Надграждане на мозъка. Надграждане на мозъка с вградени невронни мрежи

„Мисля, следователно съществувам“ на Декарт е горещо обсъждан цитат в продължение на много векове. Учените понякога са съгласни, понякога не са съгласни относно правилността на тези думи. Последните проучвания ни накараха да мислим за факта, че такъв модел съществува не само в пряк, но и в обратен смисъл. Развитието на мозъка е пряко повлияно от нашите дейности, начин на живот, физически упражнения. Но как в суматохата делнични дниотделете време за себе си, за да подобрите мозъчната функция? Ето няколко ефективни научнообосновани начина.

Поставете си нови предизвикателства

Националният институт за психично здраве проучва повече от тридесет години как различни дейностистимулира когнитивните функции. Установено е, че хората, които изпълняват различни задачи, създават нови решения и подходи, имат голям брой социални връзки и се представят добре на когнитивните тестове. Резултатите на специалистите, чиято дейност е свързана с монотонна рутина, се оказаха значително по-ниски.

Всеки човек може да си постави фундаментално нова задача. Не е нужно да е сложно, основното е нестандартно за него.

Например можете да сглобявате големи пъзели, да бродирате или да решавате задачи по физика от училищен курс.

И така, в Хамбург беше проведен любопитен експеримент. Група млади хора започнаха да жонглират и след няколко дни всички показаха увеличение на дела на сивото вещество. Но след известно време, след като се отказаха от ново хоби, всичко се върна на мястото си. Следователно тук е важна приемствеността: всеки път да откриваме нещо ново и постоянно да стимулираме мозъка.

Учи, учи, учи

Доскоро се смяташе, че мозъчните клетки не се регенерират. Също така се смяташе, че всяка област на мозъка е отговорна за определена област от задачи. Сега обвинението за клетките е опровергано и обхватът на отговорността е размит. Причината за това е работата на френския неврохирург Пол Брока. Неговите изследвания показват, че мозъкът е много пластичен и способен да създава нови невронни връзки.

На фона на това твърдение бяха проведени много експерименти. И така, в Калифорния маймуните трябваше да извършват действия с един пръст. След това на снимките преди и след часовете се наблюдава увеличение невронни връзки.

Установено е също, че пациентите с дислексия (специфично разстройство на четенето) подобряват способностите си след продължителна практика в разпознаването на звуци. Частта от мозъка, отговорна за тази способност, стана по-голяма и по-активна.

Също така е важно човешкият мозък да може да прехвърля умения от „неработеща“ област в „работеща“. Такива резултати са постигнали хора, които след инсулт са загубили работоспособността на част от този орган, но са го тренирали непрекъснато. Всичко това е раждането на невронни връзки - неврогенеза.

За жизнеността на ума на хората, които прекарват целия си живот научна дейност, излишно да се каже. Следователно заключението се налага: невроните, както и мускулите, се нуждаят от постоянно обучение.

Има причина да убиете два заека с един камък: да учите не само за увеличаване на невронните връзки, но и с преки ползи за живота. Можете да вземете курса "Развитие на феноменална памет". Упражненията за памет са полезни както като тренировка, така и като придобиване на умения. Можете да започнете лесно да запомняте всички мобилни номера, големи количества информация и бързо да научавате чужди думи.

Пусни музика

Невролозите са доказали, че по време на свирене на музикални инструменти човешкият мозък "светва" - неговите участъци се активират и работят непрекъснато за дълго време.

Любопитното е, че учени от Канзас установиха, че коефициентът на интелигентност на професионалните музиканти не намалява дори в напреднала възраст.

Неслучайно родителите често изпращат децата си да учат в музикално училище. Студентите и учениците, които могат да свирят на цигулка, показват по-добри резултати в ученето от другите си връстници.

Ако душата лежи и има свободно време, тогава защо да не го посветите на музиката? Вземете класическа китара или започнете да свирите на укулеле - в мрежата има много видео уроци за деца и възрастни, които ви помагат бързо и лесно да научите музикални инструменти.

Обявете гладна стачка

Физиологът от Харвард Ричард Джол установи, че дори с правилното храненерядкото използване на бързи въглехидрати ускорява запаметяването на сложна информация и стимулира мозъка. Има обаче начин да мислим по-добре, без да навредим на здравето. Това е заза правилното гладуване.

