التصوف الدماغي: هل الدماغ روح أم كمبيوتر أم شيء أكثر من ذلك؟ كيف يختلف دماغ الإنسان عن الكمبيوتر؟الظواهر التي يستطيع الدماغ البشري القيام بها.

تخيل عقارًا نانويًا تجريبيًا يمكنه ربط عقول الأشخاص المختلفين. تخيل مجموعة من علماء الأعصاب والمهندسين المغامرين يكتشفون طريقة جديدة لاستخدام هذا الدواء - تشغيل نظام التشغيل مباشرة داخل الدماغ. بعد ذلك، سيكون الناس قادرين على التواصل مع بعضهم البعض بشكل تخاطري باستخدام الدردشة العقلية، وحتى التلاعب بأجساد الآخرين، وإخضاع تصرفات أدمغتهم. وعلى الرغم من أن هذه هي حبكة كتاب الخيال العلمي لرامز نعم "نيكزس"، إلا أن مستقبل التكنولوجيا الذي وصفه لم يعد يبدو بعيدًا جدًا.

كيفية ربط دماغك بجهاز لوحي ومساعدة المرضى المصابين بالشلل على التواصل

بالنسبة للمريض T6، كان عام 2014 هو أسعد عام في حياته. كان هذا هو العام الذي تمكنت فيه من التحكم في كمبيوتر Nexus اللوحي باستخدام الإشعاع الكهرومغناطيسي من دماغها، وتم نقلها حرفيًا من عصر الثمانينيات مع نظام تشغيل القرص (DOS) إلى العصر الجديد لنظام التشغيل Android.

T6 هي امرأة تبلغ من العمر 50 عامًا مصابة بالتصلب الجانبي الضموري، المعروف أيضًا باسم مرض لو جيريج، والذي يسبب ضررًا تدريجيًا للخلايا العصبية الحركية وشلل جميع أعضاء الجسم. T6 مشلول بالكامل تقريبًا من الرقبة إلى الأسفل. حتى عام 2014، لم تكن قادرة على الإطلاق على التفاعل مع العالم الخارجي.

يمكن أن يحدث الشلل أيضًا نتيجة تلف نخاع العظم أو السكتة الدماغية أو أمراض التنكس العصبي التي تعيق القدرة على التحدث أو الكتابة أو التواصل بشكل عام مع الآخرين.

لقد ازدهر عصر واجهات الدماغ والآلة منذ عقدين من الزمن مع إنشاء الأجهزة المساعدة التي من شأنها أن تساعد هؤلاء المرضى. وكانت النتيجة رائعة: مكّن تتبع العين وتتبع الرأس من تتبع حركات العين واستخدامها كإخراج للتحكم في مؤشر الماوس على شاشة الكمبيوتر. في بعض الأحيان، يمكن للمستخدم النقر على الرابط، مع تثبيت نظره على نقطة واحدة على الشاشة. وهذا ما يسمى "تأخر الوقت".

ومع ذلك، كانت أنظمة تتبع العين صعبة على عيون المستخدم ومكلفة للغاية. ومن ثم ظهرت تقنية الأطراف الاصطناعية العصبية، حيث تم التخلص من الوسيط الذي يكون على شكل عضو حسي، ويتواصل الدماغ مباشرة مع الكمبيوتر. يتم زرع شريحة دقيقة في دماغ المريض، ويمكن فك تشفير الإشارات العصبية المرتبطة بالرغبة أو النية من خلال خوارزميات معقدة في الوقت الحقيقي واستخدامها للتحكم في المؤشر على واجهة الكمبيوتر.

قبل عامين، كان لدى المريضة T6 وحدة قطب كهربائي مكونة من 100 قناة مزروعة على الجانب الأيسر من دماغها، والتي تتحكم في الحركة. في الوقت نفسه، كان مختبر ستانفورد يعمل على إنشاء نموذج أولي لطرف اصطناعي يسمح للمصابين بالشلل النصفي بكتابة الكلمات على لوحة مفاتيح مصممة خصيصًا بمجرد التفكير في تلك الكلمات. يعمل الجهاز على النحو التالي: تسجل الأقطاب الكهربائية المدمجة في الدماغ نشاط دماغ المريضة في اللحظة التي تنظر فيها إلى الحرف المطلوب على الشاشة، ثم تنقل هذه المعلومات إلى جهاز عصبي، والذي يقوم بعد ذلك بتفسير الإشارات وتحويلها إلى تحكم مستمر في الجهاز العصبي. المؤشر والنقرات على الشاشة.

ومع ذلك، كانت هذه العملية بطيئة للغاية. أصبح من الواضح أن الناتج سيكون عبارة عن جهاز يعمل بدون اتصال مادي مباشر بالكمبيوتر عبر الأقطاب الكهربائية. كان يجب أيضًا أن تبدو الواجهة نفسها أكثر إثارة للاهتمام مما كانت عليه في الثمانينيات. أدرك فريق معهد BrainGate السريري الذي قام بهذا البحث أن نظام الإشارة والنقر الخاص بهم كان مشابهًا للضغط بإصبعك على شاشة تعمل باللمس. وبما أن معظمنا يستخدم الأجهزة اللوحية التي تعمل باللمس كل يوم، فإن سوقها ضخم. تحتاج فقط إلى اختيار وشراء أي منها.

تمكن المريض المصاب بالشلل T6 من "النقر" على شاشة الجهاز اللوحي Nexus 9. ويتواصل الجهاز التعويضي العصبي مع الجهاز اللوحي عبر بروتوكول Bluetooth، أي مثل الفأرة اللاسلكية.

