Мозги — в сторону: ученые расчленят сознание и вынут душу
Разработкой такой модели занимаются ученые из международного проекта Human Brain Project, основанного пять лет назад. Ядро исследовательской команды составляют специалисты из Brain Blue Gene, продемонстрировавшие в 2015 году компьютерную симуляцию неокортекса крысы. Планируется, что действующая модель человеческого мозга будет готова к 2023 году.Сейчас исследователи из Human Brain Project пытаются реконструировать отделы мозга крысы (гиппокамп, мозжечок, сенсомоторная кора, базальные ганглии) и работают над «режимом реального времени», при котором одна секунда функционирования мозга моделировалась бы процессорами тоже за одну секунду. На основе полученных результатов исследователи надеются воссоздать весь мозг грызуна, а впоследствии и человека.
Нейрофизиолог Генри Маркрам, возглавляющий и Brain Blue Gene, и Human Brain Project, в опубликованной в прошлом году статье предлагал отказаться от «попыток рассчитать срок, за который мы сможем воссоздать мозг с точностью до каждой его молекулы».
Чтобы настолько детально симулировать деятельность человеческого мозга, необходимы йоттафлопсы мощности 10 в 24-й степени операций в секунду, а возможностей нынешних машин, измеряемых в сотнях петафлопс (10 в 15-й степени операций в секунду), хватит только на грубую симуляцию нервной системы червя Rotifera, состоящей из надглоточного ганглия и нескольких нервных стволов.
Вечная жизнь сознания
Точная компьютерная симуляция человеческого мозга позволит ученым лучше понять принципы, по которым он действует, и разобраться в механизмах развития психических расстройств. Кроме того, искусственный аналог станет идеальным объектом для испытаний новых методов лечения и лекарственных препаратов. Вероятно, даже можно будет полностью отказаться от опытов на животных.
Не за горами создание технологий постнеокортекса, полагает Марков. К неокортексу человека смогут присоединять огромную нейросеть, превосходящую естественную нейросеть мозга по размерам, числу клеток и синапсов.
Человеческое сознание в этом случае будет базироваться на комбинированном субстрате, состоящем из биологического мозга и искусственной нейронной сети. После смерти его биологической части искусственная продолжит существовать без серьезных потерь для личности. Вероятно, так людям удастся отсрочить неминуемую смерть.
Цифровое бессмертие: есть ли жизнь после смерти в компьютере
Фото: The Red-Pill Photo Gallery / Flickr
Загрузка сознания в компьютер — один из вероятных путей к бессмертию человека. Но как просканировать разум и действительно ли мы готовы к этому? Рассказывает американский ученый Майкл Грациано
Майкл Грациано — профессор психологии и неврологии в Принстонском университете.
Он изучает нейробиологические основы сознания и работу головного мозга.
Выступление Майкла Грациано на конференции TED
Представьте будущее, в котором никто не умирает — наоборот, сознание человека загружается в цифровой мир. Там оно может существовать в теле-аватаре в правдоподобной искусственной реальности и даже возвращаться, влияя на биологический мир.
Потенциал загрузки сознания колоссален, но что потребуется для сканирования мозга и переноса его сознания?
Главная сложность состоит в сканировании мозга со степенью детализации, достаточной для запечатления сознания и последующем точнейшем его воссоздании.
Мозг человека состоит примерно из 86 млрд нейронов, связанных друг с другом посредством как минимум 100 трлн синапсов. Данная модель соединения нейронов мозга, а точнее — комбинации всех нейронов и их взаимосвязей, — называется коннектомом человека. Карта связей коннектома до сих пор не составлена, и механизм передачи сигналов между нейронами до конца не изучен.
Существуют сотни, а возможно и тысячи, различных видов соединений или синапсов. Каждый из них функционирует по-своему. Одни работают быстрее, другие — медленнее. Одни в процессе обучения быстро растут или сжимаются, другие более устойчивы во времени. И помимо триллионов четко определенных непосредственных парных соединений, существуют нейроны, которые испускают нейромедиаторы, одновременно воздействующие на множество других нейронов.
Существует также немало факторов, влияющих на нейронные сигналы, но они пока мало изучены или не обнаружены вовсе.
Приведем всего один пример.
На паттерны активности между нейронами, скорее всего, влияет тип клеток, называемых глия. Глия окружает нейроны и, как полагают некоторые ученые, подобных клеток в десять раз больше, чем нейронов. Раньше считалось, что глиальные клетки являются только структурной поддержкой, но хотя их функции до сих пор мало изучены, некоторые из них определенно могут генерировать собственные сигналы, влияющие на процесс передачи информации.
Как отсканировать мозг?
Существующего представления о мозге пока недостаточно, чтобы определить, что на самом деле необходимо для копирования сознания, но представим, что знание достигло требуемого уровня, как же тогда отсканировать мозг?
В настоящее время при помощи передовых неинвазивных методов, таких как МРТ, можно получать четкие сканированные изображения живого человеческого мозга с разрешением примерно в полмиллиметра.
Для обнаружения синапсов потребуется сканирование с разрешением около микрона — тысячной доли миллиметра.
Для определения вида синапса и в точности насколько каждый из них активен, потребуется еще более высокое разрешение.
МРТ использует сильные магнитные поля. Для сканирования с разрешением, необходимым для распознавания деталей отдельных синапсов, потребуется настолько сильное поле, что ткани мозга просто сварятся. Поэтому чтобы совершить прорыв в качестве разрешения снимков, нужна принципиально новая технология сканирования.
Намного проще отсканировать мертвый мозг при помощи электронного микроскопа, но и эта технология никуда не годится, поскольку потребовалось бы сначала умертвить объект исследования.
Как оцифровать мозг
Допустим, что мы достаточно хорошо изучим мозг и поймем, что сканировать, а также изобретем технологию безопасного сканирования с высоким разрешением, но тогда тут же возникает проблема воспроизведения цифровых данных. Основными преградами будут вычислительные мощности и объемы хранения данных, правда, с каждым годом оба этих параметра улучшаются.
На самом деле мы намного больше продвинулись в плане компьютеров, чем в научном понимании и сканировании сознания. Искусственные нейронные сети уже управляют поисковыми системами в интернете, визуальными помощниками, беспилотными автомобилями, алгоритмической торговлей на Уолл-стрит и смартфонами. Никто еще не сумел построить искусственную сеть из 86 млрд нейронов, но если компьютерные технологии продолжат совершенствоваться, то можно будет управлять даже такими объемами данных.
На каждой стадии процесса сканирования и загрузки надо удостовериться в точности сбора необходимой информации, иначе можно ненароком получить испорченную версию сознания.
И хотя загрузка сознания теоретически возможна, для ее практической реализации, скорее всего, потребуется еще не одна сотня лет на разработку технологии и научного понимания.
И даже если когда-нибудь загрузка сознания станет возможна, можно ли этим заниматься — вопрос по-прежнему открыт.
..
Сознание человека и его взаимосвязь с мозгом — Блог Викиум
Сознание человека – это великое поле для исследований. До сих пор ученые не пришли к единому мнению, что такое сознание. Однако в определениях разных исследователей есть общие моменты. Существуют научные и псевдонаучные подходы к трактовке этого понятия. Есть религиозные и духовные определения того, что лежит в основе сознания. В этой статье рассмотрим, как определяют, что означает такое понятие, с использованием точных естественно-научных методов, а не философских взглядов и абстрактных суждений.
История изучения сознания
Первые серьезные работы, пытающиеся объяснить, в чем суть сознания, откуда оно появляется, на чем основывается, приходятся на конец XIX века. В 1872 году немецкий физиолог Дюбуа-Реймон представил миру теорию биопотенциалов, согласно которой исключительно физико-химические законы движут организмом человека. Физиолог пессимистично полагал, что человек никогда не узнает, что является сознанием.
И судя по тому, что до сих пор точного ответа на этот вопрос нет, его взгляд можно считать оправданным. Коллега же Дюбуа, Карл Фридрих Вильгельм Людвиг, утверждал, что если бы не было сознания, у человека не было бы чувств и ощущений.
Некоторые ученые считают, что сознание рождается в процессе поиска мозгом информации. Другие предполагают, что на основе имеющейся в головном мозге информации происходит формирование сознания. В любом случае мысль о том, что именно мозг порождает и определяет сознание человека, на сегодняшний день является общей. Хранящаяся в мозге информация получает своеобразные коды. Так и появляется сознание, которое можно охарактеризовать как процесс, при котором человек понимает, что происходит с ним в данный момент.
