Апгрейд человека: сможем ли мы мыслить так же быстро, как машины
Попытки прочитать мысли человека или даже управлять ими уже не являются научной фантастикой. Сложные нейроинтерфейсы способны с определенной долей вероятности предсказать то, о чем подумает человек, если будут иметь доступ к источникам информации, которая поступает в мозг. А понимание, как работают нейронные связи в организме человека, позволит сделать взаимодействие людей с гаджетами практически мгновенным. Причем на разработку этой технологии, по словам Илона Маска, уйдет всего 5–10 лет. CEO и сооснователь MindFormat.ai Сергей Сотников рассказывает, станет ли симбиоз компьютера и мозга новой вехой в эволюции и какова роль характеристик мышления при создании нейроинтерфейсных систем.
Читайте «Хайтек» в
Несомненно, сейчас компьютер не только решает простые вычислительные задачи быстрее, чем человек, но и в некоторых стратегических или даже креативных играх может достигнуть результата, превосходящего показатели чемпионов. В подтверждение последнего обычно приводят случаи, когда компьютер, играя в шахматы, игру го или в интеллектуальную викторину «Джеопарди», побеждал лучшие умы планеты. Потрясающая точность и колоссальный размер памяти — действительно сильная сторона компьютера, а в «Джеопарди» можно еще отметить и то, что мы, люди, называем креативностью.
Тем не менее, сравнение работы мозга человека с такими алгоритмами некорректно. Он во много раз сложнее и способен на выдающиеся результаты. То, что мы уступаем в этой битве искусственному алгоритму, говорит о некоторых уязвимостях, но не о его характеристиках. Человек всё еще может придумать новый алгоритм решения, на что вычислительная машина не способна. IBM Watson, конечно, уже не калькулятор, но вовсе не человек со способностью мыслить и решать сложные задачи с синтезированной семантикой. У человека как представителя живого вида процесс потребления информации и выдачи решения за миллиарды лет эволюции сложился в сложную нервную систему, способную находить решения для задач, не только синтезированные из различных источников информаций, но и вообще в условиях их отсутствия. Давайте попробуем разобраться, как это происходит.
IBM Watson — суперкомпьютер фирмы IBM, оснащенный системой ИИ и созданный группой исследователей под руководством Дэвида Феруччи. Его создание — часть проекта DeepQA. Основная задача «Уотсона» — понимать вопросы, сформулированные на естественном языке, и находить на них ответы с помощью ИИ. Назван в честь первого президента IBM Томаса Уотсона.
Нейроинтефейс
Любая информация, которая приходит к человеку извне, обрабатывается мозгом, и на выходе получается сигнал. В этой системе все органы чувств — зрение, обоняние, слух, вкус и осязание — представляют собой практически бесконечное количество сочетаний различной информации, но, обрабатывая этот поток, мозг может отвечать лишь нервными импульсами. Движение глаз, рук и тела полностью зависит от нервных импульсов, направленных из мозга в мышечную ткань. Эта ограниченность вызывает у исследователей логичный вопрос: а можно ли подсмотреть мысли человека путем извлечения этих нервных импульсов напрямую из мозга?
На данный момент в медицине и во многих наукоемких бизнесах особый интерес и надежды возлагаются на нейроинтерфейсные системы. НС представляет собой некоторого посредника во взаимодействии мозга с внешней системой без прямого контакта. В фантастической литературе это бы назвали управление мыслью или телекинезом — или даже переносом человеческого сознания в компьютер. Огромный интерес к этой области привел к появлению популярного сериала «Черное зеркало» или культового фильма «Призрак в доспехах». Нарративный «Мир дикого запада» или квантовый DEVS — всё это художественные произведения, говорящие о тех же самых научных гипотезах и открытиях.
У этой области разработки есть огромный потенциал: от явных бытовых задач, таких как включение телевизора силой мысли, до управления сложными системами или даже управления искусственными органами. Последний пример уже тестируется на базе нейроинтерфейсных экзоскелетов. С помощью такого механизма в 2016 году Натан Коупленд смог не только пожать руку президенту Обаме, но и почувствовать ее через сенсоры.