ويعمل الفريق الآن على إطالة عمر الزرعة، بالإضافة إلى تطوير أنظمة للمناورات الحركية الأخرى مثل التحديد والسحب والحركات متعددة الحواس. بالإضافة إلى ذلك، تخطط BrainGate لتوسيع برنامجها ليشمل أنظمة تشغيل أخرى.

شريحة كمبيوتر مصنوعة من خلايا دماغية حية

قبل بضع سنوات، تمكن باحثون من ألمانيا واليابان من محاكاة 1% من نشاط الدماغ البشري في ثانية واحدة. لم يكن هذا ممكنًا إلا بفضل القوة الحاسوبية لأحد أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.

لكن العقل البشري لا يزال أقوى جهاز كمبيوتر وأقله طاقة وكفاءة. ماذا لو كان من الممكن استخدام قوة هذا الكمبيوتر لتشغيل الأجيال القادمة من الآلات؟

وبقدر ما قد يبدو الأمر جنونيًا، أطلق عالم الأعصاب أوش أغابي مشروع كونيكو على وجه التحديد لتحقيق هذا الهدف. لقد ابتكر نموذجًا أوليًا لشريحة سيليكون مكونة من 64 خلية عصبية. وكان التطبيق الأول لهذا التطور عبارة عن طائرة بدون طيار يمكنها "شم" رائحة المتفجرات.

يتمتع النحل بواحدة من أكثر القدرات الشمية حساسية. في الواقع، حتى أنها تتحرك عبر الفضاء عن طريق الرائحة. ابتكر أغابي طائرة بدون طيار تنافس قدرة النحل على التعرف على الروائح وتفسيرها. ويمكن استخدامه ليس فقط للأغراض العسكرية والكشف عن القنابل، ولكن أيضًا لمسح الأراضي الزراعية ومصافي النفط - جميع الأماكن التي يمكن قياس مستويات الصحة والسلامة فيها عن طريق الرائحة.

خلال عملية التطوير، قام أغابي وفريقه بحل ثلاث مشاكل رئيسية: بناء الخلايا العصبية بنفس الطريقة التي يتم بها تركيبها في الدماغ، وقراءة المعلومات وكتابتها لكل خلية عصبية على حدة، وإنشاء بيئة مستقرة.

تقنية تمايز الخلايا المحفزة المستحثة - وهي طريقة يتم فيها دمج الخلية الناضجة، مثل الجلد، وراثيًا في الخلية الجذعية الأصلية، تسمح لأي خلية بالتطور إلى خلية عصبية. ولكن مثل أي مكونات إلكترونية، تحتاج الخلايا العصبية الحية إلى موطن خاص.

ولذلك، تم وضع الخلايا العصبية في أغلفة ذات بيئة خاضعة للرقابة لتنظيم درجة الحرارة ومستويات الهيدروجين في الداخل، وكذلك لتزويدها بالطاقة. بالإضافة إلى ذلك، تتيح لك هذه القذيفة التحكم في تفاعل الخلايا العصبية مع بعضها البعض.

تسمح الأقطاب الكهربائية الموجودة أسفل الغلاف بقراءة المعلومات أو كتابتها إلى الخلايا العصبية. ويصف أغابي هذه العملية على النحو التالي:

"نحن نغلف الأقطاب الكهربائية بطبقة من الحمض النووي والبروتينات المخصبة التي تحفز الخلايا العصبية على تكوين اتصالات ضيقة بشكل مصطنع مع هذه الموصلات. لذلك، يمكننا قراءة المعلومات من الخلايا العصبية أو، على العكس من ذلك، إرسال المعلومات إلى الخلايا العصبية بنفس الطريقة أو من خلال العمليات الضوئية أو الكيميائية.

يعتقد أجابي أن مستقبل التكنولوجيا يكمن في إطلاق العنان لقدرات ما يسمى بالبرمجيات الرطبة - العقل البشري المرتبط بعملية الآلة.

"لا توجد حدود عملية لمدى حجم أجهزتنا المستقبلية أو مدى اختلاف نموذجنا للدماغ. علم الأحياء هو الحد الوحيد."

ستتضمن خطط كونيك المستقبلية تطوير الرقائق:

• مع 500 خلية عصبية، والتي ستتحكم في السيارة بدون سائق؛
• مع 10000 خلية عصبية - سيكون قادرًا على معالجة الصور والتعرف عليها كما تفعل العين البشرية؛
• مع 100.000 خلية عصبية - سيتم إنشاء روبوت بمدخلات متعددة الحواس، والذي سيكون من الصعب تمييزه عمليا عن الإنسان من حيث الخصائص الإدراكية؛
• بمليون خلية عصبية - سيعطينا جهاز كمبيوتر يفكر بنفسه.

شريحة ذاكرة مدمجة في الدماغ

في كل عام، يعاني مئات الملايين من الأشخاص من صعوبات بسبب فقدان الذاكرة. وتتنوع أسباب ذلك: تلف الدماغ الذي يصيب المحاربين القدامى ولاعبي كرة القدم، أو السكتات الدماغية أو مرض الزهايمر الذي يظهر في سن الشيخوخة، أو ببساطة شيخوخة الدماغ التي تنتظرنا جميعا. يقوم الدكتور ثيودور بيرغر، مهندس الطب الحيوي في جامعة جنوب كاليفورنيا، باختبار غرسة لتعزيز الذاكرة تحاكي معالجة الإشارات عندما تفشل الخلايا العصبية في معالجة الذكريات الجديدة طويلة المدى، بتمويل من وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA).

