Апгрейд мозга что это
Фитнес для мозга: что это и чем он может быть вам полезен
Регулярно ходите в спортзал? Отлично! Но знаете ли вы, что нашему мозгу тоже нужны тренировки? Это препятствует развитию возрастных заболеваний, улучшает сон и настроение. Что такое фитнес для мозга и почему вам стоит его попробовать? Рассказываем с экспертами.
Почему важно тренировать мозг?
Обычно мы не знаем, что происходит в нашем мозге, и описываем наше состояние как некоторые чувства или ощущения. «Нарушение баланса в функциональной регуляции мозга из-за стресса, неправильного питания, отсутствия полноценного отдыха и прочих факторов может быть причиной хронической усталости, тревожных расстройств и многих других патологических состояний, — говорит Ольга Чащина, руководитель отделения адаптационной медицины и нейробиорегуляции X-Clinic, к.м.н. — Современные технологии позволяют нам „увидеть“ эти патологические и обычно скрытые процессы и передать их нам в знакомой, понятной для восприятия форме в виде звуков или изображений. Каждый может научиться контролировать деятельность своего мозга. Это позволит улучшить психологическое состояние и самочувствие, стать продуктивнее, развивать внимание, скорость реакции».Помогают в этом тренировки для мозга или нейрофитнес.
Что такое фитнес для мозга?
Он не имеет ничего общего с разгадыванием кроссвордов или решением логических задачек. «Нейрофитнес, или, как его еще принято называть, — нейрофидбек-тренинг или Mind Fitness, — терапевтический метод обучения контролю мозговых функций», — поясняет Ольга Чащина.
Ее суть в том, чтобы научить вас управлять работой своего мозга. «Процесс обучения построен на способности мозга изменяться благодаря механизму нейропластичности. Нейропластичность и саморегуляция — основные функции нейронов. Благодаря им наш мозг может адаптироваться, восстанавливаться и позволяет нам приобретать новые навыки», — добавляет Ольга Чащина.
Как это происходит?
Специалист по нейрофитнесу (или mind-терапевт) закрепляет на вашей голове несколько датчиков. Во время тренинга они измеряют малые электрические сигналы головного мозга, а затем — с помощью особой программы превращают их в звук и видео. «То есть компьютерная программа создает в режиме реального времени визуализацию биоэлектрической активности мозга. Например, необходимо тренировать переход в состояние расслабления. Mind-терапевт дает инструкции — если ритмы мозга будут свидетельствовать о переходе в нужное терапевтическое состояние, то программа на экране изменяет изображение, звуковое сопровождение и другие параметры. Обратная связь облегчает процесс обучения физиологическому контролю, а компьютерная программа делает доступной информацию, которую в обычных условиях мы не воспринимаем», — объясняет Ольга Чащина.
Таким образом, человек в интерактивном режиме может влиять на ритмы мозга, отслеживая и фиксируя свои ощущения. Чем чаще вы будете в этом тренироваться, тем лучше закрепите нужный навык. «Это учит вас сознательно переходить в необходимое терапевтическое состояние самостоятельно в любой момент времени», — подытоживает Ольга.
В чем польза?
Вы научитесь сами переключать мозг в нужный режим работы — то есть станете продуктивнее или расслабленнее тогда, когда вам это необходимо. «Как при любых тренировках, повторение и усложнение программы нейрофидбек-тренингов развивает и закрепляет новое состояние. Уже через 5-10 сеансов оно достигается значительно легче, а пациент приобретает способность воспроизводить его в нужный момент», — говорит Ольга Чащина.
Какие проблемы решает нейрофитнес?
Фитнес для мозга помогает в лечении некоторых заболеваний. «Нейрофидбек-тренинги улучшают прогноз при гипертонической болезни, бронхиальной астме, панических атаках, хронических головных болях, нарушениях сна, невротических и связанных со стрессом расстройствах, — объясняет Ольга Чащина. — Особенно хороши нейрофидбек-тренинги в тех случаях, когда применение медикаментов нежелательно (аллергические реакции, резистентность к медикаментозной терапии) или при стремлении отказаться от медикаментов (например, при нарушениях сна, тревожных и невротических состояниях)».
Пока нейрофитнес не пользуется особой популярностью, однако эта методика успешно используется в Европе и США более 30 лет.
Подписаться на новости
В соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя любую форму на этом сайте, вы подтверждаете свое
согласие на обработку персональных данных.
