Het menselijk brein: een onbekende biologische computer. Verschil tussen menselijk brein en computer

In 1967 schreef neurofysioloog John Lilly het boek ‘Programming and Metaprogramming of the Human Biocomputer’, waarin hij zijn onderzoek naar de neurofysiologie van de hersenschors combineerde brein met ontwerpideeën computers. Een programma, zoals gedefinieerd door Dr. Lilly, is een reeks intern compatibele instructies voor het verwerken van signalen, het genereren van informatie, het onthouden van beide en het voorbereiden van berichten; vereist...

https://www.site/psychology/14016

... (Giulio Tononi), die betrokken is bij een project om een ​​“cognitief computer", de taak van het creëren computer, zo “krachtig” en flexibel als een relatief klein bedrijf brein zoogdieren, een veel moeilijkere taak dan het lijkt. ... supercomputerontwerpen zullen de hardware van de toekomstige "cognitieve" overnemen computer" De taak die voor hen ligt is werkelijk moeilijk: computer moet kunnen brein, werken met meerdere parallelle en voortdurend veranderende datastromen, ...

https://www.site/journal/116182

Centraal staan ​​degenen die voorbestemd zijn om op jonge leeftijd, vóór de leeftijd van tien jaar, te sterven brein er wordt niet gebouwd. Bij andere kinderen wordt het vóór de leeftijd van vijf jaar opnieuw gemaakt, en op vijfjarige leeftijd wordt het ermee verbonden computer De determinant die hem door het leven leidt. Het maakt hem klaar voor... De kwalificatie van een persoon. Na het centrum brein volledig gevormd, neemt de Determinant het op in zijn werk en verbindt het met zijn werk computer. En dan wordt het kind in de gaten gehouden computer, wat oplost fysieke conditie, gedachten en...

https://www.site/religion/110351

... genaamd Dit is een fenomeen van een ‘bug in de biologie’. "Wanneer waar we het over hebben brein over computerchips interfereren verschillen in structuur met de functionaliteit van het systeem. Fabrikanten besteden veel tijd en geld aan het maken van perfect identieke chips, zegt professor Nathan N. Urban. - Ons computers beschouwd als een van de moeilijkste brein... en we waren geïntrigeerd door het idee dat

gebruikt "rommel" om complex te maken...

https://www.site/journal/129312 Geheugen. Maar er is nog veel onbekend. Welke kant gaat het op? moderne wetenschap computer onze belangrijkste bestuderen " brein" - neurofysiologie? ...En geen “zeven zegels” - Tegenwoordig is het niet langer mogelijk om afzonderlijk over neurofysiologie te praten, - ... in de nabije toekomst - de ontwikkeling van superkrachten, de creatie van biorobots? Daar gaat de Engelse professor Warwick een implantaat gebruiken om zich te verenigen computer. - Wat je ook vraagt, er zal een positief antwoord zijn. Laten we het nu hebben over de vooruitzichten...

https://www.site/journal/11250

Voorwaarde brein. Bij blessures en ziektes vallen bepaalde taalalgoritmen vaak uit elkaar brein bestaan. Een persoon kan bijvoorbeeld alle werkwoorden vergeten en alleen zelfstandige naamwoorden en bijvoeglijke naamwoorden onthouden - zo'n fenomeen genaamd telegrafische stijl..., vreemde associaties. In dit geval heeft spraak meestal geen zin. Met andere woorden, brein schizofreen is inactief computer, dat algoritmen voor zinsbouw nauwkeurig reproduceert. Hij eet zichzelf. Maar met manische...

https://www.site/journal/15528

... “hardware” (hardwiring – naar analogie met de term “hardware” – hardware computer). Dat wil zeggen, er werd een typische metafoor gebruikt brein- een soort computerhardware, met strikt gedefinieerde bedieningspatronen, zenuwbanen... wat brein- dit orgaan met gespecialiseerde elementen kon niet volledig verklaren wat wetenschappers tegenkwamen. Ze werden telefoongesprek dit is een fundamentele eigenschap brein neuroplasticiteit. Neuro – van ‘neuron’, de zenuwcel waaruit het bestaat brein En...

https://www.site/journal/111070

Daarna de stofwisseling van 14 proefpersonen gemeten verschillende soorten activiteiten - rust, tekst lezen en navertellen, werken computer. Het bleek dat de lichamen van de studenten in 1,5 uur memoriseren van de tekst 200 kcal meer verbruikten dan in 90... nadat ze een signaal hadden ontvangen van brein over een gebrek aan middelen, heeft de neiging om ‘op safe te spelen’, waardoor we instinctief te veel eten na mentale stress computer, en maakt...

Ieder menselijk brein is iets speciaals, een ongelooflijk complex wonder van de natuur, gecreëerd door miljoenen jaren evolutie. Tegenwoordig worden onze hersenen vaak een echte computer genoemd. En deze uitdrukking wordt niet tevergeefs gebruikt.

En vandaag zullen we proberen te begrijpen waarom wetenschappers het menselijk brein een biologische computer noemen, en wat interessante feiten over hem bestaan.