لكي يعمل الجهاز، يجب على العلماء فهم كيفية عمل الذاكرة. الحصين هو منطقة الدماغ المسؤولة عن تحويل الذكريات قصيرة المدى إلى ذكريات طويلة المدى. كيف يفعل ذلك؟ وهل من الممكن محاكاة نشاطها داخل شريحة كمبيوتر؟

يوضح بيرغر: "الذاكرة في الأساس عبارة عن سلسلة من النبضات الكهربائية التي تحدث مع مرور الوقت والتي يتولدها عدد محدد من الخلايا العصبية. وهذا مهم للغاية لأنه يعني أنه يمكننا تحويل هذه العملية إلى معادلة رياضية ووضعها في معادلة رياضية". إطار العملية الحسابية."

وهكذا، بدأ علماء الأعصاب في فك تشفير تدفق المعلومات داخل الحصين. كان مفتاح فك التشفير هذا عبارة عن إشارة كهربائية قوية تنتقل من منطقة عضو تسمى CA3، "مدخل" الحصين، إلى CA1، عقدة "الإخراج". تضعف هذه الإشارة عند الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات الذاكرة.

يقول بيرغر: "إذا تمكنا من إعادة إنشائها باستخدام شريحة، فيمكننا استعادة سعة الذاكرة أو حتى زيادتها".

لكن من الصعب تتبع مسار فك التشفير هذا، لأن الخلايا العصبية تعمل بشكل غير خطي. وأي عامل بسيط مشارك في العملية يمكن أن يؤدي إلى نتائج مختلفة تماما، ومع ذلك، فإن الرياضيات والبرمجة لا تقفان ساكنتين، واليوم يمكنهما معًا إنشاء الهياكل الحسابية الأكثر تعقيدًا مع العديد من المجهولات والعديد من "المخرجات".

في البداية، قام العلماء بتدريب الفئران على الضغط على رافعة أو أخرى للحصول على مكافأة. وبينما حفظت الفئران هذه الذاكرة وحولتها إلى ذاكرة طويلة المدى، سجل الباحثون بعناية وسجلوا جميع تحولات الخلايا العصبية، ثم قاموا بإنشاء شريحة كمبيوتر باستخدام هذا النموذج الرياضي. بعد ذلك، حقنوا الفئران بمادة أدت إلى زعزعة قدرتها على التذكر بشكل مؤقت، ثم قاموا بإدخال شريحة في الدماغ. أثر الجهاز على عضو "الإخراج" في CA1، وفجأة اكتشف العلماء أن ذاكرة الفئران حول كيفية الحصول على المكافأة قد استعادت.

تم إجراء الاختبارات التالية على القرود. هذه المرة، ركز العلماء على قشرة الفص الجبهي، التي تستقبل وتنظم الذكريات الواردة من الحصين. عُرضت على الحيوانات سلسلة من الصور، بعضها متكرر. بعد تسجيل نشاط الخلايا العصبية في اللحظة التي تعرفوا فيها على نفس الصورة، تم إنشاء نموذج رياضي ودائرة كهربائية دقيقة تعتمد عليه. بعد ذلك، تم قمع عمل قشرة الفص الجبهي لدى القرود بالكوكايين وتمكن العلماء مرة أخرى من استعادة الذاكرة.

عندما أجريت التجارب على البشر، اختار بيرغر 12 متطوعًا مصابًا بالصرع باستخدام أقطاب كهربائية مزروعة بالفعل في أدمغتهم لتتبع مصدر نوباتهم. تؤدي النوبات المتكررة إلى تدمير الأجزاء الرئيسية من الحُصين اللازمة لتكوين ذكريات طويلة الأمد. على سبيل المثال، إذا قمنا بدراسة نشاط الدماغ أثناء النوبات، فقد يكون من الممكن استعادة الذكريات.

وكما هو الحال في التجارب السابقة، تم التقاط "رمز ذاكرة" بشري خاص يمكنه التنبؤ لاحقًا بنمط النشاط في خلايا CA1 بناءً على البيانات المخزنة أو الناشئة في خلايا CA3. بالمقارنة مع نشاط الدماغ "الحقيقي"، تعمل هذه الشريحة بدقة تبلغ حوالي 80٪.

ومن السابق لأوانه الحديث عن نتائج ملموسة بعد التجارب على البشر. على عكس القشرة الحركية للدماغ، حيث يكون كل قسم مسؤولاً عن عضو معين، يتم تنظيم الحصين بشكل فوضوي. ومن السابق لأوانه أيضًا تحديد ما إذا كانت مثل هذه الغرسة ستكون قادرة على استعادة الذاكرة لأولئك الذين يعانون من تلف الجزء "الخارج" من الحصين.

تظل مسألة تعميم الخوارزمية لمثل هذه الشريحة مشكلة، حيث تم إنشاء النموذج الأولي التجريبي على بيانات فردية من مرضى محددين. ماذا لو كان رمز الذاكرة مختلفًا من شخص لآخر، اعتمادًا على نوع البيانات الواردة التي يتلقاها؟ يذكرنا بيرغر أن الدماغ مقيد أيضًا بفيزياءه الحيوية:

يقول العالم: "لا يوجد سوى عدد قليل من الطرق التي يمكن من خلالها معالجة الإشارات الكهربائية في الحصين، والتي، على الرغم من تعددها، إلا أنها محدودة ومحدودة".