Помага и за увеличаване на интервалите между храненията. Такъв експеримент не изисква допълнително време и пари, но промените в диетата ви трябва да се подхождат много внимателно.

Направете резюме

Има любопитен метод, изпробван от студенти от катедрата по теоретична физика, които два месеца си водеха записки по специален начин.

Схемата е написана така:

• Трябва внимателно да прочетете текста два пъти.
• Буквално го пренапишете с оригинала пред вас.
• Прочетете отново какво сте написали.
• Обобщете получената информация, без да гледате примера.
• След като прочетете автобиографията си, напишете сами целия текст.

Методът е полезен не само защото принуждава мозъка да бъде в непрекъсната работа: четене, запаметяване, възпроизвеждане, структуриране. Факт е, че нервните окончания на пръстите влияят на мнемоничните способности. Работейки с молив или химикал, човек неизбежно ги обучава.

Както е казал Албер Камю, мислителят върви напред само ако не бърза със заключенията, дори и да му се струват очевидни. Не се страхувайте да опитате всички начини, дори и да не мислите, че ви подхождат.

Възможностите на човешкия мозък, както знаете, далеч не се използват "напълно" - с 5-10 процента. Над увеличаването им учените различни странисе борят от десетилетия. И то само с външния вид информационни технологииразвитието на човешките когнитивни способности стана практически осъществимо и широко достъпно. Но ако в САЩ „мозъчният фитнес“ е цяла индустрия с повече от 10-годишна история, то в Русия всичко едва започва.

Детоксикация на ума

Идеята за овладяване и насърчаване на технологии за повишаване на ефективността на мозъка е толкова закачена Сергей Беланче е напуснал службата в стабилна банка и е стартирал проекта Wikium върху личните си спестявания. За почти две години неговият основател, заедно със съмишленици, успя да превърне стартъпа в динамично развиваща се компания, да създаде нова пазарна ниша в областта на когнитивните технологии, в която няма конкуренти нито в Русия, нито в Русия ОНД.

„Нашите методи се основават на научни разработкипо когнитивно обучение на мозъчните функции на Центъра за тестване към Московския държавен университет на името на М.В. Ломоносов „Хуманитарни технологии“, които се адаптират към нивото на развитие на конкретен човек, - казва Сергей Белан. – Въз основа на такива добре известни разработки в света като тест Ериксън, Stroop ефект, таблици на Шулте, но те се интерпретират в онлайн симулатори, достъпни за почти всички. Можете да започнете да ги използвате от шестгодишна възраст.

Тогава екипът на проекта започна да създава и пуска своите симулатори онлайн, които веднага бяха тествани. Първо, на извадка от 3-5 хиляди души беше проверено колко внимание и памет се подобряват или не се подобряват в един или друг блок на развитие. С течение на времето извадката се увеличи до 20-30 хиляди потребители. Отношението към резултатите от тестването е много критично - около тридесет симулатора, според Сергей Белан, "остават на рафта".

Обществено благо и бизнес

Проектът Wikium има социален характер- и не само защото тестването и първоначалният достъп до различни симулатори се предоставят безплатно, а плащането за класове е достъпно дори за студенти - около 900 рубли за шест месеца. Wikium помага за развитието умствен капацитетдеца от домове – разбира се, безплатно. Белан е убеден, че

един от основните и досега неизползвани резерви на Русия е умствената, творческа дейност на гражданите.

Нейното „събуждане“ е социално значима задача, а за Сергей Белан е приоритет. И можете да печелите пари от нарастващия оборот на компанията.

Разбира се, развитието изисква инвестиции. Първите пари от трета страна - 1,5 милиона рубли - дойдоха под формата на инвестиции от Фонда за развитие на интернет инициативи (IIDF). Скоро последваха инвестиционни предложения от други фондове, но основателят на Wikium подхожда много внимателно към избора им - за него е важно новите инжекции да не пренасочват проекта към продажби и да "изцеждат" печалбите на всяка цена.

От игрални симулатори до пътната карта на NTI NeuroNet

За по-малко от две години от основаването на компанията, по-точно за година на активно присъствие на пазара, броят на потребителите на онлайн симулатори достигна 140 хиляди души.

Характеристика на разработките на Wikium е в алгоритъма за избор на симулатори за решаване на различни проблеми, пред които е изправен потребителят.

