Comment la neurotechnologie permet au cerveau de communiquer avec un ordinateur. Cerveau et ordinateur. Différences Pourquoi le cerveau est un ordinateur biologique

Les gens ont toujours rêvé de briser les chaînes, de surmonter les limites de leur corps : la douleur, la maladie et la mort. Un nouveau mouvement transforme cette ancienne impulsion en de nouveaux vêtements technologiques. Le soi-disant transhumanisme est basé sur l’idée que la science fournira aux gens un moyen futuriste de quitter leur forme physique mortelle et de réaliser des rêves transcendants.

L'une des idées les plus intéressantes des transhumanistes est peut-être que la conscience peut être transformée en données numériques et « téléchargée » dans d'incroyables données. ordinateur puissant. Cela vous permettra de vivre dans un monde d'expérience virtuelle illimitée et de devenir pratiquement immortel (au moins aussi longtemps que quelqu'un d'autre fera votre travail). sauvegardes et ne décidera pas de vous déconnecter).

Cependant, les transhumanistes semblent ignorer le fait que le téléchargement de conscience se heurte à des obstacles insurmontables. Des difficultés pratiques font que cela ne se produira pas dans un avenir proche, mais au-delà de cela, des problèmes complexes se trouvent au cœur même de l’idée.

L'idée du téléchargement du cerveau est un sujet d'intrigue favori dans la science-fiction. Le futuriste et CTO de Google, par exemple, a déployé beaucoup d'efforts pour rendre cette idée populaire : il pense que le téléchargement de conscience sera disponible dès 2045. L'économiste Robin Hanson a récemment examiné en détail les implications sociales et économiques d'un tel scénario. Il a imaginé un monde dans lequel l'œuvre reposait sur des émulations désincarnées de la conscience humaine, qui fonctionnent de manière simulée. réalité virtuelle, en utilisant un équipement informatique de la taille de villes entières.

L’idée selon laquelle la conscience peut être téléchargée n’est pas loin de l’idée qu’elle a déjà été téléchargée et nous vivons dans une simulation informatique à la Matrix. Récemment, l'entrepreneur technologique Elon Musk a repris ce débat en suggérant que la probabilité que nous ne vivions pas dans une simulation informatique est d'environ "une sur un milliard". Bien sûr, l’idée date de plusieurs centaines d’années.

Une idée apparemment simple s’avère extrêmement complexe après un examen plus approfondi. Pour commencer, notre cerveau possède des milliards de connexions entre 86 milliards de neurones (environ). Il n'est pas encore possible de reproduire numériquement toutes ces connexions. Au rythme actuel de développement des ordinateurs et des systèmes d’imagerie, dans quelques décennies nous ne pourrons réaliser cette astuce qu’avec un segment mort du cerveau.

Plus que des molécules

Même si nous pouvions créer un tel « schéma de câblage » pour un cerveau vivant, cela ne suffirait pas à comprendre son fonctionnement. Pour ce faire, nous devrons quantifier exactement la manière dont les neurones communiquent entre eux, et tout cela avec une précision moléculaire. Nous ne savons même pas combien de molécules il y a dans le cerveau, et encore moins combien d'entre elles sont essentielles. Il peut être impossible pour un ordinateur de reproduire tous ces processus.

Et cela nous amène à une complexité encore plus profonde. Ce n’est pas parce que nous pouvons imiter certains aspects du cerveau que nous pouvons imiter complètement un cerveau ou une conscience réelle. Aucune augmentation significative de la puissance de calcul ne nous permettra de modéliser le cerveau au niveau de molécules individuelles. Ainsi, l’émulation cérébrale ne sera possible que si nous parvenons à séparer ses opérations numériques et logiques du désordre au niveau moléculaire.

Pour comprendre le fonctionnement d'un ordinateur conventionnel, nous n'avons pas besoin de suivre les courants et les tensions dans chaque composant, et encore moins de comprendre ce que fait chaque électron. Nous avons conçu les opérations de commutation des transistors de telle manière que la logique de leur fonctionnement soit fondamentalement simple : des zéros et des uns. Mais le cerveau n’a pas été créé par nous – il a évolué – il n’y a donc aucune raison d’attendre une logique simple à la base de son fonctionnement.

Idée dangereuse

Même si le mind uploading reste une chimère, rien n’empêche de discuter des conséquences néfastes de ce processus. À un moment donné, tout le monde a peur de sa propre mort, et qui sommes-nous pour dire aux gens quoi faire de leurs propres peurs ?

La façon dont le transhumanisme mélange les idées religieuses et la science déforme notre compréhension de la technologie. Les transhumanistes voient la technologie comme un moyen de réaliser tous nos désirs. Et ils justifient cela en disant qu’ils font inévitablement avancer l’humanité dans une direction positive. Par conséquent, de célèbres futurologues préfèrent ne pas se tourner vers les idées du transhumanisme et s'en tenir à l'écart. Après tout, la science profite rarement d’une alliance avec la religion.

L’une des idées les plus intéressantes des transhumanistes est peut-être que la conscience peut être transformée en données numériques et « téléchargée » dans un ordinateur incroyablement puissant. Cela vous permettra de vivre dans un monde d'expérience virtuelle illimitée et de devenir pratiquement immortel (au moins jusqu'à ce que quelqu'un fasse des copies de sauvegarde de vous et décide de vous déconnecter).

L'idée du téléchargement du cerveau est un élément d'intrigue favori de la science-fiction. Le futuriste et CTO de Google Ray Kurzweil, par exemple, a déployé beaucoup d'efforts pour rendre cette idée populaire - il pense que le téléchargement de conscience sera disponible dès 2045. L'économiste Robin Hanson a récemment examiné en détail les implications sociales et économiques d'un tel scénario. Il imaginait un monde dans lequel le travail incombait à des émulations désincarnées de la conscience humaine, opérant dans une réalité virtuelle simulée utilisant un matériel informatique de la taille de villes entières.