على الرغم من بذل قصارى جهدهم، لن يجد علماء الأعصاب وعلماء النفس المعرفي أبدًا نسخة من السيمفونية الخامسة لبيتهوفن أو كلمات أو صور أو قواعد نحوية أو أي إشارات خارجية أخرى في الدماغ. وبطبيعة الحال، فإن الدماغ البشري ليس فارغا تماما. لكنه لا يحتوي على معظم الأشياء التي يعتقد الناس أنه يحتوي عليها، حتى الأشياء البسيطة مثل "الذكريات".

إن مفاهيمنا الخاطئة حول الدماغ لها جذور تاريخية عميقة، ولكننا نشعر بالحيرة بشكل خاص بسبب اختراع أجهزة الكمبيوتر في الأربعينيات. على مدار نصف قرن، جادل علماء النفس واللغويون وعلماء الأعصاب وغيرهم من الخبراء في السلوك البشري بأن الدماغ البشري يعمل مثل الكمبيوتر.

للحصول على فكرة عن مدى تافهة هذه الفكرة، فكر في أدمغة الأطفال. لدى المولود الجديد السليم أكثر من عشرة ردود أفعال. يدير رأسه في اتجاه خدش خده ويمتص كل ما يدخل إلى فمه. يحبس أنفاسه عندما يغطس في الماء. يمسك الأشياء في يديه بقوة شديدة لدرجة أنه يستطيع تحمل وزنه تقريبًا. ولكن ربما الأهم من ذلك هو أن الأطفال حديثي الولادة لديهم آليات تعلم قوية تسمح لهم بالتغيير بسرعة حتى يتمكنوا من التفاعل بشكل أكثر فعالية مع العالم من حولهم.

المشاعر وردود الفعل وآليات التعلم هي ما لدينا منذ البداية، وعندما تفكر في ذلك، فهذا كثير جدًا. إذا افتقرنا إلى أي من هذه القدرات، فمن المحتمل أن نواجه صعوبة في البقاء على قيد الحياة.

ولكن إليك ما لا نملكه منذ ولادتنا: المعلومات، البيانات، القواعد، المعرفة، المفردات، التمثيلات، الخوارزميات، البرامج، النماذج، الذكريات، الصور، المعالجات، الإجراءات الفرعية، أجهزة التشفير، أجهزة فك التشفير، الرموز والمخازن المؤقتة - العناصر التي تسمح بالتحول الرقمي أجهزة الكمبيوتر لتتصرف بعقلانية إلى حد ما. ليس فقط أن هذه الأشياء ليست فينا منذ الولادة، بل إنها لا تتطور فينا أثناء الحياة.

نحن لا نحتفظ بالكلمات أو القواعد التي تخبرنا بكيفية استخدامها. نحن لا نقوم بإنشاء صور للنبضات البصرية، ونخزنها في مخزن مؤقت للذاكرة قصيرة المدى، ثم ننقل الصور إلى جهاز ذاكرة طويل المدى. نحن لا نتذكر المعلومات أو الصور أو الكلمات من سجل الذاكرة. كل هذا يتم بواسطة أجهزة الكمبيوتر، ولكن ليس عن طريق الكائنات الحية.

تقوم أجهزة الكمبيوتر بمعالجة المعلومات حرفيًا - الأرقام والكلمات والصيغ والصور. يجب أولاً ترجمة المعلومات إلى تنسيق يمكن للكمبيوتر التعرف عليه، أي إلى مجموعات من الآحاد والأصفار ("البتات") مجمعة في كتل صغيرة ("البايتات").

تنقل أجهزة الكمبيوتر هذه المجموعات من مكان إلى آخر إلى مناطق مختلفة من الذاكرة الفعلية، ويتم تنفيذها كمكونات إلكترونية. في بعض الأحيان يقومون بنسخ المجموعات، وأحيانًا يقومون بتحويلها بطرق مختلفة - على سبيل المثال، عند تصحيح الأخطاء في مخطوطة أو تنقيح صورة فوتوغرافية. يتم أيضًا تخزين القواعد التي يتبعها الكمبيوتر عند نقل مجموعة من المعلومات أو نسخها أو التعامل معها داخل الكمبيوتر. تسمى مجموعة القواعد "البرنامج" أو "الخوارزمية". مجموعة من الخوارزميات التي تعمل معًا والتي نستخدمها لأغراض مختلفة (على سبيل المثال، شراء الأسهم أو المواعدة عبر الإنترنت) تسمى "التطبيق".

هذه حقائق معروفة، ولكن يجب توضيحها لتوضيح الأمور: تعمل أجهزة الكمبيوتر على تمثيل رمزي للعالم. يقومون بتخزين واسترجاع. إنهم يعالجون حقًا. لديهم ذاكرة جسدية. إنهم مدفوعون حقًا بالخوارزميات بكل الطرق.

ومع ذلك، الناس لا يفعلون أي شيء من هذا القبيل. فلماذا يتحدث الكثير من العلماء عن نشاطنا العقلي كما لو كنا أجهزة كمبيوتر؟

في عام 2015، أصدر خبير الذكاء الاصطناعي جورج زركاداكيس كتابًا بعنوان "في صورتنا"، يصف فيه ستة مفاهيم مختلفة استخدمها الناس على مدى الألفي عام الماضية لوصف الذكاء البشري.