Waarom de hersenen een biologische computer zijn

Wetenschappers noemen de hersenen om voor de hand liggende redenen een biologische computer. De hersenen, zoals de hoofdprocessor van wie dan ook computersysteem, is verantwoordelijk voor de werking van alle elementen en knooppunten van het systeem. Zoals het geval is met RAM, harde schijf, videokaart en andere pc-elementen, controleert het menselijk brein het zicht, de ademhaling, het geheugen en elk ander proces dat in het menselijk lichaam plaatsvindt. Hij verwerkt de ontvangen gegevens, neemt beslissingen en voert al het intellectuele werk uit.

Wat het 'biologische' kenmerk betreft, de aanwezigheid ervan is ook vrij duidelijk, omdat het anders is dan normaal computerapparatuur is het menselijk brein van biologische oorsprong. Het blijkt dus dat de hersenen een echte biologische computer zijn.

Zoals de meesten moderne computers, het menselijk brein heeft enorm bedrag functies en mogelijkheden. En we bieden hieronder enkele van de meest interessante feiten over hen:

• Zelfs 's nachts, wanneer ons lichaam rust, vallen de hersenen niet in slaap, maar zijn ze integendeel actiever dan overdag;
• De exacte hoeveelheid ruimte of geheugen die in het menselijk brein kan worden opgeslagen, is op dit moment onbekend bij wetenschappers. Ze suggereren echter dat dit ‘biologisch’ is harde schijf» geschikt voor het opslaan van maximaal 1000 terabytes aan informatie;
• Het gemiddelde gewicht van de hersenen is anderhalve kilogram, en het volume neemt toe, zoals in het geval van spieren, door training. Klopt, binnen in dit geval training omvat het verwerven van nieuwe kennis, het verbeteren van het geheugen, enz.;
• Ondanks het feit dat het de hersenen zijn die op eventuele schade aan het lichaam reageren door pijnsignalen naar de overeenkomstige delen van het lichaam te sturen, voelen ze zelf geen pijn. Als we hoofdpijn voelen, is het alleen pijn in de weefsels en zenuwen van de schedel.

Nu weet je waarom de hersenen een biologische computer worden genoemd, wat betekent dat je je hersenen een beetje hebt getraind. Stop daar niet en leer systematisch iets nieuws.

Protheses die worden bestuurd door de kracht van het denken, directe communicatie met computers zonder de hulp van spieren, en in de toekomst - een kunstmatig lichaam voor een verlamd persoon en training van cognitieve functies - denken, geheugen en aandacht. Dit alles valt buiten het domein van sciencefiction. De tijd voor neurowetenschappen is al aangebroken, zegt Sergei Shishkin, kandidaat voor biologische wetenschappen, hoofd van de afdeling neurocognitieve technologieën van het Kurchatov Institute Research Center. Hij sprak over laatste resultaten hersenonderzoek aan het Sirius Educatief Centrum. Lenta.ru geeft de belangrijkste punten van zijn toespraak.

Eerste stappen in terra incognita

De resultaten van natuurkundig onderzoek liggen ten grondslag aan alles wat ons omringt. Waar we ook naar kijken – gebouwen, kleding, computers, smartphones – dit alles is op de een of andere manier verbonden met technologieën die gebaseerd zijn op de wetten van de natuurkunde. Maar de bijdrage van de hersenwetenschap aan ons leven is onvergelijkbaar kleiner.

Waarom? Tot voor kort ontwikkelde de neurowetenschap zich heel langzaam. Halverwege de 19e eeuw begonnen ze net te begrijpen dat de hersenen uit zenuwcellen bestaan ​​- neuronen, maar toen waren ze uiterst moeilijk te zien en te isoleren. Moderne onderzoekers hebben manieren gevonden om meer te doen diep leren neuronen en het monitoren van hun werk - er worden bijvoorbeeld fluorescerende kleurstoffen in geïnjecteerd, die gloeien wanneer de cel wordt geactiveerd.

Nieuwe methoden maken het mogelijk om zonder chirurgische ingrepen de werking van het menselijk brein te observeren met behulp van nucleaire magnetische resonantietechnologie. We beginnen de structuur van de hersenen beter te begrijpen en nieuwe technologieën te creëren op basis van deze kennis. Een van de meest indrukwekkende is de hersencomputerinterface.

Brain-computer-interface

Met deze technologie kun je een computer besturen met de kracht van het denken; preciezer gezegd wordt het ‘technologie voor het overbrengen van commando’s van de hersenen naar de computer zonder de hulp van spieren en perifere zenuwen’ genoemd (dit is de definitie die in de wetenschappelijke literatuur wordt aangenomen). ). Het belangrijkste doel van hersen-computerinterfaces is het helpen van mensen met een beperking, vooral mensen van wie de spieren of het controlesysteem niet werken. Dit kan veroorzaakt worden om verschillende redenen- bijvoorbeeld een auto-ongeluk waarbij het ruggenmerg van een persoon wordt onderbroken.