Pour comprendre le fonctionnement d'un ordinateur conventionnel, nous n'avons pas besoin de suivre les courants et les tensions dans chaque composant, et encore moins de comprendre ce que fait chaque électron. Nous avons conçu les opérations de commutation des transistors de telle manière que la logique de leur fonctionnement soit fondamentalement simple : des zéros et des uns. Mais nous n’avons pas créé le cerveau – il a évolué – il n’y a donc aucune raison de s’attendre à une logique simple derrière son fonctionnement.
Idée dangereuse

Écologie de la conscience. Science et découverte : quels que soient leurs efforts, les neuroscientifiques et les psychologues cognitifs ne trouveront jamais une copie de la cinquième symphonie de Beethoven ou une copie de mots, d'images, de règles grammaticales ou de tout autre stimuli externe dans le cerveau. Bien entendu, le cerveau humain n’est pas littéralement vide. Mais il ne contient pas la plupart des choses que les gens pensent qu’il devrait – il ne contient même pas quelque chose d’aussi simple que des « souvenirs ».

Quels que soient leurs efforts, les neuroscientifiques et les psychologues cognitifs ne trouveront jamais une copie de la Cinquième symphonie de Beethoven dans le cerveau, ni une copie de mots, d'images, de règles grammaticales ou de tout autre stimuli externe. Bien entendu, le cerveau humain n’est pas littéralement vide. Mais il ne contient pas la plupart des choses que les gens pensent qu’il devrait – il ne contient même pas quelque chose d’aussi simple que des « souvenirs ».

Nos idées fausses sur le cerveau ont de profondes racines historiques, mais l’invention de l’ordinateur dans les années 1940 nous a particulièrement dérouté. Depuis plus d'un demi-siècle, les psychologues, linguistes, neurophysiologistes et autres chercheurs en comportement humain disent : le cerveau humain fonctionne comme un ordinateur.

Pour comprendre la superficialité de cette idée, imaginons que le cerveau soit un bébé.Grâce à l’évolution, les nouveau-nés humains, comme les nouveau-nés de toute autre espèce de mammifère, entrent dans ce monde prêts à interagir efficacement avec lui. La vision du bébé est floue, mais il porte une attention particulière aux visages et peut reconnaître rapidement celui de sa mère parmi d'autres. Il préfère le son de la voix aux autres sons et peut distinguer un son de base d’un autre. Nous sommes, sans aucun doute, construits dans un souci d’interaction sociale.

Un nouveau-né en bonne santé a plus d'une douzaine de réflexes - des réactions prêtes à certains stimuli ; ils sont nécessaires à la survie. Le bébé tourne la tête en direction de ce qui lui chatouille la joue et suce tout ce qui lui vient à la bouche. Il retient son souffle en plongeant dans l'eau. Il saisit si fort les objets qui lui tombent entre les mains qu'il s'y accroche presque.

Peut-être plus important encore, les nourrissons viennent au monde avec des mécanismes d’apprentissage très puissants qui leur permettent de changer rapidement afin de pouvoir interagir avec le monde avec une efficacité croissante, même si ce monde n’est pas similaire à celui qu’ils ont rencontré leurs lointains ancêtres.

Les sentiments, les réflexes et les mécanismes d'apprentissage sont tous ce avec quoi nous commençons, et à vrai dire, il y a pas mal de ces choses si on y réfléchit. Si nous n’avions pas l’une de ces capacités dès la naissance, nous aurions beaucoup plus de mal à survivre.

Mais il y a aussi quelque chose avec lequel nous ne sommes pas nés : informations, données, règles, logiciels, connaissances, vocabulaire, représentations, algorithmes, programmes, modèles, mémoires, images, traitements, routines, encodeurs et décodeurs, symboles et tampons sont les éléments de conception qui permettent aux ordinateurs numériques de se comporter d'une manière qui rappelle quelque peu de raisonnable. Non seulement nous ne sommes pas nés avec cela, mais nous ne le développons pas en nous-mêmes. Jamais.

Nous ne conservons pas de mots ou de règles nous indiquant comment les utiliser. Nous ne créons pas de projections visuelles de stimuli, ne les stockons pas dans une mémoire tampon à court terme, puis les transférons vers une mémoire tampon à long terme. Nous n'extrayons pas d'informations ni d'images et de mots des registres de mémoire. C’est ce que font les ordinateurs, mais pas les organismes.

Les ordinateurs traitent littéralement les informations.- chiffres, lettres, mots, formules, images. Les informations doivent initialement être codées dans un format utilisable par les ordinateurs, ce qui signifie qu'elles doivent être représentées sous forme de uns et de zéros (« bits »), qui sont rassemblés en petits blocs (« octets »). Sur mon ordinateur, où chaque octet contient 8 bits, certains d'entre eux représentent la lettre "K", d'autres - "O", d'autres - "T". Ainsi, tous ces octets forment le mot « CAT ». Une seule image, par exemple une photo de mon chat Henry sur mon bureau, est représentée par un motif spécial d'un million d'octets (« un mégaoctet »), défini caractères spéciaux, qui indiquent à l'ordinateur qu'il s'agit d'une photographie et non d'un mot.

Les ordinateurs déplacent littéralement ces dessins d'un endroit à l'autre dans divers compartiments de stockage physiques alloués à l'intérieur. composants électroniques. Parfois, ils copient des dessins, et parfois ils les modifient de diverses manières, par exemple lorsque nous corrigeons une erreur dans un document ou retouchons une photographie.

Les règles que l'ordinateur suit pour déplacer, copier ou manipuler ces couches de données sont également stockées dans l'ordinateur. Les ensembles de règles rassemblés sont appelés « programmes » ou « algorithmes ».

Un groupe d’algorithmes qui travaillent ensemble pour nous aider à faire quelque chose (comme acheter une action ou rechercher des données en ligne) est appelé une « application ». les ordinateurs fonctionnent en réalité du côté symbolique de notre monde. Ils stockent et récupèrent. Ils traitent vraiment. Ils ont des souvenirs physiques. Ils sont véritablement pilotés par des algorithmes dans tout ce qu’ils font, sans exception.

D’un autre côté, les gens ne font pas cela – ils ne l’ont jamais fait et ne le feront jamais. Compte tenu de cela, je voudrais demander : pourquoi tant de scientifiques parlent de notre santé mentale comme si nous étions des ordinateurs ?

Dans son livre « In Our Own Image » (2015), un expert en la matière intelligence artificielle Georges Zarkadakis décrit six métaphores différentes que les gens ont utilisées au cours des deux derniers millénaires, essayer de décrire l'intelligence humaine.