في النسخة الأولى من الكتاب المقدس، خُلق البشر من الطين أو الطين، ثم ملأه إله ذكي بروحه. هذه الروح "تصف" أذهاننا - على الأقل من وجهة نظر نحوية.

أدى اختراع الهيدروليكية في القرن الثالث قبل الميلاد إلى شعبية المفهوم الهيدروليكي للوعي البشري. وكانت الفكرة هي أن تدفق السوائل المختلفة في الجسم - "سوائل الجسم" - يمثل الوظائف الجسدية والروحية. استمر المفهوم الهيدروليكي لأكثر من 1600 عام، مما أعاق تطور الطب.

بحلول القرن السادس عشر، ظهرت الأجهزة التي تعمل بالزنبركات والتروس، مما ألهم رينيه ديكارت ليقول إن الإنسان آلة معقدة. في القرن السابع عشر، اقترح الفيلسوف البريطاني توماس هوبز أن التفكير يحدث من خلال حركات ميكانيكية صغيرة في الدماغ. مع بداية القرن الثامن عشر، أدت الاكتشافات في مجال الكهرباء والكيمياء إلى ظهور نظرية جديدة في التفكير البشري، ذات طبيعة مجازية أكثر. في منتصف القرن التاسع عشر، قام الفيزيائي الألماني هيرمان فون هيلمهولتز، مستوحى من التطورات الحديثة في مجال الاتصالات، بمقارنة الدماغ بالتلغراف.

ألبريشت فون هالر. الأيقونات التشريحية

ذكر عالم الرياضيات جون فون نيومان أن وظيفة الجهاز العصبي البشري هي "رقمية في حالة عدم وجود دليل على عكس ذلك"، ورسم أوجه التشابه بين مكونات أجهزة الكمبيوتر في ذلك الوقت ومناطق الدماغ البشري.

يعكس كل مفهوم الأفكار الأكثر تقدمًا في العصر الذي ولد فيه. وكما قد يتوقع المرء، بعد سنوات قليلة فقط من ولادة تكنولوجيا الكمبيوتر في أربعينيات القرن العشرين، قيل إن الدماغ يعمل مثل الكمبيوتر: فالدماغ نفسه يلعب دور الناقل المادي، وتعمل أفكارنا بمثابة البرنامج.

وقد وصل هذا الرأي إلى ذروته في كتاب "الكمبيوتر والدماغ" الصادر عام 1958، والذي ذكر فيه عالم الرياضيات جون فون نيومان بشكل قاطع أن وظيفة الجهاز العصبي البشري "رقمية في غياب الأدلة التي تثبت عكس ذلك". وعلى الرغم من اعترافه بأنه لا يُعرف سوى القليل جدًا عن دور الدماغ في عمل الذكاء والذاكرة، فقد أجرى العالم مقارنات بين مكونات أجهزة الكمبيوتر في ذلك الوقت ومناطق الدماغ البشري.

الصورة: شترستوك

وبفضل التقدم اللاحق في تكنولوجيا الكمبيوتر وأبحاث الدماغ، تطورت تدريجياً دراسة طموحة متعددة التخصصات للوعي البشري، استناداً إلى فكرة أن الناس، مثل أجهزة الكمبيوتر، هم معالجو المعلومات. يتضمن هذا العمل الآن آلاف الدراسات، ويتلقى تمويلًا بمليارات الدولارات، وكان موضوعًا للعديد من الأوراق البحثية. يوضح كتاب راي كورزويل الصادر عام 2013 بعنوان "كيفية خلق العقل: كشف سر التفكير البشري" هذه النقطة، حيث يصف "خوارزميات" الدماغ، وتقنيات "معالجة المعلومات"، وحتى كيف يشبه ظاهريًا الدوائر المتكاملة في بنيته.

إن فكرة التفكير البشري كجهاز لمعالجة المعلومات (IP) تهيمن حاليًا على الوعي البشري سواء بين الناس العاديين أو بين العلماء. لكن هذا في النهاية مجرد استعارة أخرى، خيال نمرره على أنه واقع لشرح شيء لا نفهمه حقًا.

من السهل جدًا صياغة المنطق غير الكامل لمفهوم OR. إنه يقوم على قياس منطقي مغلوط مع افتراضين معقولين واستنتاج خاطئ. الافتراض المعقول رقم 1: جميع أجهزة الكمبيوتر قادرة على التصرف بذكاء. الافتراض المعقول رقم 2: جميع أجهزة الكمبيوتر هي معالجات معلومات. استنتاج غير صحيح: جميع الكائنات القادرة على التصرف بذكاء هي معالجات معلومات.

إذا نسينا الشكليات، فإن فكرة أن الناس يجب أن يكونوا معالجي معلومات لمجرد أن أجهزة الكمبيوتر كذلك هي محض هراء، وعندما يتم التخلي عن مفهوم الذكاء الاصطناعي أخيرًا، فمن المحتمل أن ينظر إليه المؤرخون من نفس وجهة النظر التي ننظر إليها الآن، تبدو المفاهيم الهيدروليكية والميكانيكية وكأنها هراء.

قم بإجراء تجربة: اسحب فاتورة بقيمة مائة روبل من الذاكرة، ثم أخرجها من محفظتك وانسخها. هل ترى الفرق؟

من المؤكد أن الرسم الذي تم إجراؤه في غياب النسخة الأصلية سيكون فظيعًا مقارنة بالرسم المصنوع من الحياة. على الرغم من أنك في الواقع قد رأيت مشروع القانون هذا أكثر من ألف مرة.