Is het nodig? gezond persoon extra kanaal verbinding met een computer? Sommige wetenschappers zijn van mening dat een dergelijke interface het werk enorm kan versnellen computertechnologie, omdat een persoon niet door zijn handen wordt "vertraagd": - hij stuurt informatie rechtstreeks naar de computer. Er is ook een meer realistische veronderstelling: met behulp van deze interfaces kun je de cognitieve functies van de hersenen trainen - denken, geheugen, aandacht... Hoe kun je je de film "The Lawnmower Man" niet herinneren, waarin de hoofdpersoon, door gebruik te maken van virtual reality, ‘pompte’ hij zijn hersenen zo erg op dat hij feitelijk een superman werd.

De kern van deze verlangens is de droom om de mogelijkheden van de hersenen uit te breiden. Dat is begrijpelijk: we zijn vrijwel altijd ontevreden over de mogelijkheden die we hebben. De droom om de mogelijkheden van de hersenen uit te breiden suggereert voor wetenschappers een schijnbaar fantastische, maar steeds reëlere werkrichting: proberen de hersenen en de computer zo nauw mogelijk met elkaar te verbinden. Immers, computerprogramma's er is een groot nadeel: bijna alles daarin is gebaseerd op strikte regels, en de intuïtie van een persoon werkt, hoewel hij de opties niet vrijwel onmiddellijk kan berekenen. Dus wat is een unie? sterke punten hersenen en computer zouden zeer nuttig zijn.

Praktische problemen

Maar in de eerste plaats staat de neurowetenschap voor zeer praktische taken. Help bijvoorbeeld mensen met een ziekte die amyotrofische laterale sclerose wordt genoemd. Er zijn weinig patiënten met deze diagnose, maar het is een zeer ernstige ziekte. De patiënt kan volkomen normaal denken en informatie van de buitenwereld waarnemen, maar kan zich niet bewegen of zelfs maar iets zeggen. Helaas blijft deze ziekte ongeneeslijk en kunnen patiënten de rest van hun leven niet met anderen communiceren.

De eerste pogingen om een ​​‘brain-computer’-interface te creëren werden al in de jaren zestig ondernomen, maar serieuze belangstelling voor deze technologie ontstond pas nadat de Duitse wetenschapper Niels Birbaumer en zijn collega’s eind jaren negentig het zogenaamde ‘gedachtenoverdrachtsapparaat’ ontwikkelden. en begon verlamde patiënten te leren hoe ze het moesten gebruiken.

Sommige patiënten konden dankzij dit apparaat communiceren met familieleden en onderzoekers. Een van hen schreef een lange brief met behulp van een ‘gedachtenoverdrachtsapparaat’ waarin hij uitlegde hoe hij letters typte. Deze tekst, die de patiënt gedurende zes maanden schreef, werd gepubliceerd in een van de wetenschappelijke tijdschriften.

Het werken met het Birbaumer-systeem is niet eenvoudig te noemen. De patiënt moet eerst een van de helften van het alfabet selecteren die op het scherm worden weergegeven, waardoor de elektrische spanningen die uit de hersenen komen, positief of negatief veranderen. negatieve kant. Het lijkt er dus op dat hij mentaal ‘ja’ of ‘nee’ zegt. Het elektrische potentieel wordt rechtstreeks op het oppervlak van de hoofdhuid geregistreerd, naar een computer gevoerd en bepaalt welke helft van het alfabet moet worden geselecteerd. Vervolgens gaat de persoon dieper door het alfabet en selecteert een specifieke letter. Dit is lastig en tijdrovend, maar de werkwijze vereist geen implantatie van elektroden in de hersenen.

Invasieve methoden, waarbij elektroden rechtstreeks in de hersenen worden ingebracht, zijn succesvoller. De impuls voor de ontwikkeling van deze richting werd gegeven door de oorlog in Irak. Veel militairen raakten vervolgens gehandicapt en Amerikaanse wetenschappers probeerden erachter te komen hoe zulke mensen mechanische prothesen konden besturen met behulp van de hersen-computerinterface. De eerste experimenten werden uitgevoerd op apen en vervolgens werden elektroden in verlamde mensen geïmplanteerd. Als gevolg hiervan kon de persoon actief deelnemen aan het proces van het beheersen van de techniek van het besturen van de prothese.

In 2012 slaagde het team van Andrew Schwartz uit Pittsburgh erin een verlamde vrouw te trainen in het beheersen van de mechanische arm dat ze er verschillende voorwerpen mee kon meenemen en zelfs de gastheer van een populaire de hand kon schudden televisieprogramma. Toegegeven, niet alle bewegingen zijn vlekkeloos uitgevoerd, maar het systeem wordt uiteraard verbeterd.

Hoe is het je gelukt om dit te doen? Er is een aanpak ontwikkeld waarmee de gewenste bewegingsrichting direct kan worden bepaald met behulp van signalen die in neuronen zijn gecodeerd. Om dit te doen, is het noodzakelijk om kleine elektroden in de motorische cortex van de hersenen te implanteren - ze leiden signalen af ​​van neuronen die naar de computer worden verzonden.