Сознание в современном понимании
Сегодня, как и раньше, человеческое сознание изучают медики, психологи, физики и другие научные деятели. Можно сказать, что это одно из главных направлений в современной науке. И сейчас ученые сходятся во мнении, что мозг моделирует внешний мир.
К примеру, если закрыть глаза, то мы можем представить окружающий мир, причем гораздо ярче и интереснее, чем он есть на самом деле. То есть, мозг создает модели реальности.
Психологи утверждают, что реальность носит субъективный характер. Каждый воспринимает мир по-своему. На восприятие влияет богатство ощущений. Благодаря рецепторам мы определяем запах и вкус. Краски мы видим благодаря восприятию электромагнитных волн разной длины. Таким образом, индивидуальные особенности человека делают его сознание.
В свою очередь за восприятие, ощущения, эмоции и мысли отвечают нейроны, из которых состоит мозг. Сознание включает в себя образы, которые создают нейроны. Совокупность этих образов называют внутренним миром. С биологической точки зрения к проявлениям сознания относятся многомиллиардные физико-химические реакции, которые происходят из-за связи нейронов. Любая мысль рождается, когда нейроны активируются и образуют нейронные сети. С ходом мысли взаимодействие нейронов меняется.
Таким образом, ученые пришли к выводу, что мозг – инструмент познания. При этом до сих пор невозможно определить, насколько точно и полно мозг отражает реальность. Этот орган изучен не до конца, и никто не знает, возможно ли это в принципе. Но мыслители полагают, что если это когда-либо удастся, человек сможет силой собственного разума изменить мир.
Меняя мышление, меняем сознание
То, как человек воспринимает окружающий мир, зависит от его индивидуальных особенностей, ощущений и эмоций. Если у человека много негативных эмоций, его сознание формируется не в самых радужных красках. В свою очередь это ведет к эмоциональной нестабильности и даже серьезным расстройствам психики. Чтобы это изменить, необходимо начать с мышления. Меняя свое мышление, учась понимать, контролировать и управлять собственными эмоциями, человек постепенно начинает по-другому относиться в реальности. А чем ярче в его сознании представлен окружающий мир, тем легче ему выполнять повседневные задачи, достигать цели, добиваться успехов.
Работайте над сознанием вместе с Викиум. Для начала можно пройти курс «Детоксикация мозга», чтобы научиться понимать свои эмоции и избавиться от негатива. А затем можно переходить к более глобальной работе над мышлением, пробуя другие онлайн-курсы, выбор которых достаточно большой.
Читайте нас в Telegram — wikiumОцифровка сознания — способно ли человечество перейти из аналогового в электронный мир?
Научное сообщество уже много лет спорит также и о том, что такое сознание. Одни представляют его как перечень процессов, протекающих в мозге. Другие считают его частью нейронного рабочего пространства, то есть частью некой матрицы. Но одно известно точно: сознание заключено в теле человека, а потому уже многие века люди ищут способ избавиться от ограничений плоти.
Фото: Medium
Следующая ступень эволюцииПереселение сознания, или же цифровое бессмертие — главные темы нашумевшей игры Cyberpunk 2077.
В игре представлен мир, где технологии шагнули далеко вперед, оказывая мощное влияние на жизнь человека.
В какой части мозга располагается сознание, как его считать и загрузить в компьютер? Все сложно как для понимания, так и изучения, но удачное осуществление этого процесса возможно при трех основных допущениях:
- физикализм — тезис, согласно которому все существующие объекты являются физическими или производными от физических. Говоря проще, это представление того же сознания в виде структуры и биохимии мозга, в котором оно заключено;
- масштабируемость. Подразумевает полное понимание работы мозга и возможность симуляции всех происходящих в нем процессов в электронном виде;
- теория вычислимости. Любая симуляция на компьютере представляется в виде программного кода. Теория вычислимости позволяет создать корректное программное обеспечение, позволяющее работать виртуальному сознанию подобно оригиналу.
Естественно, что ученые и философы до сих пор ведут жаркие дискуссии насчет этих допущений.
Ведь сложно обсуждать фундаментальные вопросы, на которые пока нет внятных ответов. Однако все сводится к изучению работы мозга и остальные части тела человека вовсе не рассматриваются.
Фото: missioncriticalmagazine.com
Коротко о том, что такое мозгЭто самое сложное и малоизученное биологическое образование у живых существ. Полный разбор работы мозга заслуживает отдельной большой статьи, поэтому в сегодняшнем материале рассказ о нем мы сильно сократим.
Центральный отдел нервной системы состоит из около 100 млрд нейронов, скрепленных 1 квадриллионом соединений, посылающих порядка 1000 сигналов в секунду. В итоге имеем 100 триллионов событий в каждый миг осознанной жизни.
Причем за работу сознания отвечают не только нейроны — многие задачи ложатся на плечи миллиардов вспомогательных и иммунных клеток.
Если смотреть укрупненно, то мозг делится на несколько отдельных секций, отвечающих за разные функции нашего тела: дыхание, сердцебиение, координацию движений, рефлексы и т.
д.
Самой развитой считается внешняя часть мозга (неокортекс), отвечающая за воспоминания, возможность планирования и размышления, представление и мечтания. Где именно находится самосознание, пока никто не знает. Некоторые части мозга и вовсе перераспределяют часть задач, так как поодиночке не способны их выполнить.
Структура мозга также очень сложна. Нейроны — это не просто провода по которым протекают нервные импульсы. Они обрабатывают и изменяют информацию посредством синапсов. Последние могут принимать сотни химических сигналов, которые влияют на передаваемые сведения. Работа синапсов человеку ясна, они прогнозируемы, но работа мозга основана не только на нейронах и синапсах. В его работе также участвуют гормоны. Например, серотонин влияет на настроение, а гистамин помогает нам учиться. Проще говоря, влияет все, даже изменение микрофлоры кишечника.
Фото: thoughtgallery.org
Способы оцифровкиЧтобы поместить всю эту мешанину из взаимодействия клеток, тканей и химических веществ в цифровой мир, необходима точная симуляция всех этих процессов.
Нужен своего рода снимок мозга, но существующие на текущий момент МРТ-аппараты не могут дать желаемый результат.
Есть и второй вариант оцифровки — это нашинковать мозг на тонкие пластинки с последующим сканированием их электронным микроскопом для создания точной карты клеток и их соединений. Звучит страшно и нереально? Как бы не так — в 2019 году ученым удалось проделать этот процесс с кубическим миллиметром мозга мыши.
Частица, размером с песчинку, содержала 100 000 нейронов, миллиард синапсов и 4 км нервных волокон. Условную песчинку разделили на 25 000 тонких пластин, которые изучали при помощи 5 электронных микроскопов высокого разрешения непрерывно в течение 5 месяцев. Ученым пришлось структурировать более 100 миллионов снимков. Полученные данные преобразовывали в трехмерную модель еще в течение трех месяцев. Весь объем информации занял 2 ПБ в облачном хранилище (2 млн гигабайт).
Для человеческого мозга придется проделать все те же процедуры более миллиона раз. Звучит невероятно, а на практике это и вовсе пока невозможно, так как объем данных превысит все имеющиеся ресурсы DATA-центров на Земле.
Фото: Youtube
Главное — не останавливатьсяДаже имея снимки, отображающие все, что находится в мозге, для симуляции протекающих в нем процессов необходимо знать законы и правила их работы. Симуляция должна быть динамической, подобно тому, как функционирует мозг, живущий от одной миллисекунды к другой, в течение которых он развивается, думает, видит и действует. Пока никто не знает, можно ли осуществить подобное, могут ли технологии породить наши виртуальные копии. Особенность сознания в том, что оно складывается не только из тех вещей, которые нам известны, — оно включает в себя еще и неизвестные аспекты.
Человечество не способно точно прогнозировать развитие технологий. Вчерашние нерешаемые задачи сегодня щелкаются как орехи. Вполне возможно, что через 50–100 или 200 лет ученые поймут, что для симуляции сознания нет необходимости сканирования каждой клетки мозга, а достаточно их упростить, сохранив базовые элементы. Самое главное в этом вопросе — развитие науки и непрекращающийся процесс изучения.
В конце концов, даже не поняв, как переселить сознание, человечество как минимум узнает много нового о работе нашего сложнейшего органа.