Тренировки для мозга: какие они бывают, и зачем они нужны. Советы специалиста
Человеческий мозг по-прежнему остается самой большой загадкой. Однако, благодаря стремительному развитию нейронаук, мы научились управлять его состоянием. Медитация и релаксация, развивающие и интеллектуальные упражнения, нейрофидбэк-тренинг — всё это методики, направленные на тренировку нашего мозга. Рассказываем, как это работает и зачем это нужно. В тонкостях данного вопроса нам помогла разобраться Ольга Чащина, врач-психотерапевт, к. м. н., специалист по нейротехнологиям X-Clinic.
Зарядка для мозга
Тренировки для мозга, подобно зарядке для тела, помогают нам оставаться молодыми и энергичными. При занятиях спортом формируется мышечная ткань, тело становится упругим и подтянутым, примерно тот же принцип соблюдается и при работе с головным мозгом: при регулярных упражнениях формируются новые нейронные связи, которые влияют на психологическую гибкость и способность адаптироваться к разным условиям. Причем, как и в ситуации с телом, систематичность — важное условие крепкого и устойчивого здоровья.
Тренировать сознание и головной мозг можно самыми различными способами, например, для улучшения концентрации внимания подойдут головоломки, видеоигры, различные тренажеры и скорочтение. Улучшить память и избавиться от стресса можно при помощи медитаций и практики осознанности. Есть и сочетающие в себе все это методики, основанные на новейших исследованиях в области нейрофизиологии, например, нейрофидбэк-тренинг.
Медитация
Есть множество различных техник медитации, но остановимся на самой, казалось бы, простой — посидеть в тишине с закрытыми глазами, сосредоточившись на дыхании. Даже такое на первый взгляд простое упражнение может вызвать массу препятствий. В первый раз будет крайне трудно просидеть даже минуту без назойливых мыслей, обуревающих сознание. Тем не менее, постепенно останавливая поток сознания и возвращаясь к дыханию, вы поможете своему мозгу перезагрузиться. Ежедневные практики помогают избавиться от тревожности, уменьшить воздействие стресса и научиться контролировать внимание.
Исследования доказывают, что те, кто практикуют медитацию каждый день, имеют более толстый слой серого вещества именно в тех зонах, которые отвечают за внимание и психологическую гибкость. Тренировка мозга при помощи медитации приводит к тому, что со временем нужно прикладывать все меньше усилий для фокусировки вашего внимания. А это значит, что со временем вам станет легче концентрироваться в обычной жизни, когда это необходимо — например, на важном совещании или сдаче экзамена.
Онлайн-тренажеры и игры
На смену кроссвордам и печатным судоку пришли онлайн-сервисы для развития и тренировки мозга. Можно выбрать любой: начиная от онлайн-головоломок до развивающих игр, которые анализируют ваше игровое поведение и адаптируются под ваши решения. Самые популярные — «Викиум», Uplift и «Битрейника». Для чего это нужно? Во-первых, выполнение упражнений может быть просто интересным. Во-вторых, это позволяет отвлечься от будничных стрессовых ситуаций с пользой для здоровья. С прагматической точки зрения такие упражнения способствуют улучшению когнитивных способностей, что со временем поможет вам быстрее решать жизненные и рабочие задачи, запоминать имена коллег и знакомых, а также не забывать про важные семейные даты.
Нейрофидбэк-тренинг
Одна из перспективных методик — нейрофидбэк-тренинг. Это процедура, позволяющая научиться контролировать активность собственного мозга. В ее основу заложен принцип биологической обратной связи. Во время нейрофидбэк-тренинга малые электрические сигналы головного мозга измеряются с помощью электродов, прикрепленных к коже головы, и с помощью программного обеспечения превращаются в звук и изображение. То есть компьютерная программа создает в режиме реального времени визуализацию биоэлектрической активности мозга.
Как это происходит
Врач дает инструкции — и если ритмы мозга свидетельствуют о переходе в нужное терапевтическое состояние, то программа на экране изменяет изображение, звуковое сопровождение и интенсивность вибрации тактильного датчика. Обратная связь облегчает процесс обучения физиологическому контролю, а компьютерная программа делает доступной информацию, в обычных условиях невоспринимаемую. При необходимости врач подключает дополнительные техники для управления эмоциональным состоянием, чтобы усилить эффект от нейрофидбэк-тренинга.