Dans la toute première, la biblique, les hommes ont été créés à partir d'argile et de boue, que le Dieu intelligent a ensuite doté de son âme, « expliquant » notre intelligence - au moins grammaticalement.

Invention de la technologie hydraulique au IIIe siècle avant JC. a conduit à la vulgarisation des modèles hydrauliques de l'intelligence humaine, l'idée que les différents fluides de notre corps - ce qu'on appelle. « fluides corporels » – se rapportent au fonctionnement physique et mental. La métaphore a été conservée pendant plus de 16 siècles et a toujours été utilisée dans la pratique médicale.

Au XVIe siècle, des mécanismes automatiques entraînés par des ressorts et des engrenages avaient été développés ; ils ont finalement inspiré les plus grands penseurs de l’époque, comme René Descartes, à émettre l’hypothèse que les humains sont des machines complexes.

Au XVIIe siècle, le philosophe britannique Thomas Hobbes a proposé que la pensée découle de vibrations mécaniques dans le cerveau. Au début du XVIIIe siècle, les découvertes dans les domaines de l’électricité et de la chimie ont conduit à de nouvelles théories sur l’intelligence humaine – et celles-ci, là encore, étaient de nature métaphorique. Au milieu du même siècle, le physicien allemand Hermann von Helmholtz, inspiré par les progrès des communications, comparait le cerveau à un télégraphe.

Si cette métaphore est si stupide, pourquoi régit-elle encore nos esprits ? Qu’est-ce qui nous empêche de le jeter comme inutile, tout comme nous jetons une branche qui bloque notre chemin ? Existe-t-il un moyen de comprendre l’intelligence humaine sans s’appuyer sur des béquilles imaginaires ? Et à quel prix cela nous coûtera-t-il d’utiliser ce support aussi longtemps ? Après tout, cette métaphore a inspiré de nombreuses recherches d’écrivains et de penseurs dans divers domaines scientifiques au fil des décennies. A quel prix ?

Dans la salle de classe d'un cours auquel j'ai enseigné plusieurs fois au fil des ans, je Je commence par choisir un bénévole à qui je demande de dessiner un billet d'un dollar au tableau.«Plus de détails», dis-je. Lorsqu'il a terminé, je couvre le dessin avec un morceau de papier, je sors un billet de son portefeuille, je le colle au tableau et je demande à l'élève de répéter la tâche. Lorsqu'il a terminé, j'enlève le papier du premier dessin puis la classe commente les différences.

Vous n'avez peut-être jamais vu une telle démonstration auparavant, ou peut-être avez-vous du mal à visualiser les résultats, alors j'ai demandé à Jeannie Hyun, l'une des stagiaires de l'institut où je mène mes recherches, de réaliser deux dessins. Voici un dessin « de mémoire » (notez la métaphore) :

Et voici un dessin qu'elle a réalisé à partir d'un billet de banque :

Ginny a été tout aussi surprise que vous par l'issue de l'affaire, mais ce n'est pas inhabituel. Comme vous pouvez le constater, le dessin réalisé sans référence au billet est terrible comparé à celui copié à partir de l'échantillon, malgré le fait que Ginny a vu le billet d'un dollar des milliers de fois.

Alors quoi de neuf? N'avons-nous pas une « idée » de ce à quoi ressemble un billet d'un dollar « téléchargé » dans le « registre de mémoire » de notre cerveau ? Ne pouvons-nous pas simplement « l'extraire » de là et l'utiliser lors de la création de notre dessin ?

Bien sûr que non, et même des milliers d’années de recherche en neurosciences ne révéleraient pas l’idée d’un billet d’un dollar stocké dans le cerveau humain, simplement parce qu’il n’y est pas.

De nombreuses recherches sur le cerveau montrent qu’en fait, de nombreuses zones du cerveau, parfois étendues, sont souvent impliquées dans des tâches de mémoire apparemment insignifiantes.

Lorsqu’une personne éprouve des émotions fortes, des millions de neurones dans le cerveau peuvent se déclencher. En 2016, Brian Levin, neuroscientifique de l'Université de Toronto, et ses collègues ont mené une étude sur les survivants d'un accident d'avion qui a conclu que les événements de l'accident avaient contribué à une augmentation de l'activité neuronale dans « l'amygdale, le lobe temporal médial, la ligne médiane antérieure et postérieure, ainsi que dans le cortex visuel des passagers.

L’idée, avancée par un certain nombre de scientifiques, selon laquelle des souvenirs spécifiques sont stockés d’une manière ou d’une autre dans des neurones individuels est absurde ; Au contraire, cette hypothèse ne fait que soulever la question de la mémoire à un niveau encore plus complexe : comment et où, en fin de compte, la mémoire est-elle enregistrée dans la cellule ?

Alors, que se passe-t-il lorsque Ginny tire un billet d'un dollar sans utiliser de référence ? Si Ginny n'a jamais vu de facture auparavant, son premier dessin ne ressemblera probablement en rien au second. Le fait qu’elle ait déjà vu des billets d’un dollar l’a changée d’une manière ou d’une autre. En fait, son cerveau a été modifié pour qu'elle puisse visualiser le billet - ce qui équivaut essentiellement, au moins en partie, à revivre la sensation d'établir un contact visuel avec le billet.

La différence entre les deux croquis nous rappelle que visualiser quelque chose (qui est le processus de recréation d'un contact visuel avec quelque chose qui n'est plus devant nos yeux) est beaucoup moins précis que de le voir réellement. C’est pourquoi nous sommes bien meilleurs à reconnaître qu’à mémoriser.

Quand on reproduit quelque chose en mémoire(Du latin re - "encore" et produire - "créer"), il faut essayer de revivre la rencontre avec un objet ou un phénomène; cependant, lorsque nous apprenons quelque chose, nous devons simplement être conscients du fait que nous avons déjà fait l'expérience de la perception subjective de cet objet ou de ce phénomène.

Peut-être avez-vous quelque chose à opposer à cette preuve. Ginny avait déjà vu des billets d'un dollar, mais elle ne faisait pas d'effort conscient pour se "souvenir" des détails. Vous pourriez affirmer que si elle avait fait cela, elle aurait pu dessiner la deuxième image sans utiliser l’échantillon de billet d’un dollar. Cependant, même ainsi, aucune image du billet n'était en aucune façon « stockée » dans le cerveau de Ginny. Elle est simplement devenue plus préparée à le dessiner en détail, tout comme un pianiste devient plus apte à jouer des concertos pour piano grâce à la pratique sans avoir à télécharger une copie de la partition.