De vraag rijst meteen: als een persoon een mechanische arm beweegt, is het dan mogelijk om een ​​mechanische dubbelganger te maken - een avatar die alle bewegingen van een persoon zal reproduceren? Zo'n mechanisch lichaam zal worden bestuurd via een brein-computerinterface. Hierover bestaan ​​veel fantasieën, soms bedenken wetenschappers er zelfs enkele echte plannen. Voorlopig beschouwen serieuze experts dit als sciencefiction, maar in de verre toekomst is dit mogelijk.

Blikcontrole

In het laboratorium voor cognitieve technologieën van het Kurchatov Instituut werken ze nu niet alleen aan ‘hersen-computer’-interfaces, maar ook aan ‘oog-hersen-computer’-interfaces. Strikt genomen is het niet bepaald een brein-computerinterface, omdat het de oogspieren gebruikt om te werken. Controle door het registreren van de kijkrichting is ook erg belangrijk, omdat er gehandicapten zijn met motorische beperkingen waarvan de oogspieren blijven functioneren. Er zijn er al kant-en-klare systemen, met behulp waarvan een persoon tekst met zijn ogen kan typen.

Er ontstaan ​​echter problemen buiten de typetaak. Het is bijvoorbeeld moeilijk om de interface te leren geen opdrachten te geven wanneer iemand naar de bedieningsknop kijkt, alleen maar omdat hij aan het nadenken was en er niet meer naar keek.

Om dit probleem op te lossen, besloot het Kurchatov Instituut een gecombineerde technologie te creëren. Experimentdeelnemers spelen computerspel, waarbij alleen bewegingen worden gemaakt met korte blikpauzes. Gedurende deze tijd registreren onderzoekers elektrische signalen van hun hersenen op het oppervlak van de hoofdhuid.

Het bleek dat wanneer een deelnemer aan het experiment zijn blik vasthoudt om een ​​beweging te maken, er speciale markeringen in zijn hersensignalen verschijnen die niet bestaan ​​wanneer de blik zonder reden wordt vastgehouden. Op basis van deze observaties wordt de ‘oog-hersen-computer’-interface gecreëerd. De gebruiker hoeft alleen maar naar een knop of link op het computerscherm te kijken en erop te klikken. Het systeem zal deze wens herkennen en de klik zal vanzelf gebeuren.

In de toekomst zullen er nieuwe methoden verschijnen waarmee de hersenen op een computer kunnen worden aangesloten zonder risicovolle en zeer dure operaties. We zien nu de opkomst van deze technologieën en kunnen ze binnenkort uitproberen.

Het lichaam dat alles coördineert en reguleert vitale functies lichaam en controleert gedrag. Al onze gedachten, gevoelens, sensaties, verlangens en bewegingen worden geassocieerd met het werk van de hersenen, en als deze niet functioneren, gaat de persoon in een vegetatieve toestand: het vermogen om acties, sensaties of reacties op externe invloeden uit te voeren gaat verloren .

Computermodel van de hersenen

De Universiteit van Manchester is begonnen met de bouw van de eerste van een nieuw type computer, waarvan het ontwerp de structuur van het menselijk brein imiteert, meldt de BBC. De kosten van het model bedragen 1 miljoen pond.

Een computer die is gebouwd op biologische principes, zegt professor Steve Furber, zou tijdens de werking een aanzienlijke stabiliteit moeten vertonen. “Ons brein blijft functioneren ondanks het voortdurende falen van de neuronen waaruit ons zenuwweefsel bestaat”, zegt Furber. “Deze eigenschap is van groot belang voor ontwerpers die geïnteresseerd zijn in het betrouwbaarder maken van computers.”

Herseninterfaces

Om een ​​glas enkele meters op te tillen met alleen mentale energie, moesten tovenaars meerdere uren per dag trainen.
Anders zou het hefboomprincipe de hersenen gemakkelijk via de oren naar buiten kunnen persen.

Terry Pratchett, ‘De kleur van magie’

Het is duidelijk dat de kroon op de mens-machine-interface de mogelijkheid zou moeten zijn om een ​​machine met slechts één gedachte te besturen. En gegevens rechtstreeks in de hersenen krijgen is nu al het hoogtepunt van wat virtual reality kan bereiken. Dit idee is niet nieuw en komt al jaren voor in een grote verscheidenheid aan sciencefictionliteratuur. Hier zijn bijna alle cyberpunks met directe verbindingen met cyberdecks en biosoftware. En controle over elke technologie met behulp van een standaard hersenconnector (bijvoorbeeld Samuel Delany in de roman 'Nova'), en nog veel meer interessante dingen. Maar fictie is goed, maar wat gebeurt er in de echte wereld?

Het blijkt dat de ontwikkeling van herseninterfaces (BCI of BMI – brain-computer interface en brain-machine interface) in volle gang is, hoewel maar weinig mensen hiervan op de hoogte zijn. Natuurlijk zijn de successen heel ver verwijderd van wat er in sciencefictionromans wordt geschreven, maar toch zijn ze behoorlijk merkbaar. Momenteel wordt er vooral gewerkt aan hersen- en zenuwinterfaces als onderdeel van de creatie van verschillende protheses en apparaten om het leven van gedeeltelijk of volledig verlamde mensen gemakkelijker te maken. Alle projecten kunnen worden onderverdeeld in interfaces voor input (restauratie of vervanging van beschadigde sensorische organen) en output (controle van prothesen en andere apparaten).