Как машина читает мысли
Что же позволяет компьютеру забраться в голову человеку? Человеческий мозг является частью огромной коммуникативной сети — центральной нервной системы. Она, в свою очередь, выражает активность в непрерывном создании электрических потенциалов в нервной клетке, перераспределяя положительные ионы и создавая деполяризацию — разность потенциалов. Деполяризация накапливается со временем и отрицательно заряженный нейрон становится положительно заряженным, его «пробивает», импульс передается дальше. Этим процессом вдохновились в 1943 году Питт и Маккалок, которые создали первую искусственную нейронную сеть.
Технология считывания электрической активности нервной системы не инновационна и уже дала жизнь таким важным медицинским методикам, как электроэнцефалограмма. Регистрацию активности мозга при различных мотивациях, оказанных на мозг, нельзя просто считать и напрямую использовать, каждый мозг уникален в этом смысле. Также стоит отметить, что мозг — это постоянно меняющаяся архитектура, которая находится в непрерывной записи опыта и памяти и наращивает нейронные связи. Поэтому интерфейс использует большое количество данных для обучения, чтобы алгоритм был стабилен относительно неизбежных изменений.
Регистрация и запись — это процессы длительные, требующие много усилий и времени, до недавнего времени даже опасные, но не основные. Основной задачей нейроинтерфейса является декодирование полученной информации и получение ответа в условиях, что данные представляют собой многомерное пространство с высокой степенью зашумленности. На этом этапе большую роль играют искусственные нейронные сети. Несмотря на примитивность в сравнении с реальной нервной системой, они могут найти структуру в пространствах, которые человеку сложно представить. Более того, на данный момент нейронная сеть может декомпозировать активность мозга и адаптироваться под конкретного оператора. Чтобы разгадать язык общения клеток мозга друг с другом, нам нужна система, отдаленно напоминающая работу мозга. Это настоящий парадокс.
Помочь нейроинтерфейсу
Как уже было сказано ранее, мозг и особенности его активности — архитектура непостоянная, меняющаяся, и она очень разнится от человека к человеку. Что мы можем сделать, чтобы наши подходы были универсальны?
Нейробиология — наука, которой не чужды паттерны, можем ли мы их разгадать и использовать, чтобы облегчить жизнь нейроинтерфейсу? Наше наблюдение за психикой сквозь призму различных наук от математики до биологии привело к идеям, которые очень четко описывают реальное положение дел. Эти идеи легли в основу теории форматов мышления.
Как мы подаем данные в нейронную сеть, так в наш мозг поступает информация. Как нейронная сеть из хаоса цифр или пикселей должна найти какой-то образ, так и наш мозг из непрерывного потока информации от разных органов чувств должен принять решение. От того, как происходит эта систематизация и какое решение принимается на выходе, определяется тип сети или тип мышления.
Несмотря на явную аналогию с нейронной сетью, сама теория не носит простой характер и требует для анализа ряд характеристик, которые нужно измерить, — скорость, структурность и объем мышления. В этом контексте применима аналогия потока воды из гидродинамической физики: потоки бывают вязкие, ламинарные и стабильные или же турбулентные. По теории, зная входные параметры, мы можем приближенно описать поведение потока в долгосрочной перспективе и сделать предсказания на некоторое будущее, которое удивительным образом будет лежать в рамках узкого доверительного интервала.
Мы не преследуем цель описать всё до мелочей, это невозможно, но предполагаем, что есть некоторая основная система паттернов, которыми руководствуется личность. Это постулаты правды для человека, которые незначительно меняются со временем. Принцип, который выводит теория, вполне согласуется с логикой работы техники. Думаю, многим известен феномен «ошибки выжившего». Во Вторую Мировую войну венгерский математик Абрахам Вальд должен был найти решение важной задачи: какие части бомбардировщиков нужно укреплять. На базу возвращались самолеты с пробоинами и даже потерянными деталями, однако двигатели были целы. Математик сделал парадоксальный вывод: укреплять нужно те части, которые сохранились. Он осознал, что отвалившиеся части не так уж и важны, раз бомбардировщики смогли вернуться, а вот то, что осталось цело, и есть самое важное, и без этих деталей самолеты бы не оказались вновь на базе. Так и люди, пытающиеся в себе развить то, что от природы «отвалилось», с большой вероятностью заблуждаются, ведь выживают они именно за счет своего уникального «двигателя».