À partir de cette simple expérience, nous pouvons commencer à construire les bases d’une théorie du comportement intellectuel humain sans métaphores – une théorie dans laquelle le cerveau n’est pas complètement vide, mais au moins libéré du fardeau des métaphores IP.

Au cours de notre vie, nous sommes exposés à de nombreuses choses qui nous arrivent. Trois types d’expériences sont particulièrement remarquables : 1) Nous regardons ce qui se passe autour de nous(comment les autres se comportent, sons de musique, instructions qui nous sont adressées, mots sur les pages, images sur les écrans) ; 2) Nous sommes sensibles à une combinaison de stimuli mineurs(par exemple, les sirènes) et des incitations importantes(apparition de voitures de police) ; 3) Nous sommes punis ou récompensés pour nous comporter d'une certaine manière. az.

Nous devenons plus efficaces lorsque nous changeons en réponse à ces expériences.- si nous pouvons maintenant réciter un poème ou chanter une chanson, si nous sommes capables de suivre les instructions qui nous sont données, si nous réagissons à des stimuli mineurs comme à des stimuli importants, si nous essayons de ne pas nous comporter de telle manière que nous serons puni, et si nous nous comportons de cette façon plus souvent, nous recevrons une récompense.

Malgré les gros titres trompeurs, personne n’a la moindre idée des changements qui se produisent dans le cerveau après avoir appris à chanter une chanson ou à apprendre un poème. Cependant, ni les chansons ni les poèmes n’ont été « téléchargés » dans notre cerveau. Cela a simplement changé de manière ordonnée, de sorte que nous pouvons désormais chanter une chanson ou réciter un poème si certaines conditions sont remplies.

Lorsqu’on nous demande de jouer, ni la chanson ni le poème ne sont « extraits » d’un endroit quelconque du cerveau.- de la même manière que les mouvements de mes doigts ne sont pas « extraits » lorsque je tambourine sur la table. Nous chantons ou parlons simplement - et nous n'avons besoin d'aucune extraction.

Il y a quelques années, j'ai demandé à Eric Kandel, un neuroscientifique de l'Université de Columbia qui a remporté un prix Nobel pour avoir identifié certains des changements chimiques qui se produisent au niveau des synapses de production de neutrons d'un Aplysia (escargot de mer) après qu'il ait appris quelque chose, combien de temps cela prend Selon lui, il faudra du temps avant de comprendre le mécanisme de la mémoire humaine. Il a rapidement répondu : « Cent ans. » Je n'ai pas pensé à lui demander s'il pensait que la métaphore IP ralentissait le progrès neurologique, mais certains neuroscientifiques commencent effectivement à penser à l'impensable, à savoir que la métaphore n'est pas vraiment nécessaire.

Un certain nombre de chercheurs en sciences cognitives, notamment Anthony Chemero de l'Université de Cincinnati, auteur du livre Radical Embodied Cognitive Science de 2009, rejettent désormais complètement l'idée selon laquelle le cerveau humain fonctionne comme un ordinateur. La croyance populaire est que nous, comme les ordinateurs, donnons un sens au monde en effectuant des calculs sur nos images mentales, mais Chemero et d'autres scientifiques décrivent une manière différente de comprendre le processus de pensée : ils le définissent comme l'interaction directe entre les organismes et leur monde.

Mon exemple préféré illustrant la grande différence entre l'approche IP et ce que certains ont appelé la vision « anti-représentation » du fonctionnement humain implique deux explications différentes de la façon dont un joueur de baseball attrape une balle volante, donnée par Michael McBeath, maintenant à l'Arizona State University. , et ses collègues, dans un article publié en 1995 dans Science.

Selon l'approche IP, le joueur doit formuler une estimation approximative des différentes conditions initiales du vol de la balle - force d'impact, angle de trajectoire, et tout ça - puis créer et analyser un modèle interne de la trajectoire probable de la balle. à suivre, après quoi il doit exploiter ce modèle pour guider en permanence et corriger en temps opportun les mouvements visant à intercepter le ballon.

Tout cela serait bien beau si nous fonctionnions comme des ordinateurs, mais McBeath et ses collègues ont une explication plus simple : pour attraper le ballon, il suffit au joueur de continuer à se déplacer de manière à maintenir une connexion visuelle constante avec la base et l’espace environnant (techniquement, s’en tenir à la « trajectoire optique-linéaire »). Cela peut paraître compliqué, mais en réalité c’est extrêmement simple et ne nécessite aucun calcul, représentation ou algorithme.

Deux professeurs de psychologie dévoués à la Leeds City University au Royaume-Uni, Andrew Wilson et Sabrina Golonka, citent l'exemple du baseball parmi d'autres qui peuvent être compris en dehors de l'approche IP. Au fil des années, ils ont blogué sur ce qu’ils appellent « une approche plus cohérente et naturalisée de l’étude scientifique du comportement humain… allant à contre-courant de l’approche dominante des neurosciences cognitives ».

Cependant, cette démarche est loin de constituer la base d’un mouvement à part entière ; la plupart des spécialistes des sciences cognitives refusent encore de critiquer et de s'en tenir à la métaphore de la propriété intellectuelle, et certains des penseurs les plus influents au monde ont fait de grandes prédictions sur l'avenir de l'humanité qui dépendent de la validité de la métaphore.

Une des prédictions- rédigé, entre autres, par le futuriste Kurzweil, le physicien Stephen Hawking et le neuroscientifique Randall Cohen - affirme que puisque la conscience humaine est censée agir comme programmes informatiques, il deviendra bientôt possible de télécharger l'esprit humain dans l'appareil, grâce à quoi nous commencerons à avoir un intellect infiniment puissant et, très probablement, à acquérir l'immortalité.

