Верхум - Васильев Георгий

Мы добровольно участвуем в мышлении этого гипермозга, черпая из него, перерабатывая и сливая обратно тонны информации. Мы доверяем ему свои персональные данные. Мы работаем на него, когда серфим по сайтам и скроллим ленты соцсетей, когда отвечаем на имейлы и лайкаем чужие посты, когда прислушиваемся к рекомендациям интернет-сервисов и беседуем с чат-ботами. По сути, каждый из нас уже выполняет функцию нейрона в гигантском гипермозге с названием “интернет”. Мы не замечаем этого, потому что находимся внутри этого гипермозга и не имеем возможности взглянуть на него снаружи.

Хотя почему бы и не взглянуть на интернет снаружи? Лет двадцать назад молодой программист Лайон Баррет поспорил с коллегами на 50 долларов, что сможет нарисовать интернет. Он использовал для этого светящиеся линии, которые показывали связи между сайтами с разными IP-адресами. Длина линий отражала время задержки сигнала, а цвет указывал на принадлежность сайтов к доменам первого уровня. Получилось красиво (илл. 1-01). Потом автор не раз улучшал “портрет интернета” [8] и даже выставлял его в музеях современного искусства как художественное произведение.

Илл. 1-01. “Портрет интернета” (фрагмент).

Илл. 1-02. А здесь вы можете посмотреть, как интернет развивался в течение 25 лет. На видео домены, привязанные к разным регионам мира, выделены цветом.

Построить аналогичную картину мозга за 50 долларов не получится. Тут нужны совсем другие деньги. Систему связей между нейронами называют коннектомом. Грандиозный исследовательский проект по расшифровке коннектома человеческого мозга обойдётся, по самым скромным оценкам, в 4,5 миллиарда долларов [9]. Он уже запущен, но пока ещё далёк от завершения. Построить карту мозга, которая отразит взаимосвязи всех его нейронов, – задача запредельной сложности. Это гораздо труднее, чем нарисовать карту интернета хотя бы потому, что у нейронов нет ни IP-адресов, ни аккаунтов в соцсетях. Их даже трудно пересчитать.

Предполагается, что в среднем человеческом мозге примерно 80–90 миллиардов нейронов [10]. Это гораздо больше числа сайтов в интернете, даже если к ним добавить все аккаунты в соцсетях. Оно и понятно: на нашей планете живёт всего 8 миллиардов человек [11], что на порядок меньше числа нейронов в мозге человека.

Нейроны передают друг другу информацию в точках контакта – синапсах. Каждый нейрон может контактировать с сотнями и тысячами других нейронов. Думаю, это вполне сопоставимо с числом контактов в вашем смартфоне и числом ваших друзей в соцсетях. Общее количество синапсов в человеческом мозге посчитать пока не удаётся. Оценки разных исследователей различаются на порядок, но почти все сходятся в том, что число точек контакта между нейронами превышает 100 триллионов [12].

Нейроны умеют передавать информацию на большие расстояния благодаря длинному отростку – аксону. Если тело нейрона в поперечнике измеряется долями миллиметра, то аксон может вытягиваться на десятки сантиметров. Этой длины достаточно, чтобы добраться до противоположного края головного мозга. То есть нейрон располагает теми же возможностями, что и пользователь интернета. Так же как и вы, он может найти своего приятеля в другом полушарии и передать ему сообщение. Причём и вам, и нейрону понадобятся для этого доли секунды. Для ускорения передачи информации нейрон использует электрические сигналы, которые быстро пробегают вдоль его аксона до точки контакта с другим нейроном. Этот сигнал не похож на сигнал в электрическом кабеле. Он другого типа. Но факт остаётся фактом – в мозге, как и в интернете, для передачи информации используются электромагнитные волны.

И на этом сходство между интернетом и мозгом не заканчивается. Когда вы звоните или пишете своему другу, ваша информация стимулирует его реакцию. Получив ваше сообщение, он может переслать его другим людям или проигнорировать, а может переосмыслить и создать сообщение от своего имени. Примерно так же действуют нейроны в мозге.

Лишь очень небольшое число нейронов “некритично” проводят через себя чужой сигнал. Так происходит, когда нейроны контактируют между собой через синапс электрического типа. Такая точка контакта между нейронами почти не задерживает электрический сигнал, которому срочно нужно добраться, скажем, от мозга к мышце ноги. Однако в человеческом организме электрические синапсы – можно сказать, редкость. Их в 100 раз меньше, чем химических [13].

Химические синапсы позволяют передавать и получать гораздо более сложную информацию. Электрический сигнал не может напрямую пробежать через химический синапс: ему мешает щель между клетками. Зато передающий информацию нейрон может впрыснуть в эту щель нейромедиатор, а принимающий нейрон умеет такие химические сигналы распознавать. В качестве нейромедиаторов могут выступать десятки разных химических веществ. Одни из них способствуют возбуждению нейрона, принимающего сигнал, другие тормозят его активность. Как правило, возбуждающего сигнала из одного синапса недостаточно, чтобы активировать нейрон. Для принятия решения ему надо получить информацию из разных источников, всё “обдумать и взвесить”.

Структура связей между нейронами в мозге очень напоминает структуру связей между людьми в интернете. Обе они модульные. Теоретически вы можете связаться с любым человеком, подключённым к интернету. Но на практике число ваших контактов сильно ограничено. Уж точно их не миллиарды.

Любые два нейрона в мозге тоже могли бы дотянуться друг до друга своими аксонами. Но это тоже только теоретически. Если бы каждый нейрон мозга был соединён со всеми остальными нейронами, то мозгу пришлось бы разрастись до 20 километров в диаметре [14]. Вот почему мозг организован по-другому. Нейроны в нём, как правило, объединены в модули. Их ещё называют ансамблями, или локальными сетями, или цепочками нейронов. В каждом модуле нейроны связаны между собой гораздо теснее, чем с нейронами других модулей. Некоторые модули можно привязать к какому-то месту в мозге. Например, зона Брока, помогающая говорить, расположена в нижней части лобной доли, а зона Вернике, помогающая понимать звуки речи, – в височной доле. Другие же модули трудно локализовать – их нейроны распределены по разным зонам мозга [15].

Сколько нейронных модулей в мозге? Не знаю. Я таких оценок не встречал. И скорее всего, более-менее уверенные оценки появятся только после того, как будет полностью расшифрован коннектом человеческого мозга. Сейчас можно лишь утверждать, что их очень-очень много. Например, бóльшая часть коры головного мозга состоит из похожих модулей – колонок. По разным оценкам, их от нескольких сот тысяч до нескольких миллионов. Колонки могут объединяться в блоки – модули более высокого уровня. И наоборот – каждую колонку можно представить как комплекс модулей более низкого уровня – мини-колонок [16]. В одной колонке может быть несколько тысяч нейронов. Их совместная работа позволяет модулю выполнять ту или иную функцию – например, он может определять, под каким углом ориентирована линия, которую наблюдает глаз.

Люди в интернете объединяются в модули подобно нейронам. И внутренние связи в таких модулях намного интенсивнее внешних. Например, люди, говорящие по-русски, несопоставимо чаще общаются между собой, чем с теми, кто говорит на суахили. Объединять людей может общая работа, общая учёба, общие источники информации, общие интересы, родственные или дружеские связи. Модули могут возникать внутри соцсетей и мессенджеров. А ещё есть локальные сети внутри предприятий. Они связаны с интернетом, но доступ к ним извне ограничен.