Бог со словарем из двух слов

Но прежде, чем начинать рассмотрение этого магического, как может показаться, алгоритма, который послужит нам в бу­дущем, важно понять алгоритмы, действующие в настоящем. Описанный выше шлем, использующий методику энцефало­графии (ЕЭГ), способен «детектировать» одно и только одно со­бытие, происходящее в головном мозге: волну Р300.

Не получится и с помощью fMRI, хотя функциональное магнитно-резонансное сканирование (ФМРС) проникает глуб­же, чем электроэнцефалография. В отличие от ЭЭГ, оно «видит» схемы нейронной активности, поэтому с его помощью можно, в определенной мере, судить, о чем думает мозг. В уже упомя­нутой научной работе «Как читать скрытые намерения человека в его мозге» авторы пишут, что данная методика позволила от­слеживать, как испытуемые, которым показывали два числа, вы­бирали определенную арифметическую операцию — сложение или вычитание. Разумеется, отсюда еще очень и очень далеко до алгоритма майндридинга. Тем не менее, это поможет нам вплот­ную подойти к сути дела.

65

Прежде всего, постараемся внимательно разобраться с ин­женерными деталями. Один из авторов этой научной работы — нейробиолог Джон-Дилан Хайнс (John-Dylan Haynes) — и его сотрудники для исследования мозговой активности испытуе­мых применили оборудование MRI. Сканеры MRI довольно громоздки (соразмерны уличной кабинке), очень дорогостоящи (от і млн долларов и выше) и представляют собой цилиндриче­ский магнит — достаточно большой, чтобы охватить тело чело­века. Магнит находится в «рубашке» — емкости, наполненной жидким гелием, — и охлаждается в той степени, которая требу­ется для получения эффекта сверхпроводимости.

молекулы в человеческом теле — что и дает возможность ясно видеть различные внутренние структуры организма.

Сканеры MRI отображают мягкие ткани организма так же, как рентгеновские лучи — костную ткань. Они позволяют по­лучать не только детализированные мгновенные снимки от­дельных частей тела (snapshots of body parts), но и видеозапись, отображающую активность мозга (movies of brain activity). Когда испытуемый о чем-то размышляет, некоторым группам нейро­нов требуется больше кислорода. Фиксируя изменения в моле­кулярном состоянии гемоглобина — вещества, отвечающего за доставку кислорода к тканям мозга, — сканер MRI показывает, какая часть мозга активна в определенный момент времени. Эта методика называется функциональным магнитно-резонансным сканированием (functional MRI) и для краткости обозначается аббревиатурой fMRI.

Ее и применяли Хайнс и его команда. Испытуемых помещали в кабинку с магнитным полем и охлаждающей оболочкой (всегда поодиночке, разумеется) и показывали слайд, надпись на кото­ром предлагала принять определенное решение — сложить два появляющихся перед глазами числа или вычесть одно из друго­го. Примерно так, как показано на картинке ниже.

Решай сейчас

Испытуемым давали несколько секунд на то, чтобы подумать и тем самым передать информацию о своем решении в память головного мозга. Затем два числа появлялись на втором слайде.

35

12

Через несколько секунд возникал третий. На нем были по­казаны четыре цифры: результаты двух операций (сложения и вычитания) — то есть сумма и разность чисел с первого слайда, а также еще два неверных ответа.

47 23 6i 19

Подопытный сообщал исследователям, какое из чисел он получил, и таким образом обнаруживалось, каким был выбор: складывать пару чисел на первом слайде или вычитать одно из другого.

В течение того точно определенного отрезка времени, когда подопытные передавали свои решения в память, сканер MRI тоже делал свою работу — отслеживал состояние префронталь- ной области коры головного мозга. Эта область считается самой молодой, сформировавшейся в процессе эволюции человека позже всех прочих (она отвечает за абстрактное мышление). Каждые три секунды магнитно-резонансный сканер «фотогра­фировал» ее, создавая ее объемное изображение (3D picture). Разрешение «снимков» получалось не очень высоким, посколь­ку создатели fMRI пожертвовали резкостью в пользу скорости, и экспериментаторам приходится довольствоваться изображе­ниями минимального размера. Зато ученые, изучая те или иные схемы (patterns) активности мозга, могут наблюдать за ней в ши­роких пределах.

Однако человеческий мозг с его квинтильонами синапсов в любое мгновение может сделать гораздо больше, чем принять одно решение о том, сложить ли два числа или вычесть одно из другого. Разбираемая нами научная работа не объясняет, благо­даря чему исследователи получили право заявить: «Отмеченная в области префронтальной коры головного мозга активность означает, что подопытный принял решение сложить два числа».