Получается, что можно влиять на ритмы мозга в интерактивном режиме, отслеживая, фиксируя свои ощущения. По мере продолжения тренировок и закрепления желаемого чувства расслабления приобретается навык переходить в необходимое терапевтическое состояние самостоятельно в любой момент времени.
Подписаться на новости
В соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя любую форму на этом сайте, вы подтверждаете свое
согласие на обработку персональных данных.
7 простых способов проапгрейдить свой мозг
Вы хотите улучшить свои когнитивные способности, при этом не особо напрягаясь? Обычно подобные предложения не внушают доверия. Но только не в этом случае: мы предлагаем вам проверенные и научно доказанные способы простимулировать интеллект (и даже увеличить количество серого вещества) и получить ещё некоторые бонусы с помощью простых работающих методов – об этом читайте в нашей статье.
Перестаньте кормить свой комфорт
Когда вы чувствуете себя комфортно, а жизнь ваша хороша и спокойна, мозг выделяет такие вещества, как дофамин и серотонин, называемые “гормонами радости”, поэтому вы чувствуете себя счастливым и удовлетворенным.
Однако то, что приносит радость здесь и сейчас, не всегда полезно в долгосрочной перспективе. Постоянный умственный комфорт губителен для мозга: без регулярной стимуляции связи между нейронами мозга, которые обеспечивают обработку информации, постепенно атрофируются. Нейронные сети упрощаются, и мы уже не так эффективно строим сложные интеллектуальные объекты.
С мозгом происходит то же, что и с мышцами, когда они не работают, – он слабеет и теряет свою функциональность. И наоборот, мозговая активность увеличивает количество межнейронных связей, а также усиливает регенерирующую способность нервной системы, известную как нейропластичность.
«Пренебрежение интенсивным обучением приводит к тому, что системы пластичности истощаются”, – говорит нейропсихолог Норман Дойдж.
Майкл Мерзенич, пионер в изучении нейропластичности, считает, что периодический выход за рамки привычного имеет существенное значение для ментального здоровья. «Именно готовность покинуть привычную зону комфорта является ключевым фактором сохранения позитивных изменений в мозге», – заявляет он.
Поиск нового опыта, овладение новыми компетенциями позволяют мозгу активно взаимодействовать с окружающим миром, улучшать нейропластичность, а, следовательно, развиваться. Мы становимся лучше только на неосвоенной территории, а не там, где комфортно.
Что это значит на практике? Как можно чаще старайтесь делать что-то новое и несвойственное для вас. В идеале – каждый день. Сделайте это своей привычкой. Пусть это будут даже такие мелочи, как поесть левой рукой, поехать на работу по новому маршруту или пройтись несколько километров пешком (если вы этого еще не делали).
Займитесь тренировкой внимания
Наиболее простой (и научно доказанный!) метод сделать это – практиковать медитацию. Для того чтобы заставить свой мозг замолчать, требуется изрядная способность к концентрации. Есть множество исследований, которые показывают, что медитация увеличивает серое вещество в вашем мозгу, улучшает память, внимание, консолидирует различные участки нервной системы, снижает стресс итд.
«Хотя занятия медитацией связаны с чувством спокойствия и физической расслабленности, многие практикующие уже давно отмечают, что медитация также обеспечивает когнитивные и психологические преимущества, сохраняющиеся в течение всего дня”, – утверждает Сара Лазар, руководитель исследовательской программы психиатрической нейровизуализации Гарвардского Университета. Иными словами, вы можете чувствовать эффект медитации буквально каждый день.
Еще один плюс медитации – огромная эффективность и КПД. Всего за 5-15 минут “ничегонеделания” в день вы можете на физическом уровне повлиять на свой мозг. Звучит фантастически, да? К сожалению, мало кто любит столь простые решения. Теперь у вас есть хороший повод внедрить эту привычку в свою жизнь.
Подробнее о том, как это делается, вы можете прочитать здесь
Читайте каждый день
Мы предлагаем здесь чрезвычайно простые и легкодоступные способы развития интеллекта, которые не требуют больших усилий или специального инвентаря. То же касается и чтения. Несмотря на кажущуюся простоту, это очень мощный инструмент для поддержания интеллектуального тонуса. Читая эти строки, ваш мозг проводит колоссальный объем работы: он воспринимает абстрактные символы, расшифровывает их, а затем конструирует из них сложные интеллектуальные объекты. И не важно, это книга о математике, статья в интернете или роман Достоевского.