В этой парадигме мы видим возможности определять формат мышления для использования полученных данных в более структурном взаимодействии с нейроинтерфейсом и преодоления уязвимости большой неопределенности.
Недавно Илон Маск заявил, что его компания Neuralink, разрабатывающая нейроинтерфейсы, начнет тестировать свою продукцию на людях уже в следующем году. Предприниматель уже сейчас подумывает об устройстве, с помощью которого люди смогли бы общаться без слов со своими девайсами. По оценкам Илона, на разработку технологии, которая сделает это возможным, понадобится всего 5–10 лет. В данный момент скорость связи между нашим смартфоном и мозгом очень низкая: нужно посмотреть на экран, сделать ряд прикосновений к сенсору или продиктовать телефону что-то устно. Как только нейроинтерфейс как посредник будет подключен к мозгу, она будет мгновенной — на уровне мышления. И вот тут начинается самое интересное. Потому что здесь у человека как раз больше шансов достичь той самой скорости решения, которая в узких направлениях доступна лишь современным машинам. Остается только агрегировать искусственные нейронные сети и природные. Но это уже другая история.
ТОП препаратов для улучшения памяти и работы мозга
Головной мозг отвечает за регуляцию функций жизнедеятельности человека. К ним относят: сердцебиение, дыхание, глотание, работу мышц, слуховые и зрительные рефлексы, координацию движений и др. Одной из значимых ролей головного мозга считают память.
Ученые доказали, что воспоминания разбросаны по всем нейронным связям организма. Главную роль в функционировании памяти играет лимбическая система. Находится она с внутренней стороны височных отделов, где и гипоталамус. Последний группирует мыслительный процесс.
Самые лучшие препараты для улучшения памяти представлены в рейтинге ниже. Мы собрали список лекарственных средств, которые действительно работают, воздействуя на причину проблемы.
Классификация препаратов для улучшения памяти
Почему ухудшается память
Фундаментальная основа неврологической памяти состоит в наличии у мозга ресурса для «записи» данных. При благоприятных условиях запас будет воспроизведен. Поломка в этой цепи приводит к нарушению процессов запоминания. Сделаем оговорку: серьезные патологии редко становятся причиной такого явления, значит вопрос решаем.
Какие лекарства ухудшают память
Существует ряд лекарственных препаратов, ухудшающих память. Данное свойство относится к нежелательным побочным эффектам. Снижение памяти – индивидуальная реакция, которая развивается далеко не у всех.
Антигистаминные препараты
Назначают с целью устранения аллергических проявлений. Первое поколение этих медикаментов подавляет центральную нервную систему, вызывает чувство сонливости, затуманивание зрения. Супрастин, димедрол и тавегил – лекарства из этого списка. Они частично блокируют функцию мозга, которая отвечает за обучение и запоминание.
Продолжительное применение таких таблеток провоцирует в отдаленной перспективе деменцию. Чтобы свести риск к минимуму, разработаны антигистаминные нового поколения – цетиризин, лоратадин и др.
Препараты для лечения гипертонии и стенокардии
Группа бета-блокаторов вмешивается в работу мозга, воздействуя на адреналин и норадреналин. Такие лекарства, как анаприлин, атенолол, бисопролол, карведилол и т. д., назначают, когда сочетаются повышенное давление и пульс. Замедляя сердцебиение, компоненты лекарств затормаживают работу ЦНС. Следствием становятся утомляемость, слабость и нарушения памяти.
Созданы препараты нового поколения, которые действуют только на сердце, а отрицательный эффект минимален. При наличии показаний, стоит предпочесть селективные бета-адреноблокаторы: небиволол, бетаксолол и др.