ما المشكلة؟ ألا ينبغي "تخزين" "صورة" الورقة النقدية في "سجل التخزين" في دماغنا؟ لماذا لا يمكننا فقط "الإشارة" إلى هذه "الصورة" وتصويرها على الورق؟

من الواضح لا، وآلاف السنين من البحث لن تسمح لنا بتحديد موقع صورة هذه الفاتورة في الدماغ البشري لمجرد أنها غير موجودة.

إن الفكرة، التي يروج لها بعض العلماء، بأن الذكريات الفردية يتم تخزينها بطريقة أو بأخرى في خلايا عصبية خاصة هي فكرة سخيفة. ومن بين أمور أخرى، تأخذ هذه النظرية مسألة بنية الذاكرة إلى مستوى أكثر صعوبة: كيف وأين يتم تخزين الذاكرة في الخلايا؟

إن فكرة تخزين الذكريات في الخلايا العصبية الفردية هي فكرة سخيفة: كيف وأين يمكن تخزين المعلومات في الخلية؟لن نضطر أبدًا إلى القلق بشأن جنون العقل البشري في الفضاء الإلكتروني، ولن نتمكن أبدًا من تحقيق الخلود عن طريق تنزيل أرواحنا إلى وسيلة أخرى.

إحدى التوقعات، التي عبر عنها بشكل أو بآخر عالم المستقبل راي كورزويل، والفيزيائي ستيفن هوكينج والعديد من الآخرين، هي أنه إذا كان الوعي البشري يشبه البرنامج، فيجب أن تظهر قريبًا تقنيات تسمح بتحميله على جهاز كمبيوتر ، وبالتالي تعزيز القدرات الفكرية بشكل كبير وجعل الخلود ممكنا. شكلت هذه الفكرة أساس حبكة الفيلم البائس التعالي (2014)، الذي لعب فيه جوني ديب دور عالم مشابه لكورزويل. لقد قام بتحميل عقله على الإنترنت، مما تسبب في عواقب وخيمة على البشرية.

لقطة من فيلم "التفوق"

لحسن الحظ، فإن مفهوم OI لا يقترب حتى من الواقع، لذلك لا داعي للقلق بشأن جنون العقل البشري في الفضاء الإلكتروني، وللأسف، لن نتمكن أبدًا من تحقيق الخلود عن طريق تنزيل أرواحنا إلى وسيلة أخرى. لا يقتصر الأمر على نقص البرمجيات في الدماغ، فالمشكلة أعمق من ذلك - دعنا نسميها مشكلة التفرد، وهي رائعة ومحبطة في نفس الوقت.

وبما أن أدمغتنا لا تحتوي على "أجهزة ذاكرة" ولا "صور" للمحفزات الخارجية، وبما أن الدماغ يتغير على مدار الحياة تحت تأثير الظروف الخارجية، فلا يوجد سبب للاعتقاد بأن أي شخصين في العالم سوف يتفاعلان مع هذه الظروف. نفس التحفيز بنفس الطريقة. إذا حضرنا أنا وأنت نفس الحفلة، فإن التغييرات التي تحدث في دماغك بعد الاستماع ستكون مختلفة عن التغييرات التي تحدث في دماغي. تعتمد هذه التغييرات على البنية الفريدة للخلايا العصبية التي تشكلت خلال الحياة السابقة بأكملها.

ولهذا السبب، كما كتب فريدريك بارتليت في كتابه "الذاكرة" عام 1932، لن يتمكن شخصان يسمعان نفس القصة من إعادة سردها بنفس الطريقة تمامًا، وبمرور الوقت ستصبح نسختهما من القصة أقل تشابهًا مع بعضها البعض.

"التفوق"

أعتقد أن هذا ملهم للغاية لأنه يعني أن كل واحد منا فريد حقًا، ليس فقط في تركيبتنا الجينية، ولكن أيضًا في الطريقة التي تتغير بها أدمغتنا بمرور الوقت. لكنه أيضًا أمر محبط، لأنه يجعل حل العمل الصعب بالفعل الذي يقوم به علماء الأعصاب شبه مستحيل. يمكن أن يؤثر كل تغيير على آلاف أو ملايين الخلايا العصبية أو الدماغ بأكمله، كما أن طبيعة هذه التغييرات فريدة أيضًا في كل حالة.

والأسوأ من ذلك، أنه حتى لو تمكنا من تسجيل حالة كل خلية من خلايا الدماغ البالغ عددها 86 مليار خلية عصبية ومحاكاتها كلها على جهاز كمبيوتر، فإن هذا النموذج الضخم سيكون عديم الفائدة خارج الجسم الذي ينتمي إليه الدماغ. ربما يكون هذا هو المفهوم الخاطئ الأكثر إزعاجًا حول البنية البشرية، والذي ندين به للمفهوم الخاطئ لـ OI.

تقوم أجهزة الكمبيوتر بتخزين نسخ طبق الأصل من البيانات. ويمكن أن تظل دون تغيير لفترة طويلة حتى عند انقطاع التيار الكهربائي، في حين أن الدماغ يدعم ذكائنا فقط طالما بقي على قيد الحياة. لا يوجد التبديل. إما أن يعمل الدماغ دون توقف، أو لن نكون موجودين. علاوة على ذلك، وكما أشار عالم الأعصاب ستيفن روز في كتابه "مستقبل الدماغ" الصادر عام 2005، فإن نسخة من الحالة الحالية للدماغ قد تكون عديمة الفائدة دون معرفة السيرة الذاتية الكاملة لصاحبها، حتى بما في ذلك السياق الاجتماعي الذي نشأ فيه الشخص.