Мозг читающего человека можно сравнить с симфоническим оркестром. Как и различные секции инструментов, разные отделы мозга работают вместе, обеспечивая способность декодировать письменный текст, чтобы перевести его в понятную для нейронов форму. Что любопытно, в процессе чтения активизируется те же участки мозга, что и при реальном переживании описанных в книге событий.
Согласно продолжающемуся исследованию в лабораториях Хаскинса, чтение, в отличие от просмотра видеозаписей или прослушивания аудио, дает мозгу больше времени, чтобы притормозить, подумать и представить передаваемую историю. Это процесс более активный, чем когда мы просто смотрим фильмы.
Но это еще не все. Как показали исследования, всего 6 минут чтения в день могут снизить стресс на 68%. Также это занятие способно повышать уровень эмпатии, а, следовательно, и ваш эмоциональный интеллект. Кроме того, чтение – это еще и отличный способ получить новую информацию или уникальный опыт, дать своему мозгу необходимую ему новизну.
Заведите себе привычку читать каждый день. Даже если это будут всего 5-10 минут утром или вечером. Как вы уже поняли, и такой минимум способен принести немалую пользу. Если вам трудно найти время — используйте для этого свободные промежутки, когда вы едете на работу или ждете в очередях.
Ведите дневник или блог
Еще одна полезная для мозга привычка – делать записи о том, что происходит с вами ежедневно, как во внешнем мире, так и во внутреннем.
Вот всего несколько преимуществ этой практики:
Многочисленные исследования показали, что ведение дневника помогает людям лучше справляться со стрессовыми событиями, снимает беспокойство и даже повышает активность иммунных клеток.
Вот что об этом говорит невролог и преподаватель Джуди Уиллис: “Практика письма может повысить активность мозга, обработку, сохранение и извлечение информации… это способствует фокусировке внимания… улучшает долгосрочную память, дает мозгу время для рефлексии.”
Практикуйте физическую активность
Нравится вам это, или нет, но физическая активность способна оказать мощное влияние на когнитивные функции и общее психическое состояние. Чтобы улучшить когнитивные функции, нужно тренировать не только сам мозг, но и все тело. Центральная нервная система живет не сама по себе: ее обеспечивают другие системы организма, например кровеносная. Тренировки улучшают приток кислорода и питательных веществ к мозгу, тем самым прямо воздействуя на его активность.
Даже простые аэробные упражнения, такие как 30-45 минут спортивной ходьбы 3 раза в неделю, помогают приостановить возрастные изменения мозга, улучшают эпизодическую память на 20% – об этом говорится в работе нейропсихолога Артура Крамера из Университета Иллинойса. Другое исследование утверждает, что всего 10 минут физических упражнений улучшают образование связей между отделами мозга, которые отвечают за формирование памяти. Когнитивные показатели улучшаются почти мгновенно.
Кроме того, при физических нагрузках в мозгу вырабатываются нейромедиаторы допамин и серотонин, которые улучшают ваше настроение. Исследования показывают, что физическая активность является одним из мощнейших антидепрессантных средств наряду с психотерапией и медикаментозными препаратами.
Позвольте себе разумное ничегонеделание
Чрезмерная занятость может быть контрпродуктивной. Иногда нам нужно переключиться и позволить себе какое-то время ничего не делать. Вообще ничего. На самом деле, мы редко практикуем ничегонеделание. Даже если вы не выполняете свои прямые обязанности, то наверняка зависаете в сети, пьете кофе или общаетесь с кем-нибудь. Вы в любом случае что-то делаете и нагружаете свой мозг. Вы просто безрезультатно проживаете время.
Между тем, осознанное ничегонеделание может принести куда больше пользы. Это хороший способ переориентировать свое сознание и помочь себе обратить внимание на текущий момент. Время, проведенное в максимальной тишине и одиночестве, может улучшить ваше внимание, продуктивность и творчество.
Наука также подтверждает, что молчание и покой могут принести немало пользы для вашего мозга. Исследование, проведенное нейробиологом из Университета Дьюка Имке Кирсте, продемонстрировало, что 2 часа молчания в день стимулируют образование новых клеток в гиппокампе – участке мозга, где происходит формирование памяти.
Нейрофизиолог Маркус Райхл утверждает, что самые лучшие идеи приходили к нему именно в такие тихие минуты ничегонеделания.