Cette théorie a constitué la base du film dystopique Transcendance, mettant en vedette Johnny Depp dans le rôle d'un scientifique semblable à Kurzweil dont l'esprit a été téléchargé sur Internet - avec des conséquences horribles pour l'humanité. Heureusement, puisque la métaphore IP n’est en aucun cas vraie, nous n’aurons jamais à craindre que l’esprit humain devienne fou dans le cyberespace, et nous ne pourrons jamais atteindre l’immortalité en le téléchargeant quelque part. La raison en est non seulement le manque de conscience

logiciel

dans le cerveau ; le problème est plus profond – appelons-le le problème de l’unicité – ce qui semble à la fois inspirant et déprimant.

Puisque ni les « banques de mémoire » ni les « représentations » des stimuli n’existent dans le cerveau, et puisque tout ce qui est requis de notre part pour fonctionner dans le monde est que le cerveau change à la suite de nos expériences, il n’y a aucune raison de croire que une seule et même expérience change chacun de nous dans la même mesure. Si vous et moi assistons au même concert, les changements qui se produisent dans mon cerveau en écoutant la Symphonie n°5 de Beethoven seront presque certainement différents de ceux qui se produisent dans votre cerveau. Ces changements, quels qu'ils soient, sont créés sur la base de la structure neuronale unique qui existe déjà, dont chacune a évolué tout au long de votre vie d'expériences uniques.

Je suppose que c'est inspirant car cela signifie que chacun de nous est vraiment unique - pas seulement dans notre code génétique, mais même dans la façon dont notre cerveau évolue au fil du temps. C’est également déprimant parce que cela donne l’impression que le grand défi des neurosciences dépasse presque l’imagination. Pour chacune de nos expériences quotidiennes, le changement ordonné peut impliquer des milliers, des millions de neurones, voire le cerveau tout entier, puisque le processus de changement est différent pour chaque cerveau individuel.

Pire encore, même si nous avions la possibilité de prendre un instantané des 86 milliards de neurones du cerveau, puis de simuler l'état de ces neurones à l'aide d'un ordinateur, ce modèle étendu ne s'appliquerait à rien en dehors du cerveau dans lequel il a été créé à l'origine..

C’est peut-être l’effet le plus monstrueux que la métaphore IP ait eu sur notre compréhension du fonctionnement du corps humain. Même si les ordinateurs stockent des copies exactes des informations, des copies qui peuvent rester inchangées pendant longtemps, même si l'ordinateur lui-même est hors tension, notre cerveau ne conserve son intelligence que pendant notre vie. Nous n'avons pas de boutons marche/arrêt.

Soit le cerveau continue son activité, soit nous disparaissons. De plus, comme l'a noté le neuroscientifique Stephen Rose dans son livre de 2005 The Future of the Brain, un instantané de l'état actuel du cerveau peut également n'avoir aucun sens si nous ne savons pas. histoire complète la vie du propriétaire de ce cerveau - peut-être même des détails sur l'environnement social dans lequel il a grandi.

Pensez à la complexité de ce problème. Pour comprendre ne serait-ce que les bases de la façon dont le cerveau soutient l'intelligence humaine, nous devrons peut-être comprendre non seulement l'état actuel de l'ensemble des 86 milliards de neurones et de leurs 100 000 milliards d'intersections, non seulement les différentes forces avec lesquelles ils sont connectés, mais aussi la façon dont ils sont connectés. l'activité cérébrale à la minute près soutient l'intégrité du système.

Ajouter ici le caractère unique de chaque cerveau, créé en partie par le caractère unique du chemin de vie de chaque personne, et la prédiction de Kandel commence à paraître trop optimiste. (Dans le récent modifier la colonne Orsk Le neuroscientifique du New York Times, Kenneth Miller, a suggéré que la tâche consistant à déterminer les connexions neuronales de base prendrait « des siècles ».)

Pendant ce temps, d’énormes sommes d’argent sont investies dans la recherche sur le cerveau, basée sur des idées souvent erronées et des promesses non tenues. Le cas le plus flagrant d'une étude neurologique qui a mal tourné a été documenté dans le rapport récemment publié. Rapport scientifique américain . Il a été question du montant de 1,3 milliard de dollars alloué au projet Human Brain lancé par l'Union européenne en 2013.

Convaincues par le charismatique Henry Markram qu'il pourrait créer un superordinateur simulant le cerveau humain d'ici 2023 et qu'un tel modèle permettrait des avancées majeures dans le traitement de la maladie d'Alzheimer et d'autres troubles, les autorités européennes ont financé le projet sans aucune restriction. Après moins de 2 ans, le projet s'est transformé en dépotoir de cerveaux et Markram a été invité à quitter son poste.

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Nous sommes des organismes vivants, pas des ordinateurs. Traitez-le. Continuons à essayer de nous comprendre, mais débarrassons-nous du bagage intellectuel inutile. La métaphore de la propriété intellectuelle a duré un demi-siècle, apportant un maigre nombre de découvertes. Il est temps d'appuyer sur le bouton SUPPRIMER. publié

Traduction : Vlada Olshanskaya et Denis Pronin.

Chaque cerveau humain est quelque chose de spécial, un miracle naturel incroyablement complexe, créé au cours de millions d’années d’évolution. Aujourd’hui, notre cerveau est souvent appelé un véritable ordinateur. Et cette expression n’est pas utilisée en vain.

Et aujourd'hui, nous allons essayer de comprendre pourquoi les scientifiques appellent le cerveau humain un ordinateur biologique, et ce que faits intéressantsà son sujet existent.

Pourquoi le cerveau est un ordinateur biologique

Les scientifiques appellent le cerveau un ordinateur biologique pour des raisons évidentes. Le cerveau, comme le processeur principal de tout système informatique, est responsable du fonctionnement de tous les éléments et nœuds du système. Comme c'est le cas avec BÉLIER, disque dur, carte vidéo et autres éléments du PC, le cerveau humain contrôle la vision, la respiration, la mémoire et tout autre processus se produisant dans le corps humain. Il traite les données reçues, prend des décisions et effectue tout le travail intellectuel.

Quant au caractère « biologique », sa présence est également assez évidente, car contrairement aux caractéristiques habituelles matériel informatique, le cerveau humain est d’origine biologique. Il s’avère donc que le cerveau est un véritable ordinateur biologique.