In alle gevallen van directe gegevensinvoer is het noodzakelijk een operatie uit te voeren om elektroden in de hersenen of zenuwen te implanteren. Bij output kun je uit de voeten met externe sensoren voor het maken van een elektro-encefalogram (EEG). EEG is echter een nogal onbetrouwbaar hulpmiddel, omdat de schedel de hersenstromen aanzienlijk verzwakt en er slechts zeer algemene informatie kan worden verkregen. Als er elektroden worden geïmplanteerd, kunnen gegevens rechtstreeks uit de gewenste hersencentra (bijvoorbeeld motorcentra) worden gehaald. Maar zo'n operatie is een serieuze zaak, dus voorlopig worden er alleen experimenten met dieren uitgevoerd.

In feite heeft de mensheid al lang zo’n ‘enkele’ computer gehad. Volgens Kevin Kelly, medeoprichter van het tijdschrift Wired, zijn miljoenen pc's met internet verbonden mobiele telefoons, PDA's en andere digitale apparaten kunnen worden beschouwd als componenten van een Unified Computer. Haar CPU- dit zijn alle processors van alle aangesloten apparaten, de harde schijf - harde schijven en flashdrives over de hele wereld, en RAM- het totale geheugen van alle computers. Elke seconde verwerkt deze computer een hoeveelheid gegevens die gelijk is aan alle informatie in de Library of Congress, en zijn besturingssysteem is het wereldwijde web.

In plaats van zenuwcelsynapsen gebruikt het functioneel vergelijkbare hyperlinks. Beide zijn verantwoordelijk voor het creëren van associaties tussen knooppunten. Elke gedachte-eenheid, zoals een idee, groeit naarmate er steeds meer verbindingen worden gelegd met andere gedachten. Ook online: meer links naar een specifieke bron ( knooppunt) betekent de grotere betekenis ervan voor de computer als geheel. Bovendien is het aantal hyperlinks in Wereld wijde web zeer dicht bij het aantal synapsen in het menselijk brein. Kelly schat dat de planetaire computer in 2040 over een rekenkracht zal beschikken die evenredig is met de collectieve hersenkracht van alle 7 miljard mensen die tegen die tijd de aarde zullen bewonen.

Maar hoe zit het met het menselijk brein zelf? Een lang verouderd biologisch mechanisme. Onze grijze massa werkt met de snelheid van de allereerste Pentium-processor, modeljaar 1993. Met andere woorden: onze hersenen werken op een frequentie van 70 MHz. Bovendien werken onze hersenen volgens analoog principe, dus hoe zit het met de vergelijking met digitale methode gegevensverwerking is niet aan de orde. Dit is het belangrijkste verschil tussen synapsen en hyperlinks: synapsen, die reageren op hun omgeving en binnenkomende informatie, veranderen vakkundig het organisme, dat nooit twee identieke toestanden heeft. De hyperlink daarentegen is altijd dezelfde, anders beginnen de problemen.

Je kunt echter niet anders dan toegeven dat onze hersenen aanzienlijk efficiënter zijn dan welke hersenen dan ook kunstmatig systeem gemaakt door mensen. Op een volkomen mysterieuze manier bevinden alle gigantische rekencapaciteiten van de hersenen zich in onze schedel, wegen iets meer dan een kilogram en hebben tegelijkertijd slechts 20 watt energie nodig om te functioneren. Vergelijk deze cijfers met de 377 miljard Watt die, volgens geschatte berekeningen, momenteel door één enkele computer wordt verbruikt. Dit is overigens maar liefst 5% van de mondiale elektriciteitsproductie.

Alleen al het feit van een dergelijk monsterlijk energieverbruik zal dit nooit mogelijk maken Naar één computer niet eens in de buurt van de efficiëntie van het menselijk brein. Zelfs in 2040, wanneer rekenkracht computers zullen torenhoog worden, hun energieverbruik zal steevast toenemen.

Alexey Zenkov

Je hersenen verwerken geen informatie, halen geen kennis op en slaan geen herinneringen op. Kortom: je brein is geen computer. De Amerikaanse psycholoog Robert Epstein legt uit waarom het denken over de hersenen als een machine niet effectief is voor de vooruitgang van de wetenschap of voor het begrijpen van de menselijke natuur.

Ondanks hun inspanningen zullen neurowetenschappers en cognitieve psychologen nooit een kopie van Beethovens Vijfde symfonie, woorden, afbeeldingen, grammaticale regels of andere externe signalen in de hersenen vinden. Natuurlijk is het menselijk brein niet helemaal leeg. Maar het bevat niet de meeste dingen die mensen denken dat het bevat, zelfs niet de simpele dingen als ‘herinneringen’.

Onze misvattingen over de hersenen zitten diep. historische wortels, maar we raakten vooral in de war door de uitvinding van computers in de jaren veertig. Een halve eeuw lang hebben psychologen, taalkundigen, neurowetenschappers en andere experts op het gebied van menselijk gedrag betoogd dat het menselijk brein als een computer werkt.