Переселение сознания — это бессмертие. Нет разницы где и как существовать, в электронном или физическом мире, в компьютере или новом теле. Главное, что «я» никуда не исчезает. Правда, до первого повреждения носителя информации — в случае потери даже одного байта данных, цифровое сознание станет чем-то иным.
Сразу возникает второй вопрос — а насколько цифровая копия личности будет соответствовать аналоговому представлению? Будут ли они равноценны? На данном этапе, когда не существует подобной практики, принято считать, что они окажутся равноценны. Если нет, то это еще один источник огромного количества проблем, которые предстоит решить.
Фото: IBM Research
Параллельное сосуществованиеПри создании цифрового сознания человек не станет частью нового мира, — там расположится лишь его копия, ведущая свою собственную жизнь.
Электронная копия сможет как отказаться от чего-то, привычного определенной личности, так и приобрести новые навыки. Например, избавиться от страха или найти новое хобби, приспособиться проматывать время без последствий или вовсе погрузиться в симуляцию давно прошедших дней. Боль, усталость и другие аспекты существования в теле тоже испарятся, но возможно появление новых ограничений в мире цифры. При этом способности электронного сознания смогут «прокачиваться» по мере развития самих технологий.
В итоге становится понятно, что сейчас оцифровка сознания находится за пределами наших возможностей и даже понимания этого процесса. Мы имеем дело с классической утопией, которая если и свершится, то полностью будет зависеть от электроэнергии.
Это тоже интересно:
Сознание человека, или возможности электроники. Часть III
Репозиторий БГУИР: Сознание человека, или возможности электроники. Часть III Skip navigationPlease use this identifier to cite or link to this item:
https://libeldoc.
bsuir.by/handle/123456789/36712
| Title: | Сознание человека, или возможности электроники. Часть III |
| Authors: | Абрамов, И. И. |
| Keywords: | публикации ученых сознание человека мозг полная электронная интерпретация наноэлектроника |
| Issue Date: | 2019 |
| Publisher: | Новые технологии, Российская Федерация |
| Citation: | Абрамов, И. И. Сознание человека, или возможности электроники. Часть III / И. И. Абрамов // Нано-и микросистемная техника. — 2019. — Т. 21, № 9. — С. 555-574. — DOI: 10.17587/nmst.21.555-574. |
| Abstract: | На основе предложенной ранее полной электронной интерпретации функционирования мозга рассмотрен феномен «сознание человека». В части III работы в результате более детального анализа процесса осознанной обработки сенсорной информации сформулирован основной принцип функционирования мозга — преобразование сигналов и энергетических реконструкций, а также рассмотрены: понятие «квалиа»; характер обработки информации мозгом, природы жизни; основные проблемы и направления исследования сознания. |
| URI: | https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/36712 |
| Appears in Collections: | Публикации в зарубежных изданиях |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Обморок. Симптомы, причины и лечение
Обморок – это недолговременная потеря сознания, вызванное кратковременным снижением обмена веществ в головном мозге,на фоне плохого его кровоснабжением.
Больше трети людей в своей жизни сталкивались с обмороками. Большая часть случаев этого состояния связана с различными внешними или внутренними факторами и не являются признаком серьёзных заболеваний. Но вот если обмороки часто повторятся , то на это следует обратить особое внимание и обратиться к квалифицированному специалисту (неврологу или кардиологу).
Обмороки часто возникают внезапно, но иногда ему предшествуют ряд изменений, которые можно заметить. Предобморочное состояние характеризуется: повышенной потливостью, подташниванием, головокружением, побледнение кожных покровов, ощущением потемнения в глазах, резкой и сильной слабостью, шумом в ушах, частой зевотой, онемением рук и ног. Если в предобморочном состоянии принять сидячее или лежачее положение тела, то произойдёт перераспределение крови в сосудах, повышение давления в них, что предотвратит возникновение обморока. Если же он всё-таки произошёл, то будет не таким внезапным и снизится риск получить травму при падении. После обморока наблюдается в большинстве случаев спутанность сознания, но это кратковременное явление. Обморок не сопровождается прекращением дыхания или сердцебиения, непроизвольным мочеиспусканием, дефекацией и рвотными позывами.
При обмороке происходят следующие изменения: похолодание рук и ног, замедление пульса, зрачки не меняют чувствительность к свету, но могут быть сужены или, наоборот, расширены, снижение давления, побледнение кожных покровов; дыхание становится поверхностным и более редким, иногда наблюдается повышенное слюноотделение или сухость во рту.
Длительность обморока может быть несколько секунд, но не более 2-3 минут. Лежачее положение улучшит кровоснабжение головного мозга и поможет человеку выйти из этого состояния как можно быстрее.
Сами по себе обмороки не опасны, но в ряде случаев являются первым признаком серьёзной болезни. Поэтому очень важно после обморока выяснить причину его появления и проанализировать обстоятельства, которые к нему привели.
Первичный осмотр пациента обычно проводит терапевт, педиатр или невролог. В дальнейшем может потребоваться консультация кардиолога, эндокринолога, хирурга, психиатра и других специалистов. Из методов обследования в диагностике причин обморока помогают общий анализ крови и мочи, биохимический анализ крови, определение сахара крови, ЭКГ, ЭЭГ, ЭХО-КГ, ультразвуковое доплеровское исследование сосудов головы и шеи, МРТ или КТ головного мозга, рентгенография позвоночника.
Не оставляйте без внимания любые случаи обморочного состояния. Если же сыграли значение внешние факторы или их совокупность, то надо постараться в будущем избегать подобных ситуаций.
В КЛИНИКЕ СИТИЛАБ Вы всегда можете найти врача, который Вам сможет помочь найти причину обмороков ее устранить. К Вашим услугам мы можем и современную лабораторную и ультразвуковую диагностику и большое количество опытных самых различных специальностей врачей. Запись по телефону 211-00-81
Ученые описали механизм возникновения сознания при помощи теории сетей
Как и когда в мозгу человека возникает сознание, что общего и чем отличается мозг от интернета, при помощи теории сетей выясняли израильские нейробиологи.
Команда физиков из университета имени Бар-Илана в Израиле, возглавляемая профессорами Шломо Хавлином и Реувеном Коэном, использовала теорию сетей, чтобы определить, как структура нейронов коры головного мозга может способствовать объединению данных и сознательной активности.
Серые области коры мозга человека, тела нейронов, были просканированы с помощью МРТ и использовались для создания 1 тыс. узлов в корковой сети. Белое вещество, пучки нейронов, было просканировано с помощью диффузионной спектральной томографии — подвида МРТ, измеряющего распространение молекул воды в биологических тканях, который часто используется для построения трехмерных моделей мозга.
С его помощью сформировали 15 тыс. связей, соединявших узлы сети.
В итоге структура сформированной физиками сети получилась приближенной к структуре настоящей коры головного мозга. Результаты исследования они опубликовали в журнале New Journal of Physics.
Предыдущие исследования показали, что кора человеческого мозга — это сеть, похожая на маленький мир.
В ней есть множество локальных структур и несколько крупных, связывающих между собой отдаленные области с помощью путей к ним напрямую. В коре находится много взаимосвязанных центров со множеством ответвлений. Это напоминает транспортную систему с местными автобусами, междугородными поездами и пересадочными станциями и позволяет информационным потокам перемещаться по мозгу.
Нир Лахав, ведущий автор исследования, рассказывает: «Чтобы исследовать, как структура сети может способствовать возникновению такого явления, как сознание, мы применили методику сетевого анализа, которая называется k-shell-разложением. Этот метод учитывает профиль подключения каждого узла и облегчает обнаружение соседних связей в корковой сети, которые мы называем оболочками». Область с наибольшим количеством связей называется ядром сети. «В процессе мы избавляемся от различных оболочек сети, чтобы обнаружить область с наибольшим количеством связей, — объясняет Лахав. — До сегодняшнего дня ученых интересовало только ядро сети, но мы обнаружили, что эти оболочки могут содержать важную информацию о том, как мозг объединяет информацию из локальных уровней каждого узла в целую глобальную сеть.
Нам впервые удалось построить исчерпывающую топологическую модель коры головного мозга».
Благодаря топологической модели становится ясно, что в ядре сети содержится 20% всех узлов, а остальные 80% сильно связаны между всеми оболочками. При сравнении этой топологии с топологией других сетей, например интернета, мы можем обнаружить заметные различия. Так, в конфигурации интернета почти 25% узлов изолированы, то есть соединены только с ядром, но не с оболочками. А в структуре коры мозга изолированных узлов практически нет.