Comme la plupart ordinateurs modernes, le cerveau humain possède un grand nombre de fonctions et de capacités. Et nous vous proposons ci-dessous quelques-uns des faits les plus intéressants à leur sujet :

Même la nuit, lorsque notre corps est au repos, le cerveau ne s'endort pas, mais au contraire est dans un état plus actif que pendant la journée ;
La quantité exacte d'espace ou de mémoire pouvant être stockée dans le cerveau humain est à l'heure actuelle inconnu des scientifiques. Cependant, ils suggèrent que cette « biologie disque dur» capable de stocker jusqu'à 1 000 téraoctets d'informations ;
Le poids moyen du cerveau est d'un kilo et demi et son volume augmente, comme dans le cas des muscles, avec l'entraînement. Certes, dans ce cas, la formation consiste à acquérir de nouvelles connaissances, à améliorer la mémoire, etc. ;
Malgré le fait que ce soit le cerveau qui réagisse à tout dommage corporel en envoyant des signaux de douleur aux parties correspondantes du corps, il ne ressent pas lui-même la douleur. Lorsque nous ressentons un mal de tête, il s’agit uniquement de douleurs dans les tissus et les nerfs du crâne.

Vous savez maintenant pourquoi le cerveau est appelé ordinateur biologique, ce qui signifie que vous avez effectué un petit entraînement de votre cerveau. Ne vous arrêtez pas là et apprenez systématiquement quelque chose de nouveau.

La recette du cerveau ressemble à ceci : 78 % d’eau, 15 % de matières grasses, et le reste est constitué de protéines, d’hydrate de potassium et de sel. Il n’y a rien de plus complexe dans l’Univers que nous connaissons qui soit comparable au cerveau en général.

Selon vous, quelle quantité d’énergie le cerveau consomme-t-il ? 10 watts. Les meilleurs cerveaux, dans leurs meilleurs moments créatifs, utilisent, disons, 30 watts. Un supercalculateur a besoin de mégawatts. Il s’ensuit que le cerveau fonctionne d’une manière complètement différente de celle d’un ordinateur.

Dans le cerveau humain, la plupart des processus se déroulent en parallèle, alors que les ordinateurs ont des modules et fonctionnent en série, l'ordinateur passe très rapidement d'une tâche à l'autre.

La mémoire à court terme chez l’homme est organisée différemment de celle d’un ordinateur. Dans un ordinateur, il y a du matériel et des logiciels, mais dans le cerveau, le matériel et les logiciels sont indissociables, c’est une sorte de mélange. Vous pouvez bien sûr décider que le matériel du cerveau est génétique. Mais ces programmes que notre cerveau télécharge et installe tout au long de notre vie deviennent du « matériel » après un certain temps. Ce que vous apprenez commence à influencer vos gènes.

La mémoire humaine est organisée sémantiquement, contrairement à un ordinateur. Par exemple, les informations sur un chien ne se trouvent pas à l'endroit où notre mémoire des animaux est collectée. Hier, le chien a renversé une tasse de café sur ma jupe jaune - et j'associerai pour toujours un chien de cette race à une jupe jaune.

Les humains possèdent plus de cent milliards de neurones. Chaque neurone, selon son type, peut avoir jusqu'à 50 000 connexions avec d'autres parties du cerveau. Un quadrillion de combinaisons, soit plus que le nombre d'étoiles de l'univers. Le cerveau n’est pas seulement un réseau de neurones, c’est un réseau de réseaux de réseaux. Le cerveau contient 5,5 pétaoctets d’informations, soit trois millions d’heures de matériel vidéo. Trois cents ans de visionnage continu ! Ceux-ci palpitent réseaux de neurones. Il n’existe pas de « lieux » où une chose fonctionne séparément. Par conséquent, même si nous trouvions des zones de sacrifice, d’amour et de conscience dans le cerveau, cela ne nous faciliterait pas la vie.

Oui, il y a eu une période romantique dans l’histoire de la science de l’étude du cerveau, où il semblait encore que le cerveau pouvait être décrit par des qualités et des adresses. Quand on pensait qu'il y avait des sections qui traitaient de la tendre amitié, de l'affection, etc. Cela se faisait sur la base de quelque chose. Il fut un temps où ils commencèrent réellement à découvrir le lien entre les compétences des gens et certaines parties du cerveau qui en étaient censées être responsables. Apparemment - parce que c'est à la fois vrai et faux. Nous savons que les humains ont des zones de parole. Et si quelque chose leur arrive, la parole disparaîtra. D’un autre côté, nous connaissons de nombreux exemples où le cerveau gauche d’une personne est complètement retiré. Et il n’y a physiquement aucune zone de parole là-bas. Mais la parole est possible. Comment cela se produit-il ? La question de la localisation des fonctions est une question très incertaine. Dans le cerveau, tout est à la fois localisé et non localisé. La mémoire a une adresse. Et en même temps, ce n’est pas le cas.

Bien sûr, il existe des blocages fonctionnels dans le cerveau, il existe une sorte de localisation des fonctions. Et nous pensons, comme des imbéciles, que si nous faisons un travail sur le langage, alors les zones du cerveau occupées par la parole seront activées. Alors non, ils ne le feront pas. Autrement dit, ils seront impliqués, mais d'autres parties du cerveau y participeront également. L'attention et la mémoire fonctionneront à ce moment-là.

Si la tâche est visuelle, alors le cortex visuel fonctionnera également, si elle est auditive, alors le cortex auditif. Les processus associatifs fonctionneront toujours aussi. En un mot, lors de l'exécution d'une tâche, aucune partie spécifique du cerveau n'est activée - tout le cerveau fonctionne toujours. Autrement dit, il semble y avoir des domaines responsables de quelque chose, et en même temps, ils semblent absents.

Si on met un point sur une feuille de papier avec un crayon, alors c'est un point. Et si nous le regardons à la loupe, cela devient déjà en quelque sorte rugueux. Et si nous prenons microscope électronique, on ne sait même pas ce que nous y verrons. C’est la situation dans laquelle nous nous trouvons actuellement. Encore un demi-pas - et nous serons capables de décrire le cerveau avec une précision d'un neurone.

Et quoi ? « Nous nous trouvons dans une situation où il y a d’énormes montagnes de faits et des millimètres d’explications. Si nous acceptons que la conscience est avant tout une conscience, nous sommes alors confrontés à un énorme fossé entre des processus psychophysiologiques relativement bien étudiés et une conscience et une compréhension pratiquement non étudiées. Nous ne pouvons même pas dire ce que c'est.