Om een ​​idee te krijgen van hoe frivool dit idee is, moeten we eens kijken naar de hersenen van baby’s. Een gezonde pasgeborene heeft meer dan tien reflexen. Hij draait zijn hoofd in de richting waar zijn wang wordt gekrast en zuigt alles op wat in zijn mond komt. Hij houdt zijn adem in als hij in water wordt ondergedompeld. Hij pakt de dingen zo stevig in zijn handen dat hij bijna zijn eigen gewicht kan dragen. Maar misschien wel het allerbelangrijkste: pasgeborenen beschikken over krachtige leermechanismen waarmee ze snel kunnen veranderen, zodat ze effectiever kunnen communiceren met de wereld om hen heen.

Gevoelens, reflexen en leermechanismen zijn wat we vanaf het allereerste begin hebben, en als je erover nadenkt, is dat best veel. Als we een van deze vaardigheden zouden missen, zouden we waarschijnlijk moeite hebben om te overleven.

Maar dit is wat we vanaf onze geboorte niet hebben: informatie, gegevens, regels, kennis, woordenschat, representaties, algoritmen, programma's, modellen, herinneringen, afbeeldingen, processors, subroutines, encoders, decoders, symbolen en buffers - elementen die het mogelijk maken digitale computers enigszins rationeel gedragen. Niet alleen zijn deze dingen niet vanaf de geboorte in ons aanwezig, ze ontwikkelen zich ook niet in ons gedurende het leven.

We houden ons niet aan woorden of regels die ons vertellen hoe we ze moeten gebruiken. We creëren geen beelden van visuele impulsen, we slaan ze niet op in een buffer kortetermijngeheugen en breng de beelden vervolgens niet over naar het langetermijngeheugenapparaat. We herinneren ons geen informatie, afbeeldingen of woorden uit het geheugenregister. Dit alles wordt gedaan door computers, maar niet door levende wezens.

Computers verwerken letterlijk informatie: getallen, woorden, formules, afbeeldingen. De informatie moet eerst worden vertaald in een formaat dat een computer kan herkennen, dat wil zeggen in sets van enen en nullen (“bits”), verzameld in kleine blokken (“bytes”).

Computers verplaatsen deze sets van plaats naar plaats verschillende gebieden fysiek geheugen, geïmplementeerd in de vorm elektronische componenten. Soms kopiëren ze sets en soms op verschillende manieren transformeer ze - bijvoorbeeld wanneer u fouten in een manuscript corrigeert of een foto retoucheert. De regels die een computer volgt bij het verplaatsen, kopiëren of werken met een reeks informatie, worden ook in de computer opgeslagen. Een reeks regels wordt een "programma" of "algoritme" genoemd. Een reeks samenwerkende algoritmen die we voor verschillende doeleinden gebruiken (bijvoorbeeld het kopen van aandelen of online daten) wordt een ‘applicatie’ genoemd.

Dit bekende feiten, maar het mag duidelijk zijn: computers werken aan een symbolische representatie van de wereld. Ze slaan op en halen het op. Ze verwerken het echt. Dat hebben ze echt fysiek geheugen. Ze worden in alle opzichten echt door algoritmen aangestuurd.

Mensen doen zoiets echter niet. Waarom praten zoveel wetenschappers over onze mentale activiteit alsof we computers zijn?

In 2015 heeft een expert op het gebied van kunstmatige intelligentie George Zarkadakis heeft een boek uitgebracht, In Our Image, waarin hij zes verschillende concepten beschrijft die mensen de afgelopen tweeduizend jaar hebben gebruikt om de structuur van de menselijke intelligentie te beschrijven.

In het meest vroege versie Volgens de Bijbel werden mensen geschapen uit klei of modder, die de intelligente God vervolgens met zijn geest doordrenkte. Deze geest ‘beschrijft’ onze geest – volgens ten minste, vanuit grammaticaal oogpunt.

De uitvinding van de hydraulica in de 3e eeuw voor Christus leidde tot de populariteit van het hydraulische concept van het menselijk bewustzijn. Het idee was dat de stroom diverse vloeistoffen in het lichaam – “lichaamsvloeistoffen” – is verantwoordelijk voor zowel fysieke als spirituele functies. Het hydraulische concept bleef ruim 1600 jaar bestaan, terwijl het tegelijkertijd de ontwikkeling van de geneeskunde belemmerde.

Tegen de 16e eeuw waren er apparaten verschenen die werden aangedreven door veren en tandwielen, wat René Descartes inspireerde om te betogen dat de mens een complexe machine is. In de 17e eeuw stelde de Britse filosoof Thomas Hobbes voor dat denken plaatsvindt door kleine mechanische bewegingen in de hersenen. Aan het begin van de 18e eeuw leidden ontdekkingen op het gebied van elektriciteit en scheikunde tot de opkomst van een nieuwe theorie van het menselijk denken, wederom van meer metaforische aard. Halverwege de 19e eeuw vergeleek de Duitse natuurkundige Hermann von Helmholtz, geïnspireerd door recente ontwikkelingen in de communicatie, de hersenen met een telegraaf.