Противосудорожные препараты
Успокоительные и снотворные
Снотворные снижают мозговую деятельность в основных отделах. Лекарства облегчают засыпание и снимают напряжение. Некоторые из них, например, Корвалол, отпускают без рецепта. Это вводит в заблуждение пациента, сулит безопасность. В составе медикамента серьезный компонент фенобарбитал, который вкупе со спиртом несет угрозу для здоровья.
Бензодиазепины прописывают при тревожных состояниях, судорогах. Компоненты этих средств отрицательно влияют на запоминание информации. Эту группу лекарств применяют краткосрочно, во избежание негативных последствий.
Антибиотики
Гормоны и вещества, жизненно важные для мозга, находятся в желудочно-кишечном тракте. Антибиотики уничтожают полезные субстанции, наравне с вредоносными и параллельно негативно воздействуют на работу мозга. Стандартный короткий курс таких препаратов не угрожает памяти. Нарушения настигают тех, кто вынужден длительно применять медикамент или злоупотребляет самолечением.
Рейтинг препаратов для улучшения памяти и работы мозга
Основным признаком неудовлетворительного мозгового кровоснабжения считают нарушение памяти. Такое проявление одним из первых замечают трудоспособные люди. Служащие умственных сфер деятельности сталкиваются со снижением работоспособности. Проблемы с памятью – основной симптом течения органических патологий головного мозга. Вышесказанное дает основание сделать вывод, что игнорировать данный симптом нельзя.
Ознакомьтесь с рейтингом лучших препаратов для памяти. Лекарства подобраны в зависимости от эффективности, доступности по цене и безопасности при использовании. Важно: самолечение – опасно. Назначение медикаментов производится строго после постановки диагноза. Правильно выбрать подходящий препарат может только врач, опираясь на результаты проведенных исследований.
№1 – «Билобил Форте» (KRKA, Словения)
Антигипоксант, разработанный на основе сухого стандартизированного экстракта листьев гинкго двулопастного. Назначается при устойчивом нарушении кровообращения в области головного мозга. Самый лучший препарат для памяти показан при головокружениях, проблемах с запоминанием и звоне в ушах.
Производитель: KRKA [КРКА], Словения
№2 – «Гинкоум» (Эвалар, Россия)
Лекарственное средство, стимулирующее мозговое кровообращение, которое в качестве действующего компонента содержит экстракт листьев двулопастного гинкго. Головокружение – один из симптомов метаболических нарушений в мозге, справиться с которым поможет Гинкоум.
Длительное применение препарата позволяет уменьшить шум в ушах. Опытным путем доказано, что ощутимые улучшения станут заметны уже через 3 месяца. При значительных расстройствах внимания и ухудшении памяти курс приема продолжают от 3-х до 6-ти месяцев.
Производитель: Эвалар, Россия
№3 – «Фезам» (Балканфарма, Болгария)
Пирацетам восстанавливает когнитивные процессы, корректирует микроциркуляцию в зоне ишемии. Регулирует межполушарное взаимодействие.
Психостимуляторы помогают при истощении и неврозах, которыми могут сопровождаться расстройства мозгового кровообращения. Лекарственное средство повышает работоспособность и физическую активность.
«Фезам» давно используется в лечении неврологических больных. Препарат зарекомендовал себя как лучшее лекарство для памяти.
Производитель: Балканфарма, Болгария
№4 – «Вазобрал» (Chiesi Farmaceutici, Франция)
Комбинированный корректор кровоснабжения мозга, который содержит α-дигидроэргокриптин и кофеин. Препарат блокирует рецепторы адреналина. Уменьшает способность тромбоцитов и эритроцитов соединяться друг с другом, повышает процент рабочих капилляров. Усиливает устойчивость тканей к недостатку кислорода.
Кофеин – стимулятор сосудодвигательного и дыхательного процессов. Наращивает возбуждение в головном и спинном мозге, инициирует работоспособность, устраняет сонливость. Обладает мочегонным действием.
По отзывам пациентов «Вазобрал» – один из лучших препаратов для памяти и внимания. Одновременно лечит несколько симптомов. Для достижения оптимального результата может потребоваться длительный курс лечения.