Рассматривая различные оболочки сети коры головного мозга, авторы смогли определить иерархическую структуру сети и смоделировать, как информация перемещается внутри сети.
Структура показывает, что оболочки с малым количеством связей являются узлами, которые обычно выполняют специфические функции, например распознавание лиц.
Из них информация передается выше, в оболочки с большим количеством связей, что позволяет объединить эту информацию с другими данными, а дальше в дело вступают исполнительная сеть и рабочая (оперативная) память.
Объединенная информация перемещается к наиболее связанной с оболочками области, ядру, которое охватывает несколько областей коры мозга. Как говорит Лахав, «это совокупность, тесно связанная внутри себя и способная выполнять глобальные функции благодаря огромному количеству глобальных структур, распространенных по всему мозгу».
Какая глобальная функция у ядра? Авторы предполагают, что как минимум образование сознания.
«Связь между активностью мозга и сознанием — все еще огромная тайна», — говорит Лахав. Сегодня основная гипотеза такова: чтобы создать сознательную активность, мозгу необходимо объединить соответствующую информацию из разных областей сети.
В соответствии с этой теорией, разработанной профессором Джулио Тонони из Висконсинского университета, если объем объединенной информации превысит определенный лимит, то мозг перейдет в новое состояние — сознание. Эта модель предполагает, что сознание зависит как от объединения, так и от разделения информации. Проще говоря, сознание генерируется «центральной» структурой сети с большой вместительностью для объединения информации при поддержке подсетей, которые содержат специфическую и разделенную информацию, не будучи частью центральной структуры.
Другими словами, одни части мозга вовлечены в формирование сознания в большей степени, чем другие, но и оставшиеся тоже важны.
Авторы демонстрируют, как ядро и различные оболочки удовлетворяют всем требованиям этой теории. Оболочки обрабатывают данные и способствуют их объединению, не будучи при этом частью основной структуры, а ядро принимает соответствующую информацию от всех структур и «собирает» ее в объединенную функцию. Так, ядро может быть «сознательным комплексом», представляя собой платформу для возникновения сознания в ходе активности сети.
Когда авторы обследовали различные области, образующие ядро, то обнаружили, что их действительно ранее связывали с сознательной активностью.
Например, структуры внутри среднего мозга, которые формируют основную часть ядра, в некоторых исследованиях связываются с потоком сознания.
Так, профессор Георг Нортхофф из университета Оттавы предположил, что эти области вовлечены в создание нашего самоощущения.
«Теперь нам нужно использовать этот анализ для целого мозга, а не только для коры, чтобы воссоздать более точную модель иерархии мозга и позже попробовать понять, что именно в динамике нейронов приводит к такому глобальному объединению и в конечном счете к появлению сознания, — говорит Лахав.
— На основательные вопросы нужны основательные ответы, которые обычно можно найти только в физике. Физика стремится раскрыть основные законы природы, конструируя глобальные математические уравнения, которые призваны описать как можно больше явлений природы. Эти математические уравнения раскрывают фундаментальные аспекты реальности. Если мы действительно хотим понять, что такое сознание и как работает мозг, мы должны выразить их математически. До этого пока на самом деле далеко, но я чувствую, что это может быть нашим «святым Граалем» и мы уже на пути к нему».
Немного ранее физики уже предпринимали попытку постичь природу сознания. Биохимики и физики из Канады и Франции изучили электрическую активность человеческого мозга в разных состояниях сознания и обнаружили, что бодрствование связано с максимальными значениями того, что они назвали энтропией мозга.
Изучая нейронные связи подопытных, пока они спали или бодрствовали, ученые выяснили, что энтропия в мозгу нарастает, когда те находятся в полном сознании.
Состояние бодрствования характеризовалось наибольшим количеством возможных взаимодействий в нейронной сети. Основываясь на этих данных, ученые назвали сознание побочным продуктом действия законов термодинамики.
Возникновение человеческого сознания: от зародыша к жизни новорожденного
Кох С. 2004 Поиск сознания: нейробиологический подход. Иглвуд, Колорадо, стр. 1–429
Сознание Сирла Дж. Р. 2000. Annu Rev Neurosci 23 : 557–578
CAS Статья Google ученый
Тонони Г., Эдельман Г. 1998 Сознание и сложность. Наука 282 : 1846–1851
CAS Статья Google ученый
Merker B 2007 Сознание без коры головного мозга: вызов для нейробиологии и медицины. Behav Brain Sci 30 : 63–81
Статья Google ученый
Dehaene S, Kerszberg M, Changeux JP 1998 Нейронная модель глобального рабочего пространства в сложных когнитивных задачах.
Proc Natl Acad Sci U S A 95 : 14529–14534
CAS Статья Google ученый
Баарс Б.Дж. 2002 Гипотеза сознательного доступа: происхождение и недавние доказательства. Trends Cogn Sci 6 : 47–52
Статья Google ученый
Changeux JP 2006 Лекция Феррье 1998. Исследование молекулярной биологии сознания на генетически модифицированных мышах. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 361 : 2239–2259
CAS Статья Google ученый
Dehaene S, Changeux JP, Naccache L, Sackur J, Sergent C 2006 Сознательная, предсознательная и подсознательная обработка: проверяемая таксономия. Trends Cogn Sci 10 : 204–211
Статья Google ученый
Changeux J-P, Dehaene S 2008 Модель нейронного рабочего пространства: сознательная обработка и обучение.
В: Menzel R (ed) Learning Theory and Behavior, Vol 1. J Byrne (ed) Learning and Memory: A Complete Reference . Elsevier, Oxford, стр. 729–758.
Google ученый
Llinas RR, Steriade M 2006 Взрыв таламических нейронов и состояния бдительности. J Нейрофизиол 95 : 3297–3308
Артикул Google ученый
Баарс Б.Дж., Рамсой Т.З., Лаурис С. 2003 Мозг, сознательный опыт и наблюдающее «я». Trends Neurosci 26 : 671–675
CAS Статья Google ученый
Познер М.И., Ротбарт М.К. 1998 Внимание, саморегуляция и сознание. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 353 : 1915–1927
CAS Статья Google ученый
Новаковски Р. 2006 Стабильные числа нейронов от колыбели до могилы.
Proc Natl Acad Sci U S A 103 : 12219–12220
CAS Статья Google ученый
Bourgeois JP 1997 Синаптогенез, гетерохрония и эпигенез в неокортексе млекопитающих. Acta Paediatr Suppl 422 : 27–33
CAS Статья Google ученый
Соуэлл Е.Р., Томпсон П.М., Леонард С.М., Добро пожаловать С.Е., Кан Э., Тога А.В. 2004 Продольное картирование толщины коры и роста мозга у нормальных детей. J Neurosci 24 : 8223–8231
CAS Статья Google ученый
Костович И., Йованов-Милошевич Н. 2006 Развитие мозговых связей в течение первых 20-45 недель беременности. Semin Fetal Neonatal Med 11 : 415–422
Артикул Google ученый
Vanhatalo S, Lauronen L 2006 Неонатальный SEP — снова в постели с фундаментальными науками.
Semin Fetal Neonatal Med 11 : 464–470
Артикул Google ученый
Lee SJ, Ralston HJ, Drey EA, Partridge JC, Rosen MA 2005 Боль плода: систематический междисциплинарный обзор доказательств. JAMA 294 : 947–954
CAS Статья Google ученый
Purpura DP 1982 Нормальное и аномальное развитие коры головного мозга у человека. Neurosci Res Program Bull 20 : 569–577
CAS PubMed Google ученый
Ванхатало С., Кайла К. 2006 Развитие ЭЭГ-активности новорожденных: от феноменологии к физиологии. Semin Fetal Neonatal Med 11 : 471–478
Артикул Google ученый
Johnson MH 2005 Подкорковая обработка лица. Nat Rev Neurosci 6 : 766–774
CAS Статья Google ученый
Dehaene-Lambertz G, Hertz-Pannier L, Dubois J 2006 Природа и воспитание в овладении языком: исследования анатомических и функциональных изображений мозга у младенцев.