Albrecht von Haller. Iconen anatomicae

Wiskundige John von Neumann stelde dat de functie van de mens zenuwstelsel is "digitaal bij gebrek aan bewijs van het tegendeel", waarbij parallellen worden getrokken tussen de componenten van computermachines uit die tijd en gebieden van het menselijk brein.

Elk concept weerspiegelt de meest geavanceerde ideeën uit het tijdperk waaruit het voortkwam. Zoals je zou verwachten, slechts een paar jaar na de oprichting computertechnologie in de jaren veertig begonnen ze te betogen dat de hersenen als een computer werken: de hersenen zelf speelden de rol van de fysieke drager en onze gedachten fungeerden als software.

Deze opvatting bereikte zijn hoogtepunt in het boek The Computer and the Brain uit 1958, waarin wiskundige John von Neumann nadrukkelijk stelde dat de functie van het menselijke zenuwstelsel ‘digitaal is, bij gebrek aan bewijs van het tegendeel’. Hoewel hij erkende dat er heel weinig bekend is over de rol van de hersenen in het functioneren van intelligentie en geheugen, trok de wetenschapper parallellen tussen de componenten van computermachines uit die tijd en gebieden van het menselijk brein.

Afbeelding: Shutterstock

Dankzij de daaropvolgende vooruitgang in computertechnologie en hersenonderzoek ontwikkelde zich geleidelijk een ambitieuze interdisciplinaire studie van het menselijk bewustzijn, gebaseerd op het idee dat mensen, net als computers, informatieverwerkers zijn. Dit werk omvat nu duizenden onderzoeken, ontvangt miljarden dollars aan financiering en is het onderwerp van talloze artikelen. Het boek Making a Mind: Unraveling the Mystery of Human Thinking uit 2013 van Ray Kurzweil illustreert dit punt en beschrijft de 'algoritmen' van de hersenen, de 'informatieverwerkings'-technieken, en zelfs hoe deze qua structuur oppervlakkig lijkt op geïntegreerde schakelingen.

Het idee van het menselijk denken als een informatieverwerkingsapparaat (IP) domineert momenteel in het menselijk bewustzijn van beide gewone mensen en onder wetenschappers. Maar uiteindelijk is dit gewoon weer een metafoor, een fictie die we voor de realiteit laten doorgaan om iets uit te leggen dat we niet echt begrijpen.

De imperfecte logica van het OR-concept is vrij eenvoudig te formuleren. Het is gebaseerd op een bedrieglijk syllogisme met twee redelijke aannames en een verkeerde conclusie. Redelijke veronderstelling nr. 1: Alle computers zijn in staat tot intelligent gedrag. Redelijke veronderstelling nr. 2: Alle computers zijn dat informatieverwerkers. Verkeerde conclusie: alle objecten die zich intelligent kunnen gedragen, zijn informatieverwerkers.

Als we de formaliteiten vergeten, dan is het idee dat mensen informatieverwerkers zouden moeten zijn alleen maar omdat computers zo zijn complete onzin, en als het concept van AI uiteindelijk wordt losgelaten, zullen historici het waarschijnlijk vanuit hetzelfde gezichtspunt bekijken als nu. de hydraulische en mechanische concepten zien eruit als onzin.

Voer een experiment uit: teken een biljet van honderd roebel uit het geheugen, haal het uit je portemonnee en kopieer het. Zie jij het verschil?

Een tekening gemaakt zonder origineel zal zeker verschrikkelijk blijken te zijn in vergelijking met een tekening gemaakt naar het leven. Hoewel je dit wetsvoorstel in feite al meer dan duizend keer hebt gezien.

Wat is het probleem? Moet het ‘beeld’ van het bankbiljet niet worden ‘opgeslagen’ in het ‘opslagregister’ van onze hersenen? Waarom kunnen we niet gewoon naar dit ‘beeld’ ‘verwijzen’ en het op papier weergeven?

Uiteraard niet, en duizenden jaren van onderzoek zullen ons niet in staat stellen de locatie van het beeld van dit wetsvoorstel in het menselijk brein te bepalen, simpelweg omdat het er niet is.

Het idee, dat door sommige wetenschappers wordt gepromoot, dat individuele herinneringen op de een of andere manier in speciale neuronen worden opgeslagen, is absurd. Deze theorie tilt onder meer de vraag naar de structuur van het geheugen naar een nog hardnekkiger niveau: hoe en waar wordt het geheugen in cellen opgeslagen?

Het idee alleen al dat herinneringen worden opgeslagen in individuele neuronen is absurd: hoe en waar in een cel kan informatie worden opgeslagen?

We zullen ons nooit zorgen hoeven te maken dat de menselijke geest in cyberspace op hol slaat, en we zullen nooit onsterfelijkheid kunnen bereiken door onze ziel naar een ander medium te downloaden.

