Расширение новой коры с помощью облачных сервисов

К сожалению, пока что наши возможности в области прямого обмена сигналами с мозгом с использованием электроники, будь то снаружи или внутри черепа, остаются ограниченными. Неинвазивные методы не позволяют достичь одновременно высокого пространственного и временного разрешения, поэтому в чем-то приходится жертвовать точностью измерения. Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) позволяет измерять объем кровотока в мозге, что служит индикатором возбуждения нейронов¹⁶⁷. Чем активнее определенный участок мозга, тем больше глюкозы и кислорода ему требуется, что приводит к притоку артериальной крови. В объеме мозга этот приток можно обнаружить с точностью до воксела (кубик со стороной 0,7–0,8 мм), что достаточно для получения важных выводов¹⁶⁸. Однако, поскольку кровь поступает к активному участку мозга с задержкой, наши приборы могут обнаружить активность лишь спустя несколько секунд, а в редких случаях – от 400 до 800 миллисекунд¹⁶⁹.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) подвержена другой проблеме. Этот метод позволяет измерить электрическую активность мозга, так что сигнал регистрируется с точностью до миллисекунды¹⁷⁰. Однако, поскольку сигналы считываются с поверхности головы, невозможно точно определить, какая часть мозга их генерирует. Поэтому пространственное разрешение метода составляет от 6 до 8 кубических сантиметров, в лучшем случае – от 1 до 3¹⁷¹.

В 2023 году невозможность достичь высокого пространственного и временного разрешения при сканировании мозга является одной из ключевых проблем нейробиологии. Причиной затруднений служат фундаментальные свойства электричества и физика течения крови, так что даже с помощью современных датчиков и искусственного интеллекта пока не удается добиться значительного прогресса. Продвинутый интерфейс мозг-компьютер таким образом не построить.

От проблемы пространственно-временного компромисса можно уйти, если поместить электроды в мозг. Тогда мы сможем не только считывать сигналы каждого отдельного нейрона, но и стимулировать его – коммуникация будет двусторонней. Однако на современном уровне технологий вживить электроды можно только через отверстия в черепе, что сопряжено с риском повредить мозговую ткань. Поэтому пока такие методы применяются только для пациентов с нарушениями функции нервной системы, такими как потеря слуха или паралич. В этих случаях возможная польза перевешивает риск. К примеру, система BrainGate позволяет людям с БАС или повреждениями спинного мозга силой мысли управлять курсором на экране или механической рукой¹⁷². Однако такая вспомогательная технология позволяет подключаться к весьма небольшому количеству нейронов, поэтому с ее помощью нельзя обрабатывать сложные сигналы наподобие речи.

Технология перевода мыслей в текст стала бы революционным новшеством, что стимулирует исследования по созданию устройств, интерпретирующих мозговые волны. В 2020 году команда разработчиков провела эксперимент, в ходе которого на головы людей было установлено 250 внешних электродов. С помощью мощного искусственного интеллекта исследователи пытались сопоставить активность коры мозга с набором слов из тестовых предложений. Исследователи использовали ограниченный словарь из 250 слов и смогли распознать мысли человека с погрешностью не более 3 %. Результат впечатляет, но в 2021 году проект закрыли¹⁷⁴. Пока неясно, удастся ли масштабировать этот эксперимент, используя словари с большим количеством слов (и, соответственно, получив более сложные сигналы), или же технология упрется в проблему пространственно-временного разрешения. Так или иначе, чтобы расширить возможности неокортекса, нам необходимо найти способ двусторонней коммуникации с большим количеством нейронов одновременно.

Одной из самых многообещающих попыток подключения к максимальному числу нейронов стала технология Neuralink, разработанная компанией Илона Маска. Эта система предполагает имплантацию в мозг множества тонких электродов¹⁷⁵. Опыты на мышах показали, что можно считывать данные сразу с 1500 электродов, что значительно больше, чем в других проектах, где обычно задействуются сотни электродов¹⁷⁶. Обезьяна, которой вживили такой чип, научилась с его помощью играть в видеоигру Pong¹⁷⁷. После ряда согласований в 2023 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) разрешило проводить испытания на людях. На момент подготовки этой книги к печати Neuralink только имплантировала первый чип с 1024 электродами в мозг человека¹⁷⁸.

В настоящее время Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA) США работает над долгосрочным проектом под названием «Проектирование нейроинженерной системы» (NESD). Его цель – создать устройство, способное считывать информацию с одного миллиона нейронов и передавать сигналы ста тысячам¹⁷⁹. В рамках этого проекта агентство выделило гранты на реализацию нескольких программ. Например, команда Университета Брауна разрабатывает так называемые «нейрозерна» – микроскопические устройства, которые можно имплантировать в мозг. Эти «зерна» будут образовывать связи с нейронами и друг с другом, создавая своего рода «кортикальный интранет» внутри нашего мозга¹⁸⁰.