Trends Neurosci 29 : 367–373
CAS Статья Google ученый
Dubois J, Hertz-Pannier L, Dehaene-Lambertz G, Cointepas Y, Le Bihan D 2006 Оценка ранней организации и созревания пучков мозгового белого вещества у младенцев: технико-экономическое обоснование с использованием количественной визуализации тензора диффузии и трактография. Нейроизображение 30 : 1121–1132
CAS Статья Google ученый
Лагеркранц Х., Хансон М., Эврард П., Родек С. 2002 Мозг новорожденного.Cambridge University Press, Cambridge, p 538
Letinic K, Zoncu R, Rakic P 2002 Происхождение ГАМКергических нейронов в неокортексе человека. Природа 417 : 645–649
CAS Статья Google ученый
Тайзио Р., Коссарт Р., Халилов И., Минлебаев М., Хубнер К.
А., Репреза А., Бен-Ари Ю., Хазипов Р. 2006 Материнский окситоцин запускает временный ингибирующий переключатель в передаче сигналов ГАМК в мозге плода во время родов. Наука 314 : 1788–1792
CAS Статья Google ученый
Cote F, Fligny C, Bayard E, Launay JM, Gershon MD, Mallet J, Vodjdani G 2007 Материнский серотонин имеет решающее значение для эмбрионального развития мышей. Proc Natl Acad Sci U S A 104 : 329–334
CAS Статья Google ученый
Жигере М., Гольдман-Ракич П.С. 1988 Медиодорсальное ядро: ареальное, ламинарное и тангенциальное распределение афферентов и эфферентов в лобной доле макак-резусов. J Comp Neurol 277 : 195–213
CAS Статья Google ученый
Prechtl HF 1985 Ультразвуковые исследования поведения плода человека.
Early Hum Dev 12 : 91–98
CAS Статья Google ученый
Nijhuis JG 2003 Поведение плода. Мозг и поведение на разных этапах жизни человека. Neurobiol Aging 24 : S41 – S46
Артикул Google ученый
Biagioni E, Boldrini A, Giganti F, Guzzetta A, Salzarulo P, Cioni G 2005 Распределение паттернов ЭЭГ сна и бодрствования в 24-часовых записях недоношенных и доношенных новорожденных. Early Hum Dev 81 : 333–339
CAS Статья Google ученый
Мейстер М., Вонг Р.О., Бейлор Д.А., Шатц С.Дж. 1991 Синхронные всплески потенциалов действия в ганглиозных клетках развивающейся сетчатки млекопитающих. Наука 252 : 939–943
CAS Статья Google ученый
Dehaene S, Changeux JP 2005 Продолжающаяся спонтанная активность контролирует доступ к сознанию: нейронная модель невнимательной слепоты.
PLoS Biol 3 : e141
Артикул Google ученый
Франссон П., Скиольд Б., Хорш С., Норделл А., Бленнов М., Лагеркранц Г., Аден Ю. 2007 Сети состояния покоя в мозге младенца. Proc Natl Acad Sci U S A 104 : 15531–15536
CAS Статья Google ученый
Лоури К.Л., Хардман М.П., Мэннинг Н., Холл Р.В., Ананд К.Дж. 2007 Изменения нервного развития, связанные с болью плода. Семин Перинатол 31 : 275–282
Артикул Google ученый
Меллор Д.Д., Диш Т.Дж., Ганн А.Дж., Беннет Л. 2005 г. Важность «осознанности» для понимания боли плода. Brain Res Brain Res Ред. 49 : 455–471
Артикул Google ученый
Лоури К.Л., Эсваран Х., Мерфи П., Прейссл Х. 2006 Магнитоэнцефалография плода.
Semin Fetal Neonatal Med 11 : 430–436
Артикул Google ученый
Гловер В., Фиск Н.М. 1999 Боль плода: значение для исследований и практики. Br J Obstet Gynaecol 106 : 881–886
CAS Статья Google ученый
Слейтер Р., Кантарелла А., Галлелла С., Уорли А., Бойд С., Мик Дж., Фицджеральд М. 2006 Кортикальные болевые реакции у младенцев. J Neurosci 26 : 3662–3666
CAS Статья Google ученый
Барточчи М., Бергквист Л.Л., Лагеркранц Х., Ананд К.Дж. 2006 Боль активирует корковые области в головном мозге недоношенных новорожденных. Pain 122 : 109–117
Артикул Google ученый
Schaal B, Hummel T, Soussignan R 2004 Обоняние у плода и недоношенного ребенка: функциональный статус и клинические последствия. Clin Perinatol 31 : 261–285
Артикул Google ученый
Варенди Х., Портер Р. Х., Винберг Дж. 2002 Влияние труда на обучение обонятельному воздействию в течение первого послеродового часа. Behav Neurosci 116 : 206–211
Статья Google ученый
Барточчи М., Винберг Дж., Руджеро С., Бергквист Л.Л., Серра Дж., Лагеркранц Н. 2000 Активация обонятельной коры у новорожденных после стимуляции запаха: исследование функциональной спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне. Pediatr Res 48 : 18–23
CAS Статья Google ученый
Bartocci M, Winberg J, Papendieck G, Mustica T, Serra G, Lagercrantz H 2001 Церебральная гемодинамическая реакция на неприятные запахи у недоношенных новорожденных, измеренная с помощью спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне. Pediatr Res 50 : 324–330
CAS Статья Google ученый
Lecanuet JP, Schaal B 1996 Сенсорные способности плода. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 68 : 1–23
CAS Статья Google ученый
Wilkinson AR, Jiang ZD 2006 Слуховые вызванные реакции ствола мозга в неврологии новорожденных. Semin Fetal Neonatal Med 11 : 444–451
Артикул Google ученый
Jardri R, Pins D, Houfflin-Debarge V, Chaffiotte C, Rocourt N, Pruvo JP, Steinling M, Delion P, Thomas P 2008 Активация коры плода для звука на 33 неделе беременности.Функциональное МРТ-исследование. Neuroimage 42 : 10–18
Артикул Google ученый
Лидер Л.Р., Стивенс А.Д., Ламберс Э.Р. 1988 Измерение реакции плода на виброакустические стимулы. Привыкание у плодов овцы. Biol Neonate 53 : 73–85
CAS Статья Google ученый
Бауэр П.Дж. 2006 Конструирование прошлого в младенчестве: анализ развития нервной системы. Trends Cogn Sci 10 : 175–181
Статья Google ученый
ДеКаспер А.Дж., Файфер В.П. 1980 О человеческих связях: новорожденные предпочитают голоса своей матери. Наука 208 : 1174–1176
CAS Статья Google ученый
Джонсон М.Х. 2001 Функциональное развитие мозга у людей. Nat Rev Neurosci 2 : 475–483
CAS Статья Google ученый
ДеКаспер А.Дж., Прескотт П.А. 1984 Восприятие мужских голосов новорожденными людьми: предпочтение, дискриминация и подкрепляющая ценность. Dev Psychobiol 17 : 481–491
CAS Статья Google ученый
Куль П.К. 2004 Раннее овладение языком: взлом кода речи. Nat Rev Neurosci 5 : 831–843
CAS Статья Google ученый
Нацци Т., Бертончини Дж., Мехлер Дж. 1998 Языковая дискриминация новорожденных: к пониманию роли ритма. J Exp Psychol Hum Percept Perform 24 : 756–766
CAS Статья Google ученый
Пена М., Маки А., Ковачич Д., Дехане-Ламбертц Г., Коидзуми Н., Букет Ф, Мехлер Дж. 2003 Звуки и тишина: исследование оптической топографии распознавания языка при рождении. Proc Natl Acad Sci U S A 100 : 11702–11705
CAS Статья Google ученый
Dehaene-Lambertz G, Hertz-Pannier L, Dubois J, Meriaux S, Roche A, Sigman M, Dehaene S 2006 Функциональная организация перисильвиевой активации во время предъявления предложений у довербальных младенцев. Proc Natl Acad Sci U S A 103 : 14240–14245
CAS Статья Google ученый
Ригатто Х., Мур М., Кейтс Д. 1986 Дыхание и поведение плода, измеренные через окно из оргстекла с двойными стенками у овец. J Appl Physiol 61 : 160–164
CAS Статья Google ученый
Десмонд М.М., Франклин Р.Р., Валлвона К., Хилл Р.М., Пламб Р., Арнольд Х., Уоттс Дж. 1963 Клиническое поведение новорожденного.I. Термин «младенец». J Педиатр 62 : 307–325
CAS Статья Google ученый
Лагеркранц Х., Слоткин Т.А. 1986 «Стресс» рождения. Sci Am 254 : 100–107
CAS Статья Google ученый
Lagercrantz H 1996 Стресс, возбуждение и активация генов при рождении. Новости Physiol Sci 11 : 214–218
CAS Google ученый
Коэн G, Roux JC, Grailhe R, Malcolm G, Changeux JP, Lagercrantz H 2005 Перинатальное воздействие никотина вызывает дефицит, связанный с потерей функции никотиновых рецепторов. Proc Natl Acad Sci U S A 102 : 3817–3821
CAS Статья Google ученый
Denton D 2005 Исконные эмоции. Oxford University Press, Oxford, pp. 1–250