Производитель: Chiesi Farmaceutici [Кьези Фармацевтичи], Франция
№5 – «Танакан» (Бофур Ипсен Индастри, Франция)
Антигипоксант, адаптоген и антиагрегант, разработанный на основе такого активного вещества, как экстракт Ginkgo biloba. Ведущие неврологические клиники России занимались научно-исследовательскими работами относительно «Танакана». Давали оценку эффективности у пациентов среднего и пожилого возраста. Курс лечения длился 3 месяца. Результаты тестов показали, что препарат справился с поставленной задачей. Неврологические проявления болезни и когнитивные нарушения снизились.
Лекарство наглядно продемонстрировало улучшение памяти. Количество эпизодов приступов головной боли и головокружений доподлинно уменьшилось. Возросла работоспособность. Улучшилось качество сна. Фармацевтический рынок представил множество средств на основе гинкго билоба. Это свидетельствует в пользу того, что такая группа препаратов для мозга и памяти востребована у взрослого населения.
Производитель: Бофур Ипсен Индастри, Франция
№6 – «Сермион» (Pfizer, Италия)
Антигипоксант и адреноблокатор содержит ницерголин. Препарат «Сермион» устраняет последствия дисфункции мозгового кровообращения. Благодаря исследованиям установлено, что результаты применения ницерголина ассоциируются с восстановлением нейронов. Отмечена способность влиять на микроциркуляцию и метаболизм в сосудах мозга.
Адреноблокирующее свойство улучшает кровоток, совершенствует когнитивную деятельность. После продолжительной терапии «Сермионом» отмечено стойкое восстановление мыслительных функций. Уменьшаются проявления нарушений, связанных с развивающейся деменцией.
Производитель: Pfizer [Пфайзер], Италия
№7 – «Церебролизин» (Ever Neuro Pharma, Австрия)
Ноотропное средство, которое содержит концентрат церебролизина. В составе вещества peptide мозга свиней. По информации производителя, пептиды проникают сквозь физиологический барьер. Такие коллагены ограждают ЦНС от токсинов в кровяном русле, но пропускают полезные элементы и кислород.
Лекарство способствует синтезу белка в головном мозге. Оберегает нейроны от повреждений и гибели, наращивает выживаемость этих клеток в неблагоприятных условиях гипоксии или ишемии.
Производитель: Ever Neuro Pharma [Эвер Нейро фарма], Австрия
№8 – «Циннаризин» (Pharma, AD, Болгария)
Блокатор кальциевых каналов. Влияет преимущественно на сосуды головного мозга. Действующее вещество: циннаризин.
Лекарство устраняет излишний тонус сосудов. Приближает к норме мозговое кровообращение. Увеличивает эластичность мембран красных кровяных телец, снижает показатели густоты крови. «Циннаризин» оказывает сосудорасширяющее воздействие и не оказывает существенного влияния на артериальное давление.
Результативно лечение «Циннаризином» пациентов как с атеросклерозом в начальной стадии, так и хронических больных с постинсультными патологиями. Способствует кровоснабжению миокарда. Сокращает последствия вестибулярных нарушений. Ликвидируя вышеперечисленные проявления болезненного состояния, лекарственное средство улучшает процесс запоминания.
Производитель: Pharma, AD [Фарма], Болгария
№9 – «Кавинтон» (Gedeon Richter, Австрия)
Лекарственное средство, улучшающее обмен веществ в головном мозге. Антиагрегант, разработан на основе винпоцетина. Функция препарата — нормализовать кровоснабжение в особо нуждающихся отделах мозга. Под воздействием «Кавинтона» кровоток становится интенсивней, расширяются артерии, совершенствуется обмен веществ в сосудистом русле. При этом вещество де-факто не воздействует на артериальное давление и частоту пульса. Лекарство предотвращает или борется с кальцификацией стенок сосудов.
Посредством работы действующего вещества, в организме повышается захват и расходование глюкозы и кислорода мозгом, снижается вязкость крови. Организм становится устойчивым к гипоксии. «Кавинтон» обеспечивает безопасность мозговым нейронам, ответственным за память.