Например за развитието логично мисленене е необходимо да използвате 5 симулатора подред, достатъчно е първо да подобрите възприятието, като дадете загрявка за внимание, след това за памет и едва след това за самата логика.

Софтуерът, който служителите на компанията наричат ​​"робот", запомня резултата, постигнат от човек, анализира кои мозъчни функции са водещи и кои изостават от средното ниво в определена възрастова категория, преизчислява данните ежеседмично, коригирайки или усложнявайки последващите задачи. За обработка и съхраняване на голямо количество информация се използва мощен "облачен" сървър, получен през есента на 2014 г. по грант от Microsoft.

Интересни технологични решения и успешен предприемачески опит на Wikium заинтересуваха експертите от Foresight Fleet 2015, организиран от ASI, които обсъдиха обещаващи пазари, включително пазара на невротехнологии, в рамките на Националната технологична инициатива (NTI). Занимава се с развитие пътна карта NeuroNet, Сергей Белан се надява, че това няма да попречи на неговия проект. Той планира да отвори не само офлайн центрове за класове с индивидуален треньор, но и лаборатория за изучаване и развитие на човешките когнитивни способности. И също така да доведат броя на потребителите на симулатори на игри до 8 милиона души до 2018 г.

Работата, която ще опишем този път, възникна от практика медицински проблем. Въпреки че е възможно тя да бъде най-много важна работав историята на подвида маймуни с тесен нос хомо сапиенс sapiens (добре, или каквото и да е обичайно да наричаме имена сред антрополозите ...). Тази работа стана възможна благодарение на съвременното ниво на технологиите - информационни, химически, биоинженерни, медицински. Е, последствията могат да бъдат удивителни.

Целта на работата, която е описана в статията Генериране и трансплантация на препрограмирани човешки неврони в мозъка с помощта на 3D микротопографски скелета, беше да допринесе за съдбата на хора, страдащи от невродегенеративни заболявания. Това е група от предимно бавно прогресиращи (и къде всъщност да бързаме ...), наследствени или придобити заболявания нервна система. Тези заболявания са обединени от така наречената невродегенерация (на руски може да се нарече дегенерация на мрежови структури), смърт на нервните клетки в ускорен режим.

Примери за такива заболявания са болестта на Алцхаймер и болестта на Паркинсон. Лекарите вече знаят подробностите, но е по-добре лекарите да не ги знаят. Поетът каза - „Пази Боже да полудея. / Не, по-лесно е да използвате жезъл и торбичка; / Не, работата е по-лесна и гладка. И въпреки че събитията от последните години все повече ни карат да вярваме, че в прозата „нашето всичко“ е вицегубернаторът Михаил Евграфович Салтиков-Шчедрин, а в поезията - граф Алексей Константинович Толстой, но тук не можем да не се съгласим с камерния юнкер Пушкин. Ние сме нашата невронна мрежа, предимно на мозъка.

Е, всякакви нарушения на тази невронна мрежа ви карат да се замислите - какво всъщност се случва с личността тук? И има само един отговор на този въпрос - "Нищо добро!". И така, в търсене на възможност да забавят, спрат или дори напълно да обърнат хода на невродегенеративните заболявания, лекарите се обърнаха към технологията на невронна трансплантация. А проблемите с оцеляването на отделните неврони наложиха създаването на много сложна технология, базирана на методи органична химияи компютърна триизмерна визуализация.

Като първо приближение може да се опише по следния начин. Изработен от полимерни влакна, биосъвместими с човешките нервни тъканисе оформя пространствена рамка с много изтънчена форма. Тук работят две технологии - химия и компютърна визуализация на биологични структури (Biomedical Imaging) - все пак работата е извършена от специалисти от Националния институт по биомедицински изображения и биоинженерство...

Следва - точно както в името на института - е биоинженерството. И – биоинженерство, което отговаря на най-строгите етични критерии. Трансплантацията на органи, знаете, оставя миризма на подозрение ... Дали улични обирджии случайно са застреляли минувач в главата с точно правилната кръвна група и така нататък, което е най-подходящо за добър и уважаван човек, чакащ млад орган ( добре, тук е черният дроб на президента Ъндърууд в четвъртия сезон на House of Cards младият самоубиец беше трансплантиран ...). И наистина ли толкова млади хора от Третия свят продават органи доброволно?