وفي الوقت نفسه، يتم إنفاق أموال طائلة على أبحاث الدماغ بناءً على أفكار ووعود كاذبة لن يتم الوفاء بها. وهكذا أطلق الاتحاد الأوروبي مشروعاً لدراسة الدماغ البشري بقيمة 1.3 مليار دولار، وصدقت السلطات الأوروبية الوعود المغرية التي أطلقها هنري ماركرام بإنشاء جهاز محاكاة عمل لوظيفة الدماغ يعتمد على الكمبيوتر العملاق بحلول عام 2023، وهو ما من شأنه أن يغير بشكل جذري نهج العلاج. من مرض الزهايمر وغيره من الأمراض، وقدمت للمشروع تمويلًا غير محدود تقريبًا. وبعد أقل من عامين من إطلاق المشروع، تبين أنه فاشل، وطُلب من ماركرام الاستقالة.

الناس كائنات حية، وليسوا أجهزة كمبيوتر. إقبله. نحن بحاجة إلى مواصلة العمل الشاق لفهم أنفسنا، ولكن دون إضاعة الوقت في الأمتعة الفكرية غير الضرورية. على مدار نصف قرن من وجوده، لم يقدم لنا مفهوم OR سوى عدد قليل من الاكتشافات المفيدة. حان الوقت للنقر على زر الحذف.

روبرت إبستاين هو عالم نفسي كبير في المعهد الأمريكي للأبحاث السلوكية والتكنولوجيا في كاليفورنيا. وهو مؤلف 15 كتابًا ورئيس التحرير السابق لمجلة علم النفس اليوم.

كل دماغ بشري هو شيء خاص، وهو معجزة طبيعية معقدة بشكل لا يصدق، تم إنشاؤه عبر ملايين السنين من التطور. اليوم يُطلق على دماغنا اسم الكمبيوتر الحقيقي. وهذا التعبير لا يستخدم عبثا.

واليوم سنحاول أن نفهم لماذا يطلق العلماء على الدماغ البشري جهاز كمبيوتر بيولوجي، وما هي الحقائق المثيرة للاهتمام حوله.

لماذا يعتبر الدماغ جهاز كمبيوتر بيولوجي؟

يطلق العلماء على الدماغ اسم الكمبيوتر البيولوجي لأسباب واضحة. الدماغ، مثل المعالج الرئيسي لأي نظام كمبيوتر، هو المسؤول عن تشغيل جميع عناصر وعقد النظام. كما هو الحال مع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) والقرص الصلب وبطاقة الفيديو وعناصر الكمبيوتر الأخرى، يتحكم العقل البشري في الرؤية والتنفس والذاكرة وأي عملية أخرى تحدث في جسم الإنسان. يقوم بمعالجة البيانات الواردة واتخاذ القرارات وتنفيذ جميع الأعمال الفكرية.

أما بالنسبة للخاصية "البيولوجية"، فإن وجودها واضح تمامًا أيضًا، لأن الدماغ البشري، على عكس تكنولوجيا الكمبيوتر التقليدية، ذو أصل بيولوجي. لذلك اتضح أن الدماغ هو جهاز كمبيوتر بيولوجي حقيقي.

مثل معظم أجهزة الكمبيوتر الحديثة، يحتوي الدماغ البشري على عدد كبير من الوظائف والقدرات. ونحن نقدم بعض الحقائق الأكثر إثارة للاهتمام حولهم أدناه:

• حتى في الليل، عندما يستريح جسمنا، لا ينام الدماغ، ولكن على العكس من ذلك، يكون في حالة أكثر نشاطا مما كانت عليه خلال النهار؛
• إن المقدار الدقيق للمساحة أو الذاكرة التي يمكن تخزينها في الدماغ البشري غير معروف حاليًا للعلماء. ومع ذلك، يقترحون أن هذا "القرص الصلب البيولوجي" يمكنه تخزين ما يصل إلى 1000 تيرابايت من المعلومات؛
• ويبلغ متوسط ​​وزن الدماغ كيلوغراماً ونصف، ويزداد حجمه، كما في حالة العضلات، من التدريب. صحيح، في هذه الحالة، التدريب يعني اكتساب معرفة جديدة، وتحسين الذاكرة، وما إلى ذلك؛
• على الرغم من أن الدماغ هو الذي يتفاعل مع أي ضرر يلحق بالجسم عن طريق إرسال إشارات الألم إلى الأجزاء المقابلة من الجسم، إلا أنه في حد ذاته لا يشعر بالألم. عندما نشعر بالصداع، فهو فقط ألم في أنسجة وأعصاب الجمجمة.

الآن أنت تعرف لماذا يسمى الدماغ بالكمبيوتر البيولوجي، مما يعني أنك قمت ببعض التدريب لعقلك. لا تتوقف عند هذا الحد، وتعلم شيئًا جديدًا بشكل منهجي.

عضو يقوم بتنسيق وتنظيم جميع الوظائف الحيوية للجسم ويتحكم في السلوك. ترتبط جميع أفكارنا ومشاعرنا وأحاسيسنا ورغباتنا وحركاتنا بعمل الدماغ، وإذا لم يعمل، يدخل الشخص في حالة غيبوبة: حيث يتم فقدان القدرة على القيام بأي أفعال أو أحاسيس أو ردود أفعال للمؤثرات الخارجية .