Een van de voorspellingen, die in een of andere vorm werd uitgedrukt door futurist Ray Kurzweil, natuurkundige Stephen Hawking en vele anderen, is dat als het menselijk bewustzijn als een programma is, er binnenkort technologieën zullen verschijnen waarmee het op een computer kan worden geladen. , waardoor de intellectuele vermogens aanzienlijk worden vergroot en onsterfelijkheid mogelijk wordt gemaakt. Dit idee vormde de basis van de plot van de dystopische film Transcendence (2014), waarin Johnny Depp een wetenschapper speelde die vergelijkbaar was met Kurzweil. Hij uploadde zijn gedachten naar het internet, wat verwoestende gevolgen voor de mensheid had.

Still uit de film "Supremacy"

Gelukkig komt het concept van OI niet eens in de buurt van de werkelijkheid, dus we hoeven ons geen zorgen te maken over de menselijke geest die op hol slaat in cyberspace, en helaas zullen we nooit onsterfelijkheid kunnen bereiken door onze ziel naar een ander medium te downloaden. Het is niet alleen een gebrek aan software in de hersenen, het probleem zit zelfs nog dieper – laten we het het probleem van de uniciteit noemen, en het is zowel fascinerend als deprimerend.

Omdat onze hersenen noch ‘geheugenapparaten’, noch ‘beelden’ van externe prikkels hebben, en de hersenen in de loop van het leven veranderen onder invloed externe omstandigheden Er is geen reden om aan te nemen dat twee mensen in de wereld op dezelfde manier op dezelfde invloed reageren. Als jij en ik hetzelfde concert bijwonen, zullen de veranderingen die in jouw hersenen plaatsvinden na het luisteren anders zijn dan de veranderingen die in mijn hersenen plaatsvinden. Deze veranderingen zijn afhankelijk van de unieke structuur van zenuwcellen, die gedurende het hele vorige leven is gevormd.

Dit is de reden waarom, zoals Frederick Bartlett in zijn boek Memory uit 1932 schreef, twee mensen die hetzelfde verhaal horen het niet op precies dezelfde manier zullen kunnen navertellen, en na verloop van tijd zullen hun versies van het verhaal steeds minder op elkaar gaan lijken.

"Superioriteit"

Ik denk dat dit heel inspirerend is, omdat het betekent dat ieder van ons werkelijk uniek is, niet alleen in onze genetische samenstelling, maar ook in de manier waarop onze hersenen in de loop van de tijd veranderen. Maar het is ook deprimerend, omdat het het toch al moeilijke werk van neurowetenschappers bijna onmogelijk maakt om op te lossen. Elke verandering kan duizenden, miljoenen neuronen of het hele brein beïnvloeden, en de aard van deze veranderingen is ook in elk geval uniek.

Erger nog, zelfs als we de toestand van elk van de 86 miljard neuronen van de hersenen zouden kunnen registreren en dit allemaal op een computer zouden kunnen simuleren, zou dit enorme model nutteloos zijn buiten het lichaam waartoe de hersenen behoren. Dit is misschien wel de meest vervelende misvatting over de menselijke structuur, die we te danken hebben aan het onjuiste concept van OI.

Opgeslagen op computers exacte kopieën gegevens. Ze kunnen ongewijzigd blijven voor een lange tijd zelfs als de stroom is uitgeschakeld, terwijl de hersenen onze intelligentie alleen ondersteunen zolang ze in leven blijven. Er is geen schakelaar. Ofwel zullen de hersenen werken zonder te stoppen, ofwel zullen we niet bestaan. Bovendien, zoals neurowetenschapper Stephen Rose in 2005 opmerkte in The Future of the Brain, kan een kopie van de huidige toestand van de hersenen nutteloos zijn zonder de volledige biografie van de eigenaar te kennen, zelfs inclusief de sociale context waarin de persoon opgroeide.

Ondertussen worden enorme hoeveelheden geld uitgegeven aan hersenonderzoek, gebaseerd op valse ideeën en beloftes die niet zullen worden nagekomen. Zo lanceerde de Europese Unie een project ter waarde van 1,3 miljard dollar om het menselijk brein te bestuderen. De Europese autoriteiten geloofden in de verleidelijke beloften van Henry Markram om tegen 2023 een werkende simulator van de hersenfunctie te creëren, gebaseerd op een supercomputer, die de aanpak van de behandeling radicaal zou veranderen. van de ziekte van Alzheimer en andere kwalen, en voorzag het project van vrijwel onbeperkte financiering. Nog geen twee jaar nadat het project van start was gegaan, bleek het een mislukking te zijn en werd Markram gevraagd af te treden.

Mensen zijn levende organismen, geen computers. Accepteer het. We moeten doorgaan met het harde werk om onszelf te begrijpen, maar geen tijd verspillen met onnodige intellectuele bagage. In de halve eeuw van zijn bestaan ​​heeft het concept OR ons slechts een paar nuttige ontdekkingen opgeleverd. Het is tijd om op de knop Verwijderen te klikken.

Robert Epstein is senior psycholoog bij het American Institute for Behavioral Research and Technology in Californië. Hij is de auteur van vijftien boeken en voormalig hoofdredacteur van Psychology Today.