Par exemple, d’où vous est venue l’idée qu’en utilisant le big data, le big data, vous allez prédire mon comportement ? Mon comportement n’est pas prédit par Descartes, Aristote ou qui que ce soit. Cela peut être hystérique. Par exemple, le psychologue Daniel Kahneman, lauréat du prix Nobel d'économie, a décrit comment une personne prend des décisions et est arrivé à la conclusion que les décisions sont prises JUSTE DE CETTE MANIÈRE. "Et j'irai comme ça, et c'est tout, parce que je le veux." Comment allez-vous prédire cela ?

Je peux analyser une situation et décider de me comporter d'une certaine manière, et puis en quatre secondes tout s'effondre. Cela témoigne d’une chose sérieuse : à quel point nous ne sommes pas nos propres maîtres. Une pensée vraiment effrayante : qui est vraiment le patron de la maison ? Il y en a trop : le génome, le type psychosomatique, plein d'autres choses, dont les récepteurs. J'aimerais savoir qui est cette créature décisionnaire ? Personne ne sait rien du subconscient, il vaut mieux clore ce sujet tout de suite.

Le cerveau peut nous jouer des tours. Il existe de véritables œuvres qui parlent de cela. Par exemple, « Le meilleur truc de l’esprit : comment nous expérimentons la volonté consciente » de Daniel Wegner. Il écrit que le cerveau fait tout lui-même. En fait tout ! Après cela, il nous envoie un signal : « Ne vous inquiétez pas, tout va bien, vous avez pris la décision. »

J'utilise souvent l'exemple d'un doigt pour montrer comment fonctionne notre cerveau. Maintenant je décide de plier mon index main droite, mais je ne plie rien. Ceux. c'est juste une solution. Mais maintenant je le plie (plie le doigt).

Comment est-ce arrivé ? Les réponses que j’obtiens à cette question sont toujours hors cible. On me dit que c'était le cerveau qui envoyait un signal aux récepteurs... Mais c'est drôle. Je suis docteur en sciences biologiques, je sais tout cela. Si c'était vrai, je ne poserais pas cette question. Ce qui m'intéresse, c'est exactement ce qui se passe dans l'intervalle de temps entre le moment où j'y pense et le moment où le cerveau envoie le signal. Pourquoi le cerveau a-t-il commencé à envoyer un signal ? Il s’avère qu’il s’agissait d’un saut par rapport au domaine de l’intangible – c’est-à-dire du domaine de mes pensées au domaine matériel, lorsque le doigt a commencé à se plier.

Par conséquent, la question centrale, qui ne mène nulle part, est : « Qu'est-ce que notre cerveau - une réalisation de l'ensemble de tous les ensembles qui ne sont pas membres d'eux-mêmes ou un chef-d'œuvre autosuffisant qui est dans une relation récursive avec la personne admise. en lui, dans le corps de qui se trouve-t-il ?

Le cerveau ne vit pas, comme la tête du professeur Dowell, sur une assiette. Il a un corps - des oreilles, des bras, des jambes, de la peau, alors il se souvient du goût du rouge à lèvres, se souvient de ce que signifie avoir un talon qui démange. Le corps en fait directement partie. L'ordinateur n'a pas ce corps.

De nos jours, de plus en plus de personnes s’intéressent au fonctionnement du cerveau. Bien sûr, c'est la mode. Mais la deuxième raison n’est pas moins importante : nous sommes radicalement dépendants du cerveau. Nos yeux, nos oreilles, nos sens y délivrent des informations. Regarder est une chose, mais voir en est une autre. L’image du monde est dans le cerveau. Mais la question est : pouvons-nous lui faire confiance ? Si vous prenez un patient qui a des hallucinations et lui faites passer une imagerie par résonance magnétique, cela montrera que son cerveau traite réellement des signaux visuels ou auditifs pendant qu'il a des visions.

Si le cerveau est si autonome qu’il fait tout lui-même, quel est notre rôle ? Ou sommes-nous simplement un conteneur pour ce monstre ? La question du libre arbitre est donc très sérieuse en neurosciences, en psychologie et en philosophie. Sommes-nous libres de nos décisions ou non ? Ou bien le cerveau lui-même prend une décision, puis nous envoie un signal réconfortant : « Ne vous inquiétez de rien, vous avez pris cette décision. »

La perception de la Gestalt, tout l'art, la créativité, la science, qui ne se limite pas au comptage, les ordinateurs ne peuvent pas le faire. Tant que tout nous appartient, nous avons une chance.

On ne sait pas encore très bien comment les langues, les mots et leur signification sont stockés dans le cerveau. Dans le même temps, il existe des pathologies où les gens ne se souviennent pas des noms, mais se souviennent des verbes. Et vice versa.

En général, la conscience est le cerveau, la mémoire est le cerveau et le langage aussi. Brodsky a déclaré que « la poésie est la forme la plus élevée du langage, un accélérateur spécial de la conscience et le but de notre espèce ». Autrement dit, nous, en tant qu’espèce, pouvons faire plus que ces comptables de fer qui ne cessent de compter les uns et les zéros. Nous faisons quelque chose de complètement différent.

Nous savons bien sûr qu’il existe des blocages fonctionnels dans le cerveau. Disons que cette partie traite du langage, cette partie traite de images visuelles, il y a des zones qui sont particulièrement occupées par la mémoire, mais sérieusement, tout le cerveau est occupé par tout. Ces zones existent, et nous les connaissons, car si une brique tombe sur la zone de Broca, la personne cessera de parler, et c'est un fait. Mais le mouvement inverse est erroné. On ne peut pas dire que la parole soit contrôlée par telle ou telle zone. La parole, comme la conscience et la mémoire, est contrôlée par l’ensemble du cerveau.

Le problème est que lorsque vous regardez dans le cerveau, vous n’y voyez rien. Quelle que soit la perfection de votre équipement, l’étape suivante est l’étape d’interprétation. Et cela dépend de la position philosophique. C'est un cercle. Il existe désormais beaucoup de scepticisme quant à la pertinence d’étudier tout cela. Après tout, nous ne savons pas quoi en faire. Il y a un autre problème ici. Une terrible différence dans les résultats individuels. Même si nous étudions la même personne, sans additionner les universitaires, les alcooliques, etc., le résultat sera quand même spécifique. La même expérience a été répétée 33 fois avec une seule personne. Ce ne sont que des images différentes. Il y a une lacune dans la base explicative. Nous pouvons dire ceci : « Nous pensons que… » et joindre une image de son cerveau.