А тук - всичко е чисто и честно. От клетките на кожата на самия пациент се получават индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPS), индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSC). Плурипотентен означава, че в бъдеще тези стволови клетки могат да се развиват по различни траектории. Включително - и въртене на невроните на мозъка. Само сега един единствен неврон, засаден в мозъка, оцелява с малка вероятност. И още по-малко вероятно е да се развият връзки със съседни неврони, по които преминават електрически сигнали.

И тук на помощ идва пространствената рамка от полимерни влакна. В него се поставят порасналите неврони, което би трябвало да увеличи оцеляването им. Вярно е, че този подход беше свързан с необходимостта от решаване на редица оптимизационни проблеми, както структурни, така и параметрични. Архитектурата на пространствената рамка беше структурно оптимизирана. Параметрично - дебелината и плътността на влакната.

Като част от задачите за оптимизация бяха избрани тези параметри на влакната, които ги правят най-удобни за присаждане на неврони. Е, структурата на обемната рамка беше избрана така, че нервни клеткиимаше достатъчно пространство между изкуствените влакна, така че невроните да могат да се съединят нормално един с друг и след това да функционират нормално.

Експериментите показват, че невроните в мозъка на опитни мишки - жертви и мъченици на науката - покълват 3-5 пъти по-добре, а степента на оцеляване на трансплантираните неврони е 38 пъти по-добра, отколкото при трансплантация на единични неврони. Протеините се произвеждат по-добре, електрическата проводимост на синапсите ще бъде по-висока. Ето засега и цялата работа - интересуващите се могат да прочетат статията на линка. Но - много е важна стъпкакъм бъдещето.

Ние сме изчислителни процеси, работещи върху мокрия софтуер на мозъка. И тук идва технологията за надграждане на този много wetware. Да, докато технологията е груба ... Това е като първия двигател на Ото в сравнение с двигател на съвременна кола с дезактивирана половина от цилиндрите. Но няма причина тази технология да не се развива. Възможността да се наблюдават невроструктури в обем и динамика, предоставена от компютърно медицинско оборудване, направи възможно драстично увеличаване на знанията за работата на мозъка.

Химията и биоинженерството направиха възможно създаването на резервни части за биологични невроструктури. Предстои малък път - приблизително същият като от Flyer на братя Райт до съвременния 777. Но - изглежда, че няма закони на природата, които да възпрепятстват движението по този път ... И до какво стигаме?

Е, първо, структурите, вградени в мозъка, ще се окажат ограничаващият случай на интерфейсните устройства. Няма да има нужда от телевизори и дисплеи с качеството, което ще замени сегашното 4K. Изобщо не е необходимо ... Няма да имате нужда от аудио оборудване - не само закупено от Marantz, но и домашни двуметрови високоговорители, изработени от смърчова мебелна плоскост с 35 GD-1 във фаза, включени в карантията, захранвани от тръбен усилвател на GU-50 ... Клавиатури, мишки няма да са необходими (с изключение на лабораторни мъченици), манипулатори за игри. Ще дойде единен интерфейс!

Но също така ще бъде възможно да се подкупи силата на мозъка - както през 90-те те придобиха или допълнителна оперативна памет, или кристал с по-висока тактова честота ... Е, това е написано в програмите - изисква процесор .. ., оперативна и масова памет ...; те също така ще пишат в изискванията за прием в университета, че „софтуерът“ на такова и такова образование може да бъде стартиран на „wetware“ не по-ниско от такова и такова ниво ... Добре дошли в надстройката, скъпи потребители, и на вашия услуга - в допълнение към образователните заеми - те ще осигурят заем и надграждане и дори застраховката на този заем.

Бедните ще могат да получат подобрение на мозъка, особено на интерфейса, но в някои случаи и на самия мозък, като подпишат договори с военното ведомство. Ще бъде по-бързо да управлявате бойна машина на пехотата, хеликоптер, дрон, да управлявате оръдно-картечна установка или ракета без забавянето, което внасят нервите и мускулите на крайниците. Е, добре е за офицерите да развият специален процесор в мозъка си, който няма да изгори електромагнитен импулс. И тогава, след уволнението с чест, всичко това ще бъде полезно в цивилния живот ...