Вот что советует писатель и научный журналист Оливер Беркман “….Умение ничего не делать поможет вам вернуть контроль над своим вниманием и в другое время. Один трюк: запланируйте время “ничегонеделания” точно так же, как вы планируете другие задачи. Просто не ожидайте, что другие поймут, когда вы отклоняете какое-то предложение на том основании, что вы заняты “ничегонеделанием”
Спите два раза в сутки
Что касается влияния сна на мозг, то тут есть два аспекта.
Во-первых, ваш организм нуждается в полноценном ночном сне. И несмотря на то что мозг в это время все так же трудится, особый режим ночной активности ему жизненно необходим. Ученые установили, что оптимальная продолжительность сна составляет 7-8 часов. Такой срок обеспечивает нам адекватный отдых. При этом, если вы спите меньше или больше, ваши когнитивные функции будут снижены. Другое исследование показало, что студенты, которые спали по 8 часов в день, показали более высокую успешность на экзаменах по сравнению с теми, у кого было меньше времени на ночной отдых. Причем эффект возник даже у тех из них, кто начал практиковать здоровый сон всего за неделю до сессии.
Во-вторых, существует еще один полезный метод использования сна для апгрейда вашего мозга – короткий дневной сон (20-30 мин). Он не только восстанавливает силы, но и способствует обработке информации. Сотрудники Бристольского университета провели эксперимент, в котором доказали, что короткий сон помогает подсознательному анализу полученных данных. Участники, которые вздремнули 20 минут, значительно лучше других справлялись с решением предложенных им задач.
Резюме
Пробуйте что-то новое – это держит ваш мозг в тонусе и повышает его нейропластичность.
Займитесь медитацией – она буквально увеличивает количество серых мозговых клеток.
Читайте ежедневно, помимо очевидного, это снижает уровень стресса и развивает эмоциональный интеллект.
Ведение дневника позволяет ударить сразу по нескольким целям: повысить уровень рефлексии, и осознанности, стимулировать креативность, снизить стресс.
Физическая активность улучшает память и обладает антистрессовым эффектом. Находите время побыть в тишине – это положительно влияет на память и креативность.
Спите 7-8 часов ночью и устраивайте себе короткий дневной сон на 20-30 минут – именно столько сна нужно для максимума ваших когнитивных способностей.
Апгрейд мозга что это
27 декабря 2021 • Спецпроекты • Партнерский материал
Как заставить мозг работать более эффективно? 6 практических советов докторов медицины и врачей
Текст: Юлия Глозман
Осенью 2021 года в Вене прошла III Международная медицинская конференция «Работа мозга: рычаги управления, возможности восстановления и пути совершенствования», организованная Международной академией Verba Mayr. На ней ведущие профессора и доктора медицины Австрии и Германии поделились данными последних исследований о мозге. Оказывается, чтобы работать быстрее и продуктивнее, недостаточно прочитать десяток книг о бизнесе и пройти курсы повышения квалификации. Слабо натренированный или голодающий мозг всё равно не сможет эффективно «переварить» информацию. Inc. послушал выступления учёных и отобрал шесть практических советов о том, как позаботиться о здоровье мозга и заставить его работать лучше.
Сбалансируйте потребление белка и хорошо пережёвывайте пищу
О связи мозга и кишечника написано немало исследований: учёным давно стало понятно, что при здоровом питании в организме вырабатывается оптимальное количество энергии для эффективной работы мозга. Профессора академии Verba Mayr советуют в первую очередь сбалансировать потребление белка. Доктор медицины, научный сотрудник Института хронопсихологии и хрономедицины в Университете им. Зигмунда Фрейда Хеннинг Сартор утверждает, что от переизбытка белка в рационе образуются ТМА — поражения мелких сосудов почек и других жизненно важных органов. Определить индивидуальную норму потребления белка для взрослого человека поможет анализ физической активности. Для человека, который не занимается какими-либо видами спорта, суточная норма белка составляет 0,8-1 г/кг массы тела. При занятии фитнесом потребление белка может составлять 1,2-1,5 г/кг ИМТ. Для здоровья важно не только количество, но и вид потребляемого белкового продукта. Например, нежирное мясо и рыбу лучше готовить в су-виде (технология приготовления блюд в вакууме при низкой температуре).
Для того чтобы белки переваривались легче, нужны ферменты — протеазы. К счастью, они содержатся в слюне, поэтому при тщательном пережёвывании пищи быстро вступают в реакцию с белками и препятствуют формированию токсических соединений.
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.