Производитель: Gedeon Richter [Гедеон Рихтер], Австрия
№10 – «Мемоплант» (Dr. Willmar Schwabe, Германия)
Ангиопротекторное средство. Действующее вещество: экстракт из листьев гинкго. Применяют при патологическом кровоснабжении мозга. Эффективен при сбоях в когнитивных процессах, звоне в ушах, головных болях.
Производитель: Dr. Willmar Schwabe [Др. Вильмар Швабе], Германия
№11 – «Винпоцетин» (Gedeon Richter, Венгрия)
Психостимулятор и ноотропное средство. Действующее вещество: винпоцетин. Препарат расширяет сосуды, в результате чего нормализуется мозговое кровообращение. Незаменим при ухудшении памяти, головокружениях, головных болях, при лечении гипертонии и широко используется для устранения последствий инсульта. Защищает нейроны от разрушения, от патологического воздействия свободных радикалов, за счет антиоксидантных свойств.
Пациенты отмечают, что препарат улучшает работу мозга, что проявляется в ясности мыслей, повышении концентрации внимания и памяти. Отступают приступы головной боли и головокружения. Гипотоникам стоит проявить осторожность относительно «Винпоцетина». Медицинское средство достаточно сильно понижает артериальное давление. Препарат противопоказан также при аритмиях.
Производитель: Gedeon Richter [Гедеон Рихтер], Венгрия
№12 – «Мексиприм» (Обнинская химико-фармацевтическая компания, Россия)
Нейтрализует токсичность алкоголя. Корректирует, приближая к норме внутричерепное давление. Борется с астеническими проявлениями. Гипотоники в процессе лекарственной терапии могут ощутить спутанность сознания, головокружение, т.к. препарат снижает АД.
Производитель: Обнинская химико-фармацевтическая компания, Россия
№13 – «Пантокальцин» (Valenta, Россия)
Ноотроп. Действующее вещество: кальция гопантенат. Повышает адаптационные возможности мозга к кислородной недостаточности и воздействию токсинов. Работает как нейропротектор. Обладает нейрометаболическими свойствами.
Приумножает умственную работоспособность и выносливость. Комбинирует мягкое седативное действие с легкой стимуляцией. Обладает противосудорожным эффектом и анальгезирующими свойствами.
Стабилизирует состояние при алкогольной интоксикации в момент отмены. Помогает в случае задержки речевого развития. Стимулирует восстановление когнитивных способностей: памяти, восприятия и воспроизведения информации.
Производитель: Valenta [Валента Фарм], Россия
№14 – «Нобен» (Биннофарм, Россия)
Ноотроп, антиоксидант и регулятор метаболизма. Действующее вещество: идебенон. Активизирует синтез глюкозы, питая мозг. Способствует нормализации кровоснабжения, повышает физиологическую мозговую реактивность.
Производитель: Биннофарм, Россия
№15 – «Милдронат» (Grindex, Латвия)
Метаболический препарат. Действующее вещество: мельдония дигидрат. В условиях увеличившейся на организм нагрузки, мельдоний нормализует доставку и потребление кислорода. Препарат устраняет продукты распада токсинов в клетках, ограждая от повреждения. «Милдронат» придает прочность сосудам, приводит в норму кровоснабжение, обогащает кислородом сердце и мозг.
Лекарственное средство используют для дополнительной терапии при вегетативных нарушениях, ассоциированных с гипоксией. Назначают пациентам с астено-невротическим синдромом. Внимание и память страдают при перегрузках нервно-психического характера. «Милдрован», действуя как общеукрепляющее средство, купирует эти проявления. В результате применения вещества организм получает устойчивость к нагрузкам. Ускорится способность восстанавливаться.
Производитель: Grindex [Гриндекс], Латвия
Для улучшения памяти нужно регулярно тренировать мозг. Для снижения негативного влияния перегрузок на помощь приходит целая линейка медикаментов. Трудно сказать какой препарат самый лучший для работы мозга и восстановления памяти. Самостоятельно сложно найти подходящий препарат для улучшения работы мозга. Целесообразнее обратиться за помощью к профессионалу.