Тоест, биологичният клон на автоеволюцията вече е наблизо. Вече на лабораторни маси с мишки. Чудя се дали една от тези мишки се казва Алгернън? В края на краищата през 1959 г. е публикувана историята Цветя за Алджърнън ...

Идеята, че използваме 10% от мозъка си, е просто мит на поп културата. Но колкото и експерти да го опровергават, той е жив и здрав, което означава, че обяснява нещо важно на хората. Имаме някакво смътно усещане, че потенциалът ни е много по-голям. Идеята да се включи мозъкът докрай с помощта на вълшебно хапче породи култ към LSD и други психеделици през 60-те години, но кратките моменти на химическо просветление направиха ежедневната реалност още по-скучна, в която човек неизбежно се налагаше да върна.

Живеем в по-прагматична ера - сегашните мозъчни хакери се опитват да го "овърклокнат", като забавящ се процесор. Хубаво е, стига да не го изгорят, както често се случваше с вече почти овърклокнати процесори.

Посредственият блокбъстър с художествени заслуги "Региони на мрака" току-що беше преминал по кината, чийто главен герой беше изобретеното от сценаристите хапче NZT, правещо човека, който го е използвал, суперинтелигентен за един ден и, разбира се, водеше го до богатство и успех.

И сега лекарството NZT се продава в мрежата с мощ и основно - всичко е като във филм, на 800 долара за опаковка. Любителите на химическите мозъчни активатори обаче скоро откриха, че според формулата желаното вещество е обикновен фенотропил, разработен в Института по биомедицински проблеми на Руската академия на науките още през 80-те години за космонавти. Сега се продава във всяка аптека заедно с други ноотропи. Като правило, за здрави хораефектът от него не се различава много от плацебо ефекта.

Но искам да съм умен! Аз самият често пия фенотропил заедно с мултивитамини, но познавам хора, които като футуриста Рей Кърцвейл приемат не две, а повече от сто хапчета на ден (как просто ги поглъщат?), активирайки мозъка, удължавайки живота и носейки всякакви други научно доказани ползи.

И на какво друго да разчитам, освен на хапчето? Има нещо. Например за транскраниална стимулация на мозъка с ток, така че като инфекция най-накрая да издаде нещо полезно. „Транскраниално“ - това означава, че не е необходимо да залепвате електроди в мозъка, достатъчно е да прикрепите два проводника към батерията и парчета гъба, навлажнена със солена вода, към проводниците. Нанасят се на слепоочията - готово, мозъчната стимулация е започнала. В един от пролетните броеве на Nature Винсент Кларк от Университета на Ню Мексико описва експерименти с това просто устройство. 30-минутната мозъчна стимулация на войниците, които се готвят да отидат в Ирак, значително повиши представянето им в тренировки и игри със стрелба. Просто не го опитвайте у дома: тези, които са го опитвали, вече не опитват.

ера висока технологиядойде дори в мистиката. И така, основният култов обект на сциентолозите е Е-метърът - устройство като детектор на лъжата, което ви позволява да проследите емоционалната възбуда, свързана с определен спомен, за да стигнете до дълбоко забравени травми от детството. Докато учениците безуспешно се опитват да се надрусат от "аудио наркотици" - шумове, които съвпадат по честота с определени ритми електрическа активностмозък - напреднали окултисти с помощта на същите тези шумове и също толкова безуспешно се опитват да излязат от тялото и да отидат на астрално пътешествие. Дори опитни любители на медитацията все повече се опитват да спрат не-вълните умствена дейност, както в старите времена, и енцефалограмни вълни - с помощта на устройства за биофийдбек: елегантна лента за глава, която се свързва с iPhone, струва само $100.

Само че сега няма повече просветени хора наоколо и наистина не е възможно да надстроите мозъка безплатно досега. Футуролозите прогнозират, че скоро всички ще бъдат принудени да приемат ноотропи и да вмъкват чипове в мозъка: „натуралите“ просто ще загубят конкуренцията на хората с „пост-мозък“. И по някаква причина никой не казва, че скоро всички просто ще трябва да учим повече и като цяло да станем по-мъдри - в крайна сметка глупавите губят в конкуренцията с умните. Явно да развиваш мозъка по старомодния начин, с помощта на интензивни тренировки, не е в духа на времето.