Rochat P 2003 Пять уровней самосознания по мере их развития в раннем возрасте. Conscious Cogn 12 : 717–731
Статья Google ученый
Мельцов А.Н., Мур М.К. 1977 Имитация лицевых и материнских жестов новорожденными людьми. Наука 198 : 74–78
CAS Статья Google ученый
Десети Дж., Джексон П.Л. 2004 Функциональная архитектура человеческого сочувствия. Behav Cogn Neurosci Rev 3 : 71–100
Статья Google ученый
Soltis J 2004 Сигнальные функции раннего младенческого плача. Behav Brain Sci 27 : 443–458
Статья Google ученый
Laureys S, Goldman S 2004 Представьте себе нейронную активность с визуализацией плачущих младенцев и их заботливых родителей. Behav Brain Sci 27 : 465–467
Статья Google ученый
Джонс Н.А., Филд Т, Фокс Н.А., Ланди Б., Давалос М. 1997 г. Активация ЭЭГ у месячных младенцев от матерей с депрессией. Dev Psychopathol 9 : 491–505
CAS Статья Google ученый
Фернандес М., Бласс Е.М., Эрнандес-Рейф М., Филд Т, Диего М., Сандерс С. 2003 Сахароза ослабляет отрицательный электроэнцефалографический ответ на отвращающий стимул у новорожденных. J Dev Behav Pediatr 24 : 261–266
Статья Google ученый
Zelazo PD 2004 Развитие сознательного контроля в детстве. Trends Cogn Sci 8 : 12–17
Статья Google ученый
Dubois J, Benders M, Borradori-Tolsa C, Cachia A, Lazeyras F, Ha-Vinh Leuchter R, Sizonenko SV, Warfield SK, Mangin JF, Huppi PS 2008 Первичная кортикальная складка у новорожденного человека: ранний маркер более позднего функционального развития. Мозг 131 : 2028–2041
CAS Статья Google ученый
Капеллу О., Консул С.Дж., Кеннеа Н., Дайет Л., Саид Н., Старк Дж., Маалуф Е., Дугган П., Аджайи-Обе М., Хайнал Дж., Оллсоп Дж. М., Бордман Дж., Резерфорд М.А., Коуэн Ф., Эдвардс AD 2006 Аномальное развитие коры головного мозга после преждевременных родов, показанное измененным аллометрическим масштабированием роста мозга. PLoS Med 3 : e265
Артикул Google ученый
Marlow N, Wolke D, Bracewell MA, Samara M 2005 Неврологическая инвалидность и нарушение развития в возрасте шести лет после чрезвычайно преждевременных родов. N Engl J Med 352 : 9–19
CAS Статья Google ученый
Lagercrantz H 2007 Возникновение разума: граница человеческой жизнеспособности ?. Acta Paediatr 96 : 327–328
Артикул Google ученый
Газзанига М. 2006 Этический мозг. Dana Press, Washington, pp. 1–201
Джефф Хокинс о человеческом сознании и способах его воспроизведения
Недавно я посетил панельную дискуссию под названием «Быть человеком в эпоху интеллектуальных машин».Однажды вечером профессор философии из Йельского университета сказал, что, если машина когда-либо придет в сознание, мы, вероятно, будем морально обязаны ее не выключать. Подразумевалось, что если что-то сознательно, даже машина, то она имеет моральные права, поэтому ее выключение равносильно убийству. Ух ты! Представьте, что вас отправили в тюрьму за отключение компьютера от сети. Стоит ли нам беспокоиться об этом?
Большинство нейробиологов мало говорят о сознании. Они предполагают, что мозг можно понять, как любую другую физическую систему, и что сознание, чем бы оно ни было, будет объяснено таким же образом.Поскольку нет даже соглашения о том, что означает слово «сознание», лучше не беспокоиться об этом. С другой стороны, философы любят говорить (и писать книги) о сознании. Некоторые считают, что сознание не поддается физическому описанию. То есть, даже если бы у вас было полное представление о том, как работает мозг, это не объяснило бы сознание. Философ Дэвид Чалмерс, как известно, утверждал, что сознание — это «трудная проблема», в то время как понимание того, как работает мозг, — «легкая проблема.Эта фраза прижилась, и теперь многие люди просто предполагают, что сознание является неразрешимой проблемой по своей сути.
Лично я не вижу причин полагать, что сознание не поддается объяснению. Я не хочу ни вступать в споры с философами, ни пытаться дать определение сознанию. Однако теория тысячи мозгов предлагает физические объяснения некоторых аспектов сознания. Например, то, как мозг изучает модели мира, тесно связано с нашим самоощущением и тем, как мы формируем убеждения.
Представьте, если бы я мог вернуть ваш мозг в то состояние, в котором он был, когда вы просыпались этим утром. Прежде чем я сбросил настройки, вы вставали и занимались своим днем, делая то, что обычно делаете. Возможно, в этот день вы вымыли машину. Во время обеда я переустанавливал ваш мозг на время, когда вы просыпались, отменяя любые изменения, включая любые изменения в синапсах, которые произошли в течение дня. Следовательно, все воспоминания о том, что вы сделали, будут стерты. После того, как я перезагрузил ваш мозг, вы бы поверили, что только что проснулись.Если бы я тогда сказал вам, что вы мыли свою машину сегодня, вы бы сначала возразили, заявив, что это неправда.
Показав вам видео, на котором вы моете машину, вы можете признать, что это действительно похоже на то, что вы стирали, но в то время вы не могли быть в сознании. Вы также можете заявить, что не должны нести ответственности за все, что вы делали в течение дня, потому что вы не были в сознании, когда делали это. Конечно, вы были в сознании, когда мыли машину. Только после того, как вы удалите свои воспоминания о том дне, вы поверите и заявите, что это не так.Этот мысленный эксперимент показывает, что наше чувство осознания, которое многие люди назвали бы сознательным, требует, чтобы мы формировали ежеминутные воспоминания о наших действиях.
Сознание также требует, чтобы мы формировали ежеминутные воспоминания о наших мыслях. Мышление — это просто последовательная активация нейронов мозга. Мы можем запомнить последовательность мыслей так же, как мы можем запомнить последовательность нот в мелодии. Если бы мы не запоминали свои мысли, мы бы не осознавали, почему мы что-то делаем.Например, у всех нас есть опыт посещения комнаты в нашем доме, чтобы что-то сделать, но, войдя в комнату, мы забываем, зачем мы туда пошли. Когда это происходит, мы часто спрашиваем себя: «Где я был перед самым прибытием сюда и о чем я думал?» Мы пытаемся вспомнить наши недавние мысли, чтобы понять, почему мы сейчас стоим на кухне. Когда наш мозг работает правильно, нейроны формируют непрерывную память как о наших мыслях, так и о действиях. Поэтому, когда мы попадаем на кухню, мы можем вспомнить мысли, которые у нас были ранее.Мы извлекаем недавно сохраненное воспоминание о том, как думали о том, чтобы съесть последний кусок торта в холодильнике, и знаем, почему мы пошли на кухню.
Активные нейроны в головном мозге в некоторые моменты представляют наш настоящий опыт, а в другие моменты представляют предыдущий опыт или предыдущую мысль. Именно эта доступность прошлого — способность прыгать назад во времени и снова скользить вперед в настоящее — дает нам ощущение присутствия и осознания. Если бы мы не могли воспроизвести наши недавние мысли и события, мы бы не осознавали, что живы.
Наши текущие воспоминания непостоянны. Обычно мы забываем их в течение нескольких часов или дней. Я помню, что ел сегодня на завтрак, но через день или два я потеряю это воспоминание. Часто наша способность формировать кратковременные воспоминания с возрастом снижается. Вот почему у нас все больше и больше вопросов «зачем я приехал сюда?» опыт по мере того, как мы становимся старше.
Эти мысленные эксперименты доказывают, что наше осознание, наше ощущение присутствия, которое является центральной частью сознания, зависит от постоянного формирования воспоминаний о наших недавних мыслях и переживаниях и их воспроизведения в течение дня.
