гарвардского университета вырастили самый сложный на сегодняшний день мозг-на-чипе, состоящий из трех различных областей и обладающий способностью формировать нервные связи между этими областями. Области этого искусственного мозга состоят из нейронов различных типов, выполняющих различные функции в нормальном мозге живого существа. А наблюдения за формированием взаимосвязей позволят ученым узнать больше о заболеваниях, причиной которых являются нарушения порядка формирования этих нейронных связей.
Выращенный учеными искусственный мозг содержит аналоги трех областей мозга — миндалины, гиппокампа и предлобной коры, областей, наиболее часто затрагиваемых большинством психических заболеваний.
Свою работу ученые начали с углубленного анализа состава нервных клеток разных типов, находящихся в них белков, метаболизма и их электрической деятельности. Затем ученые отследили изменения, которые претерпевают нейроны при создании связей и «общении» с нейронами других типов. Это было сделано путем культивирования нервных клеток одного типа в отдельной области, после чего были убраны ограничители областей, препятствовавшие образованию нервных связей.
Проведя повторный анализ состава нервных клеток и их электрической деятельности, ученые нашли, что клетки претерпели значительные изменения после установления контакта с клетками из других областей. «Когда нейроны соединяются с нейронами других типов, они претерпевают кардинальные электрофизиологические изменения, и эти изменения являются движущей силой процесса развития мозга в целом» — рассказывает Бен Маоз (Ben Maoz), ведущий исследователь, — «Такая модель мозга в пробирке позволит нам выявить влияние разных типов неврологических болезней на связанные друг с другом области мозга».
Для демонстрации эффективности искусственного мозга в деле моделирования различных заболеваний ученые ввели препарат под названием Phencyclidine hydrochloride, который обычно используется для моделирования симптомов шизофрении. Мозг-на-чипе впервые позволил исследователям изучить эффект воздействия препарата как на отдельные области мозга, так и на их взаимосвязи. Все это говорит о том, что такой мозг-на-чипе является весьма полезным инструментом для изучения любых неврологических и психиатрических болезней, в том числе наркомании и болезней, вызванных травмой мозга.
Футуристы уверены: рано или поздно учёным удастся создать искусственный интеллект, подобный человеческому, а то и превосходящий его. Учёные пытаются сделать это при помощи моделирования человеческого мозга, но им ещё предстоит пройти долгий путь, чтобы скопировать 100 млн нейронов мозга и 1 трлн их соединений. Тем более предпосылки к этому уже есть: к примеру, нейробиолог Генри Маркрам (Henry Markram) с коллегами работают над многообещающим проектом — созданием полностью идентичного человеческому виртуального мозга, а Барак Обама выделил $100 млн на исследования функций головного мозга и инновационные проекты в этой области.
Однако на Международном научном форуме в Нью-Йорке группа исследователей объявила, что существует как минимум четыре серьёзных препятствия на пути создания искусственного интеллекта.
1. Мозг — не компьютер
Вероятно, можно спроектировать машину, которая будет функционировать, как мозг человека, но не наоборот. В обществе принято сравнивать работу мозга с работой компьютера, однако, по мнению нейробиолога Дугласа Филдса (Douglas Fields), подобные параллели недопустимы, так как мозг — биологический орган с живыми клетками и тканями, пропускающими электрические импульсы, а не платы с цифровым кодом и проводами.
2. Технологии ещё недостаточно развиты
Недавно учёным удалось приоткрыть «тайну» мозговой нейронной сети: для этого они сканировали при помощи электронного микроскопа мельчайшие кусочки нервной ткани, а затем воссоздали её компьютерную модель, однако чтобы проделать то же самое с целым мозгом существующих технологий недостаточно. Нейробиолог Кристен Харрис (Kristen Harris) пояснил: в настоящее время одна клетка головного мозга эквивалентна по мощности одному ноутбуку.
3. Структура мозга слишком сложна
Но даже если появятся суперсовременные компьютеры, способные воссоздать весь триллион нейронных связей, учёным ещё долго придется расшифровывать, как проявляется каждая из них в сознании и поведении человека. Кроме того, сами нейроны составляют лишь 15% нервной ткани, а помимо них есть ещё вспомогательные клетки — глии.
4. Мозг — лишь часть ЦНС
Грегори Уилер (Gregory Wheeler) из Университета Карнеги-Меллона заметил, что мозг подаёт сигналы, которые были бы бесполезны, к примеру, без спинного мозга. Поэтому, чтобы создать искусственный интеллект, подобный человеческому, нужно разрабатывать не один орган, а целый организм.
Однако, умнейшие люди в hi-tech индустрии, Стивен Хокинг, Билл Гейтс и Элон Маск периодически делятся опасениями, которые несведущие могут посчитать сказками про «Терминатора» и «Скайнет». Всерьез бояться революции механизмов. Однако остается вопрос на будущее: что будет делать искусственный интеллект, когда превзойдет нас по силе мысли? Возможно, это выяснится быстрее, чем мы ожидали. Исследователи из Наньянского Технологического Университета в Сингапуре разработали технологию, которая, по их словам, способна выращивать искусственные «мозги» — очень похожие на человеческие.
Легендарный человек в мире физики Стивен Хокинг неоднократно предупреждал человечество об опасности искусственного интеллекта. «С развитием полноценного искусственного интеллекта наступит конец человеческой расы», — заметил однажды Хоукинг в интервью BBC. Хотя сам Хоукинг пользуется достижениями в этой сфере, например, речевым аппаратом, насчет развития технологии AI физик настроен панически и называет опыты, подобным открытию сингапурских ученых, «величайшей ошибкой человечества».
Совсем недавно и другой человек, получивший все от мира технологий, Билл Гейтс высказал тревожные мысли о потенциальной опасности экспериментов по созданию искусственного интеллекта. «Я вхожу в лагерь тех, кто обеспокоен развитием супер-интеллекта. Поначалу машину будут выполнять за нас огромную часть работы и не будут сверхинтеллектуальными. Это принесёт пользу при условии, что контроль останется в наших руках. Однако спустя несколько десятилетий искусственный интеллект станет достаточно развитым, чтобы превратиться в проблему», — сказал Гейтс.