Il y a aussi une chose si charmante, qu'il serait d'ailleurs utile à tout le monde de connaître : nous avons ce qu'on appelle des « systèmes miroirs » dans notre cerveau. Ce sont des systèmes qui ont été découverts par Giacomo Resolatti, un merveilleux scientifique. , au fait, notre professeur honoraire à l'Université de Saint-Pétersbourg, j'ai organisé cela, d'ailleurs, et il est venu nous voir, a donné des conférences, en général, un gars adorable. Et il a découvert ces systèmes de miroirs. Ils sont comme ceci : ils s'allument non pas lorsque vous faites quelque chose vous-même, mais lorsque vous regardez quelqu'un d'autre le faire. Le mot « Autre » est en majuscule. En général, tout autre. C’est la base de la communication, la base de tout apprentissage en général. Et la base du langage, et surtout, je le répète, est la base de la communication. Parce qu’il a déjà été prouvé aux personnes diagnostiquées « autisme » ou « schizophrénie » que ces systèmes sont défaillants. Ils vivent dans leur propre monde, complètement incapables d’en sortir et regardent la situation avec des yeux différents.

L'homme est-il un animal ?

Les différences importantes entre les humains et les autres animaux sont le langage et la conscience.

Nous traitons constamment non seulement des objets eux-mêmes, mais aussi des symboles. Disons qu'il y a un verre sur la table. Pourquoi l'appeler un « verre » ? Pourquoi le dessiner ? L'homme semble avoir ce qu'on pourrait appeler une « passion pour la reproduction du monde ».

Il est important de comprendre que nous dépendons à 100 % de notre cerveau. Oui, nous regardons le monde « de nos propres yeux », nous entendons quelque chose, nous ressentons quelque chose, mais la façon dont nous comprenons tout cela ne dépend que du cerveau. Il décide quoi nous montrer et comment. En fait, nous ne savons pas du tout quelle est réellement la réalité. Ou comment une autre personne voit-elle et ressent-elle le monde ? Et la souris ? Comment les Sumériens voyaient-ils le monde ?

Chez les corbeaux, ou plutôt même chez les corvidés en général, le cerveau est assez similaire à celui des primates en termes de développement. Les corbeaux reconnaissent leur reflet.

Les singes ont le temps de remarquer l'ordre des chiffres et d'appuyer rapidement sur les cases dans le bon ordre sous lesquelles les chiffres sont cachés. De plus, même vous et moi ne pouvons pas rivaliser avec eux dans ce domaine.

Si vous entrez et tapez quelque chose sur les tâches intellectuelles qui sont confiées aux singes, il n'y a que des films là-bas, vous pouvez regarder en ligne comment cela se produit : ils leur montrent des chiffres pendant un court instant et les suppriment, et après ces chiffres commencent pour flasher, et elle doit pointer du doigt ceux qu'elle a vus. Une tâche absolument impossible pour moi. Non seulement à cette vitesse, mais en général, je n’arrive même pas à y penser. Elle le fait à une vitesse cosmique, comme vous pouvez le constater simplement. Alors ne pensez pas trop à vous-même.

Le cerveau des dauphins est également puissamment développé. On ne sait toujours pas qui l'a mieux - nous ou eux. Il dit que la réponse est souvent : « Mais ils n’ont pas construit de civilisation ! » Mais quelle différence cela fait-il lorsqu'ils peuvent dormir, éteindre un seul hémisphère et rester éveillés, avoir de l'ironie, leur propre langage, vivre des vies heureuses, sont toujours bien nourris, n'ont pas d'ennemis dangereux, et la liste est longue. Vous voyez, ils dansent et chantent, ils ont une quantité infinie de nourriture - tout l'océan, l'écologie est magnifique, nagez où vous voulez. Ils chantent, jouent, font l’amour et c’est tout, et que devraient-ils faire d’autre ? Faut-il organiser la construction du communisme là-bas, aux Fidji ou quoi ? Que devraient-ils faire pour nous rendre heureux ?

Et puis il y avait le célèbre perroquet Alex. Il connaissait environ 150 mots et répondait à des questions simples.

Dans ma plus profonde conviction, la science s’efforce de découvrir, au mieux de ses faibles forces, comment Dieu a conçu le monde. Plus vous en savez au sens scientifique, plus vous voyez la complexité inimaginable de ce qui s'est passé, et en même temps la clarté et l'universalité de ces lois dans l'Univers - cela suggère que tout n'est pas accidentel...

Pensez-vous que c'est moi, Tim_duke, qui ai écrit la conclusion ? Non, voici qui :

Chernigovskaya Tatiana Vladimirovna - née en 1947 dans la ville de Leningrad. Traite des problèmes de psycholinguistique, de neurosciences et de théorie de la conscience. Elle est docteur en sciences biologiques, professeur, scientifique émérite de la Fédération de Russie et, à son initiative, la spécialisation scientifique « Psycholinguistique » a été créée en 2000. Jusqu'en 1998, elle a travaillé à l'Institut de physiologie évolutive et de biochimie du nom. EUX. Sechenov RAS, dans les laboratoires de bioacoustique, d'asymétrie fonctionnelle du cerveau humain et de physiologie comparée des systèmes sensoriels (chercheur principal).

Cela n’a probablement pas de sens d’énumérer toutes les qualifications de Tatiana Vladimirovna : elle a soutenu ses thèses de maîtrise et de doctorat en neurolinguistique, est régulièrement invitée dans des universités aux États-Unis et en Europe et est présidente de l’Association interrégionale pour la recherche cognitive. En 2010, par décret du Président de la Fédération de Russie, elle a reçu le titre de « Scientifique émérite de la Fédération de Russie ». En 2017, elle a été nominée par l'Académie des sciences de Russie pour une médaille d'or pour ses réalisations exceptionnelles dans le domaine de la promotion des connaissances scientifiques, membre de diverses communautés russes et internationales (linguistique, associations d'intelligence artificielle, société de physiologie, Société internationale de neuropsychologie, Société internationale de psycholinguistique appliquée et autres.

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