Теперь предположим, что мы создаем интеллектуальную машину. Машина изучает модель мира, используя те же принципы, что и мозг. Внутренние состояния машинной модели мира эквивалентны состояниям нейронов мозга. Если наша машина запоминает эти состояния по мере их возникновения и может воспроизводить эти воспоминания, тогда будет ли она осознавать и осознавать свое существование так же, как мы с вами? Я так считаю.
Если вы считаете, что сознание не может быть объяснено научными исследованиями и известными законами физики, то вы можете возразить, что я показал, что хранение и вызов состояний мозга необходимо, но я не доказал, что этого достаточно.Если вы придерживаетесь этой точки зрения, то вы должны показать, почему этого недостаточно. Для меня чувство осознанности — ощущение присутствия, ощущение, что я действующий агент в мире — является ядром того, что значит быть сознательным. Это легко объясняется активностью нейронов, и я не вижу в этом никакой загадки.
Выдержка из Тысяча мозгов: новая теория интеллекта Джеффа Хокинса. Авторские права © 2021. Доступно в Basic Books, издательстве Hachette Book Group.
Джефф Хокинс — соучредитель Numenta, исследовательской компании в области нейробиологии; основатель Института неврологии Редвуда; и один из основоположников портативных компьютеров. Он является членом Национальной инженерной академии и автором книги On Intelligence.
Прогнозирование «будущего» с помощью человеческого сознания: NPR
Будущее разума
Научное стремление к пониманию, развитию и расширению возможностей ума
Мичио Каку
Сейчас, как никогда раньше, у нас есть инструменты для изучения тайн сознания.Память, сны и личность в настоящее время исследуются с помощью высокотехнологичных сканирований мозга, разработанных физиками, занимающими передовые позиции в своей области.
Среди них доктор Мичио Каку, профессор Городского колледжа Нью-Йорка. В книге The Future of the Mind он дает читателям взгляд на некоторые из самых удивительных исследований в области нейробиологии сегодня и представляет видение того, что могут принести инновации в будущем. Арун Рат из NPR говорит с Каку о достижениях в области технологий и нашем понимании человеческого сознания.
Основные моменты интервьюОб организации мозга
Раньше мы думали, что мозг похож на компьютер. Но теперь мы понимаем, что это неправда — нет программирования мозга, нет окон. И мы думаем, что мозг больше похож на большую корпорацию. … В корпорации у вас есть подразделения, которые работают независимо от главного офиса. Вот почему у нас есть подсознание, потому что, например, вы должны очень быстро эмоционально реагировать на вещи.
О том, что делает человеческое сознание особенным
Мы можем вообразить вещи, выходящие далеко за пределы нашего тела. Мы можем представить себе социальные иерархии намного более сложные, чем то, что у нас есть на самом деле, и мы можем смоделировать будущее. Итак, это три уровня сознания. Сознание-один уровень — это понимание того, где мы находимся в космосе. Сознание два — это то место, где мы понимаем наше положение в обществе: кто главный, кто проигравший, а кто посередине. А сознание третьего типа моделирует будущее… только люди обладают способностью заглядывать в далекое будущее.
О современных технологиях и уме
Будущее разума — восьмая книга профессора физики Мичио Каку. Предоставлено Random House скрыть подпись
переключить подпись Предоставлено Random HouseЗа последние 10-15 лет мы узнали больше, чем за всю историю человечества.Фактически, мы можем взять сознание человека, который полностью парализован, ничего не может сделать со своим телом, вставить чип в его мозг и заставить этого человека управлять ноутбуком. Теперь они могут путешествовать по Интернету, теперь они могут писать электронные письма, отвечать на электронные письма, управлять своей инвалидной коляской, управлять бытовой техникой и даже манипулировать механическими руками и, в конечном итоге, механическим экзоскелетом — и они полностью парализованы.
Стивен Хокинг, мой коллега, полностью парализован, и у него в правом стакане есть скол.В следующий раз, когда вы увидите его по телевизору, посмотрите в его правый кадр, и вы увидите датчик мозга, который принимает радио из его мозга и позволяет ему печатать мысленно.
На « скачивание » ум на будущее
В фильме Назад в будущее Доку Брауну задают вопрос: «Вы хотите увидеть будущее?» и он говорит: «Я всегда хотел видеть не по годам». Понимаете, я тоже футурист.Я мечтаю о мире на 50, 100, может быть, даже на 1000 лет вперед. Но я также понимаю, что, вероятно, я этого не увижу. Тем не менее, я был бы не против, если бы хотя бы копия себя видела будущее, может быть, на 50, 100, 1000 лет вперед. Это была бы фантастическая поездка.
Что такое сознание? | Теория: человеческий разум электромагнитен
Катерина КоваржGetty Images
- Молекулярный генетик из Университета Суррея говорит, что человеческий «разум» электромагнитен.
- Дуализм разума и тела — один из старейших вопросов философии, на этот раз поднятый наукой.
- Является ли ответ столь же простым, как то, что наш мозг формирует электромагнитное «облако» в течение нашей жизни?
Можно ли ответить на острый вопрос человеческого сознания с помощью простых электромагнитных волн? Так считает один невероятно дуалистический ученый и предполагает, что человеческий разум представляет собой комбинацию физической материи и электромагнитного поля. Это большой вопрос, и предлагаемый здесь ответ неоднозначен.
ПОГРУЗИТЕСЬ ГЛУБЖЕ. ➡ Получите неограниченный доступ к странному миру Popular Mechanics , начиная с сегодняшнего дня.
Джон Джо Макфадден из Университета Суррея «утверждает, что сознание на самом деле является энергетическим полем мозга», — говорится в заявлении университета, в результате чего дуализм Макфаддена является вопросом материи и энергии, а не классикой ». тело и разум ». На протяжении всей истории философы всего мира пытались объяснить особую кажущуюся природу людей в мире или даже, как некоторые опасаются, во всей вселенной.
Откуда возникает наше устойчивое самосознание и разум? Людей, которые верят, что все физически присутствует и является причиной, называют материалистами, что означает, что нет ничего лишнего, что нельзя было бы измерить — то, что вы видите и касаетесь, — это то, что люди. Вместо этого дуалисты считают, что есть что-то лишнее.
Этот контент импортирован из {embed-name}. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Ум, говорят дуалисты, в некотором роде отделен. Это может означать отдельную неизмеримую живую душу, которая живет после смерти, или это может быть так же «просто», как горячо оспариваемая идея о qualia : намек на дополнительный цвет, который люди не могут увидеть, например, как этот относится к сознанию.
Идея научного абажура дуализма разума и тела, конечно, не нова, но исследование Макфаддена, опубликованное в журнале Neuroscience of Consciousness , является последней попыткой объединить эти области. Глубокий вдох :
«Я утверждаю, что почти все примеры так называемой« интегрированной информации », включая обработку нейронной информации и традиционные вычисления, интегрированы только во времени в том смысле, что выходы коррелируют с множественными входами: интеграция информации реализуется во времени, а не в пространстве, и поэтому не может соответствовать физически интегрированной информации. Подчеркиваю, что только энергетические поля способны интегрировать информацию в космос.”
📚 Лучшие книги, расширяющие кругозор
Ощущение самой жизни: почему сознание широко распространено, но не поддается вычислению
Происхождение сознания в распаде двухпалатного разума
Переосмысление сознания: научная теория субъективного опыта
W. W. Norton & Company амазонка.комДело против реальности: почему эволюция скрыла правду от наших глаз
W. W. Norton & Company amazon.com53,89 $
По сути, Макфадден говорит, что не верит, что физические структуры внутри мозга объясняют, как информация распространяется через наш «разум» и формирует интегрированные идеи. Это, по его словам, должно происходить в дополнительной среде электромагнитного поля мозга.
И все это, как утверждает Макфадден, подтверждается экспериментами над природой мозговой активности. Это звучит дико — на самом деле — это дикий, — но Макфадден — молекулярный генетик и следует многовековой традиции внедрения новейших знаний в новую теорию того, что делает нас людьми.