В итоге мы стремимся создать неинвазивный интерфейс, который, вероятно, будет состоять из наноразмерных электродов, без какого-либо риска доставляемых в мозг через кровеносную систему.

Сколько же вычислительных операций нам предстоит записать? Как мы уже выяснили, общее количество вычислений, необходимых для полноценного моделирования человеческого мозга, составляет не более 10¹⁴ за секунду. Заметим, что речь идет о симуляции на основе реальной структуры мозга, способной пройти тест Тьюринга и в принципе для стороннего наблюдателя неотличимой от настоящего мозга человека. Такая симуляция не обязательно должна включать в себя все процессы, происходящие в мозге, поскольку часть из них не влияет на наблюдаемое поведение. Например, крайне маловероятно, что внутриклеточные процессы, такие как репарация ДНК в ядре нейрона, имеют отношение к мышлению.

Но даже если в мозге происходит 10¹⁴ операций каждую секунду, не все из них обязательно передавать через интерфейс мозг-компьютер. Многие из этих операций связаны с предварительной обработкой информации в структурах, расположенных глубже верхнего слоя неокортекса¹⁸¹. А нам нужно подключиться именно к высшим областям мозга. Кроме того, мы можем игнорировать процессы, которые не относятся к разуму, такие как регуляция пищеварения. Так что, по моим оценкам, нам потребуется интерфейс, способный образовывать миллионы, может быть, десятки миллионов параллельных связей.

Чтобы этого добиться, нам придется все сильнее уменьшать размеры устройств, попутно решая возникающие инженерные и нейробиологические задачи с помощью продвинутого ИИ. В 2030-х годах мы достигнем цели, создав микроскопических роботов, так называемых наноботов. Эти крошечные устройства свяжут высшие участки коры нашего мозга с облачным сервисом, позволяя биологическим нейронам напрямую обмениваться сигналами с программными нейронами через Всемирную сеть¹⁸². Для этого не потребуется проводить хирургические операции на грани фантастики – наноботов можно будет доставить в мозг неинвазивным способом, через капилляры. До сих пор размер нашего мозга был ограничен необходимостью проходить через родовые пути, теперь же его можно будет расширять бесконечно. Как только мы подключим первый слой виртуальной коры, поверх него (в иерархическом смысле) можно будет размещать последующие, что будет делать наше мышление все более сложным. Стоимость вычислительных мощностей продолжит снижаться, но теперь вместе с возможностями компьютеров будет расти и потенциал нашего мозга.

Помните, что случилось два миллиона лет назад, после предыдущего апгрейда нашего неокортекса? Мы стали людьми. Когда мы получим доступ к облачному неокортексу, то, скорее всего, совершим похожий скачок в уровне абстрактного мышления. В результате проявления нашего интеллекта станут намного глубже и богаче, чем искусство и технологии. Изменения будут настолько фундаментальными, что сейчас мы не можем их себе даже представить.

Вообразить себе искусство будущего невозможно. Но если попытаться провести аналогию, стоит вспомнить последнюю революцию, касающуюся неокортекса. Представьте, как обезьяна – достаточно развитое животное с мозгом, который не сильно отличается от человеческого, – смотрела бы кинофильм. Часть картинки имела бы для нее смысл. Она могла бы понять, что на экране люди разговаривают, но не смогла бы разобрать ни слова из диалога. Ей также не пришла бы в голову мысль, что «то, что герои носят металлические костюмы, означает, что действие происходит в Средние века»¹⁸³. Такие суждения стали возможны благодаря префронтальной коре.

Когда мы говорим об искусстве для людей с облачным неокортексом, мы имеем в виду не только более качественную графику или возможность ощущать вкус и запах. Нам откроются принципиально новые возможности, связанные с тем, как мозг обрабатывает впечатления. В наши дни актеры могут передавать особенности характера героя только с помощью слов и движений. Однако мы можем создать вид искусства, в котором найдут отражение глубинные, неоформленные и невысказанные мысли героя, которые будут загружаться прямо в наш мозг во всем их невыразимом великолепии и многообразии. Интерфейс мозг-компьютер станет важным инструментом, который обогатит нашу культуру.

Мы станем соавторами самих себя: будем развивать свой интеллект, чтобы уметь мыслить глубже, а затем использовать новые возможности для создания новых трансцендентных идей, осмыслить которые будет под силу только новым версиям нашего мозга. Наконец-то мы получим доступ к своему исходному коду подобно ИИ, который способен совершенствовать себя. Эти технологии позволят нам объединиться со сверхинтеллектом, который мы сами сконструируем, так что, по сути, мы создадим себя заново. Освободив наш разум от ограничений черепа и перенеся его на устройства, в миллионы раз более мощные, чем биологические ткани, мы добьемся экспоненциального роста возможностей нашего интеллекта и станем в миллионы раз умнее. Именно это я имею в виду, когда говорю о Сингулярности.