Точнее, объясняет, но имплицитным образом — предполагая, что читатель знаком со статистическими методами, составляю­щими основу данного эксперимента. И я почувствовал: чтобы продвинуться далее, мне нужно получить докторскую степень в области математики либо приобрести глубокие знания в сфере магнитно-ядерного резонанса.

И надо же было такому случиться, что подобными знаниями как раз обладала Регина Нуццо, работавшая по программе спе­циального гранта, выделенного на анализ данных, получаемых при использовании fMRI головного мозга человека. Вот почему я постоянно посылал ей текстовые сообщения. Она заглянула в эту статью и объяснила, что тестирование проводилось снова и снова. У подопытных могло возникать множество случайных, не относящихся к делу мыслей, но одна из них в процессе скани­рования присутствовала и проявляла себя постоянно — о том, ка­кое решение принять: складывать или вычитать.

Регина также пояснила, что ученые проводят анализ по­сле сбора всех данных. Во время же эксперимента они не мо­гут воззвать к подопытным: «О, мы видим, что вы намерены произвести сложение. Отлично, так и делайте!» Напротив, экспериментаторы прогоняют все тесты за один раз в надеж­де, что по окончании сканирования выявят закономерность, которую и требуется установить. Как только повторяемость данных приводит к ней, исследователи анализируют получен­ные результаты, сверяя их с новыми порциями информации. Выявляются ли при этом паттерны, относящиеся к решениям? Ученые обнаружили, что да, выявляются — в среднем, с точно­стью до 71%.

На этой стадии эксперимента исследователи вновь помещают испытуемых в кабинку для сканирования и в режиме реального времени считывают их решения «Сложить» / «Вычесть» с точ­ностью в 71%. Иными словами, ученые могут считать, что в их руках — настоящая машина для чтения сознания.

Увы, действующая с определенными ограничениями. 71% корректных показаний — это хороший результат, но до совер­шенства еще далеко. Хотя оное — не более чем иллюзия: одни и те же мысли в нашем сознании могут активировать нейронные связи (в структурном смысле), но последние всякий раз будут создавать не вполне совпадающие паттерны. Этот факт говорит не в пользу рассмотренных выше установленных алгоритмов: данные схемы интерпретации данных не учитывают, что не­сколько отличающиеся друг от друга паттерны мозговой актив­ности могут иметь один и тот же ключевой смысл. Представьте: вы — на вечеринке и дважды повторили одну и ту же фразу. Слова одни и те же, но прозвучать они могут по-разному — из- за, так сказать, уровня звука или взрыва хохота, донесшегося из угла помещения.

И даже если результаты эксперимента будут абсолютно безупречными, данная методика позволит распознавать толь­ко две мысли: «сложить» и «вычесть».

В этом смысле мало что объясняет понимание того, каким об­разом «сложить» репрезентируется в мозге или как интенция проявляется во внутреннем опыте. Связан о ли сложение чисел с молча, про себя произносимым словом или же с фонемой, ко­торую оживляет сигнал обратной связи, имеющий отношение к оперативной памяти? Может быть, возникает невербальный образ — интуитивный, но основанный на «пирамиде» прежних данных? Или же мы имеем дело со зрительным образом знако­вой природы? Или пробуждаются детские воспоминания о пер­вых уроках арифметики? Или мы должны прийти к комбинации всего этого?

Однако заметьте: мы добиваемся большего, чем при исполь­зовании шлема для майндридинга. Магнитно-резонансное ска­нирование действительно позволяет наблюдать за нейроактив­ностью, хотя разрешение картинки остается низким, и мы вы­нуждены интерпретировать данные семантически. Зато можем уверенно заявить: данная схема, отображающая активность ней­ронных связей, при данных условиях должна означать только одно — «сложить».

В этом смысле мы действительно имеем устройство для чте­ния сознания. Только представьте себе: вы молча лежите в тем­ной трубе сканера, по секрету от всех принимаете решение «сло­жить» — и точно знаете, что машина узнает об этом. Похоже на молитву, обращенную к Богу, хотя у него вместо крови — жид­кий гелий, вместо духа — тысячи линейных кодов, а словарь состоит всего лишь из двух слов. Вот что нам может позволить fMRI. Это все равно, как если бы удалось утащить і доллар из Форта Нокс. Замечательно, что вы пробрались внутрь и кое-что вынесли наружу. Но вот касательно всего скрываемого человече­ским сознанием богатства... До него еще далеко.