Из исследования: (a) Иллюстрация того, как однобитовый выход логического элемента И объединяет два бита информации, закодированной на его двух входах, для вывода одного бита, который представляет собой интеграцию входов логического элемента.В действительности интегрирование является причинным в том смысле, что состояние выходного бита в момент времени t2 зависит от обоих входных битов в момент времени t1. (b) Иллюстрация того, как информация динамического электромагнитного поля может объединять информацию и функционировать как логический вентиль. Логический элемент И показан с двумя входами и одним выходом, каждый из которых закодирован либо в ноль, либо в единицу, все в момент времени t 1. Входы — это диполи, которые действуют как передатчики электромагнитного поля (ЭМП), которые колеблются между двумя состояниями либо срабатывают (колебания) соответствующие входу = 1) или неактивному (не колеблющемуся, вход = 0) состояниям.Выходом является приемник ЭДС, который реализует правило И для вывода сигнала.Джон Джо Макфадден / Неврология сознания
Это означает, что, пока человеческий мозг жив, говорит Макфадден, он генерирует электрическое свечение, в котором происходит настоящий мельчайший человеческий материал. И самое приятное то, что его теория может быть проверена в лаборатории.
«Конечно, есть много вопросов, на которые нет ответа, например, степень и степень синхронности, требуемой для кодирования сознательных мыслей, влияние лекарств или анестетиков на поле cemi или причинно-следственная активность полей cemi в мозге животных», — поясняет он. бумага.«Тем не менее, теория cemi обеспечивает новую парадигму, в которой сознание укоренено в полностью физической, измеримой и искусственно податливой физической структуре и поддается экспериментальной проверке».
Кэролайн Делберт Кэролайн Делберт — писатель, редактор книг, исследователь и заядлый читатель.Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Биология человеческого сознания | Начало осени
NEUSCI 198
В течение многих лет мы полагали, что человеческое сознание нельзя полностью объяснить биологическими механизмами. Эта точка зрения меняется, поскольку недавние эксперименты нейробиологов начали раскрывать механизмы, лежащие в основе функций мозга очень высокого уровня. Например, теперь мы понимаем ту часть мозга, которая позволяет нам распознавать отдельные человеческие лица, и что эту способность можно временно отключить с помощью простого устройства магнитной стимуляции, помещенного на кожу головы.
Учебный план и особенности курса
Вы получите обзор основ физиологии и анатомии нервной системы человека, а также методов, используемых для исследования мозга, таких как фМРТ. Вы также изучите серию экспериментов, которые дали нам представление о биологических механизмах, объясняющих высокоуровневые функции мозга, такие как язык, память, распознавание объектов и привязанность эмоций к лицам людей, которых мы знаем.
Этот курс, как и все курсы Early Fall Start в этом году, будет проходить в режиме реального времени с помощью Zoom.Наши заседания будут синхронными, а обсуждение будет происходить в режиме реального времени. В прошлом году я преподавал в Zoom гораздо больший класс, поэтому уверен, что этот класс будет интерактивным, полезным и информативным. У нас будут дополнительные занятия Zoom за неделю до начала занятий, чтобы ориентировать всех на удаленный процесс и решить любые проблемы, которые могут у вас возникнуть. Я с нетерпением жду возможности познакомить вас с новыми захватывающими открытиями о человеческом мозге.
Разработан для
Студенты, интересующиеся психологией, неврологией, общими науками или мозгом.
Инструктор
Уильям Дж. Муди
Профессор кафедры биологии
Даты и время (тихоокеанское время)
24 августа — 17 сентября 2021 г. | День Вт – Пт | Расположение Интернет |
| Время 9:30 a.м. – 12.00 | Статус Закрыто |
Примечание: Этот курс предлагается в реальном времени (синхронно) со вторника по пятницу с записанными альтернативами, если вы не можете участвовать в реальном времени.
Эволюция человеческого сознания и языкового поведения: синтетический подход к антропологии и археологии происхождения языков
Это том, который нелегко классифицировать, он обещает «синтетический подход», объединяющий несколько дисциплин для решения извечных вопросов, касающихся одновременного происхождения человеческого языка и сознания.Рассматривая эти вопросы в разных дисциплинах, Хаворт и Прюитт стремятся найти баланс между общим языком и специальной терминологией. . . — это личное повествование, которое вводит в каждую главу и описывает их собственное развитие как ученых, мыслителей и практиков. В то время как предполагаемые цели могут быть высокими — для аналитических выводов «иметь отношение … к состоянию человека по мере его развития» — эффект «таких« беспорядочных »текстов» состоит в том, чтобы поместить рассказчика / автора / этнографа в качестве одного участника. среди многих, приходящих к пониманию в линейной последовательности, которым они делятся со своими читателями.Это может сделать текст более читаемым для неспециалистов. . . В целом, это краткое изложение сложного предмета, представленное доступным, нетехническим языком, подходящее для продвинутых студентов и ученых. Подведение итогов: рекомендуется. Продвинутые студенты через факультет; профессионалы.
— Выбор
Это потрясающая работа интегративной науки. Объединив нити когнитивной науки, истории искусства, эволюционной истории и семиотики, Хаворт и Превитт создают интригующий случай определенных достижений аналитического мышления в мозгу гоминидов, которые делают возможными запутанные символические аргументы, характеризующие лингвистическое мышление человека.Следуя изменяющимся паттернам целостных и аналитических мыслительных процессов, они показывают, как пещерное искусство и другие подсказки предполагают, что знаковые и неопределенные функции языка задолго до усвоения сложного языка, приводят доводы в пользу того, что больше внимания следует уделять целостному сознанию, и указывают на повествование. как ступенька, которая привела человека в новый мир символического, аналитического ума. Сама по себе аргумент в пользу важности универсалов, эта провокационная работа выходит за рамки любой отдельной дисциплины и указывает на новые плодотворные исследования для будущих ученых.
— Стивен Скэггс, профессор дизайна, Институт Хайта, Университет Луисвилля
Антропологи Хаворт и Превитт, изучая от доисторического пещерного искусства до современного аутизма, вносят значительный междисциплинарный анализ в свой отчет о том, как язык возник из от холистических к аналитическим способам познания. Их перемежающиеся размышления о счастливых и совместных процессах открытия будут привлекать читателей к параллельному повествованию о возникновении.
— Роберт С. Хаттен, профессор музыки Марлен и Мортон Мейерсон, Техасский университет; бывший президент Семиотического общества Америки; автор «Теории виртуального агентства в западной художественной музыке» (2018)
Вопрос о сознании стал критически важным в эпоху, когда машины могут развить форму сознания, какой бы она ни была. Эволюция человеческого сознания и языкового поведения имеет решающее значение для дискуссии, поскольку в ней рассматриваются истоки человеческих систем смыслообразования и интерпретации с упором на язык.Для возникновения языка требуется тело, разум и контекст, основанные на эволюционных паттернах, допускающих как адаптацию, так и творчество. Эта книга великолепна; это обязательное чтение для всех, кто участвует в дебатах о сознании. Это также будет представлять большой интерес для всех, кто интересуется тем, что означает быть человеком сегодня.
— Марсель Данези, профессор антропологии, Университет Торонто
Космическое сознание и человеческое превосходство: последствия для глобальной этики
Космосознание или космическое сознание — это термин, используемый для характеристики выхода за пределы самосознания.Как сверхсостояние просветления разума, корни концепции воплощены в поисках духовной связи с многомерным космосом. Этот поиск направлен на поиск духовного развития как пути к человеческому совершенству и может быть связан с мистиками древней мудрости, а также с современными психо-духовными аналитиками.
После своего появления в конце 19 века космическое сознание быстро стало источником вдохновения для трансперсональной психологии, моральной терапии и вдумчивой связи с мистической квантовой физикой.Поощряя духовный способ восприятия реального мира, космическое сознание также обеспечивает источник вдохновения для человеческого совершенства как центральной идеи глобальной этики. С этой точки зрения мир не может быть изменен к лучшему без изменения индивидуального сознания. Глобальные проблемы, включая экологические проблемы, насилие и террористические акты, материальное удовлетворение и гедонизм, невозможно эффективно решить, если не изменить сознание людей. Космическое сознание, благодаря самому восприятию внутренней жизни, имеет потенциал для борьбы с глобальными проблемами, и, следовательно, оно обещает человеческое превосходство.
В этой книге обсуждается космическое сознание на фоне появления рациональной и автономной концепции самости и современного психологического описания самости. Он ставит идею космического сознания в центр современных аргументов о природе сознания.
Д-р Махмуд Масаэли является президентом-основателем и главным исполнительным директором организации «Альтернативные перспективы и глобальные проблемы» (ap-gc.net) и приглашенным профессором в Оттавском университете, Канада.Его исследования, в частности, посвящены глобальной этике, правам человека, теориям развития и духовности.