نموذج الكمبيوتر للدماغ

بدأت جامعة مانشستر في بناء أول نوع جديد من أجهزة الكمبيوتر، الذي يحاكي تصميمه بنية الدماغ البشري، حسبما ذكرت هيئة الإذاعة البريطانية (بي بي سي). وتبلغ تكلفة النموذج مليون جنيه.

يقول البروفيسور ستيف فوربر إن الكمبيوتر المبني على المبادئ البيولوجية يجب أن يُظهر استقرارًا كبيرًا في التشغيل. يقول فوربر: "يستمر دماغنا في العمل على الرغم من الفشل المستمر للخلايا العصبية التي تشكل أنسجتنا العصبية". "هذه الخاصية ذات أهمية كبيرة للمصممين المهتمين بجعل أجهزة الكمبيوتر أكثر موثوقية."

واجهات الدماغ

من أجل رفع كأس عدة أقدام باستخدام الطاقة العقلية وحدها، كان على السحرة أن يتدربوا لعدة ساعات في اليوم.
وبخلاف ذلك، فإن مبدأ الرافعة يمكن أن يضغط بسهولة على الدماغ من خلال الأذنين.

تيري براتشيت، "لون السحر"

من الواضح أن أعظم مجد للواجهة بين الإنسان والآلة يجب أن يكون القدرة على التحكم في الآلة بالفكر وحده. إن إدخال البيانات مباشرة إلى الدماغ هو بالفعل قمة ما يمكن أن يحققه الواقع الافتراضي. هذه الفكرة ليست جديدة وقد ظهرت في مجموعة واسعة من أدب الخيال العلمي لسنوات عديدة. فيما يلي جميع ألعاب السايبربانك تقريبًا التي لها اتصالات مباشرة بمجموعات الإنترنت والبرامج الحيوية. والتحكم في أي تقنية باستخدام موصل دماغي قياسي (على سبيل المثال، صامويل ديلاني في رواية "نوفا")، والكثير من الأشياء الأخرى المثيرة للاهتمام. لكن الخيال العلمي جيد، ولكن ما الذي يحدث في العالم الحقيقي؟

اتضح أن تطوير واجهات الدماغ (BCI أو BMI - واجهة الدماغ والكمبيوتر وواجهة الدماغ والآلة) يجري على قدم وساق، على الرغم من أن القليل من الناس يعرفون ذلك. وبطبيعة الحال، فإن النجاحات بعيدة جدا عما هو مكتوب في روايات الخيال العلمي، ولكن مع ذلك، فهي ملحوظة تماما. حاليًا، يتم تنفيذ العمل على واجهات الدماغ والأعصاب بشكل أساسي كجزء من إنشاء مختلف الأطراف الاصطناعية والأجهزة لتسهيل الحياة للأشخاص المصابين بالشلل الجزئي أو الكامل. يمكن تقسيم جميع المشاريع إلى واجهات للإدخال (ترميم أو استبدال الأعضاء الحسية التالفة) والإخراج (التحكم في الأطراف الاصطناعية والأجهزة الأخرى).

في جميع حالات الإدخال المباشر للبيانات، من الضروري إجراء عملية جراحية لزرع أقطاب كهربائية في الدماغ أو الأعصاب. في حالة الإخراج، يمكنك القيام بأجهزة استشعار خارجية لإجراء مخطط كهربية الدماغ (EEG). ومع ذلك، فإن EEG هي أداة غير موثوقة إلى حد ما، لأن الجمجمة تضعف بشكل كبير تيارات الدماغ ولا يمكن الحصول إلا على معلومات عامة للغاية. إذا تم زرع أقطاب كهربائية، فيمكن أخذ البيانات مباشرة من مراكز الدماغ المرغوبة (على سبيل المثال، المراكز الحركية). لكن مثل هذه العملية أمر خطير، لذلك يتم إجراء التجارب الآن على الحيوانات فقط.

في الواقع، كان لدى البشرية منذ فترة طويلة مثل هذا الكمبيوتر "المفرد". وفقًا للمؤسس المشارك لمجلة Wired، كيفن كيلي، يمكن اعتبار الملايين من أجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف المحمولة وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي والأجهزة الرقمية الأخرى المتصلة بالإنترنت مكونات لجهاز كمبيوتر واحد. معالجه المركزي هو جميع معالجات جميع الأجهزة المتصلة، ومحرك الأقراص الثابتة الخاص به هو محركات الأقراص الثابتة ومحركات الأقراص المحمولة في العالم كله، وذاكرة الوصول العشوائي الخاصة به هي الذاكرة الإجمالية لجميع أجهزة الكمبيوتر. يقوم هذا الحاسوب في كل ثانية بمعالجة كمية من البيانات تعادل جميع المعلومات التي تحتويها مكتبة الكونغرس، ونظام التشغيل الخاص به هو شبكة الويب العالمية.

بدلاً من نقاط الاشتباك العصبي للخلايا العصبية، فإنها تستخدم ارتباطات تشعبية متشابهة وظيفيًا. كلاهما مسؤول عن إنشاء ارتباطات بين العقد. كل وحدة فكرية، مثل الفكرة، تنمو كلما تم إنشاء المزيد والمزيد من الروابط مع الأفكار الأخرى. أيضًا على الشبكة: عدد أكبر من الروابط إلى مورد معين (نقطة عقدية) يعني أهميته الأكبر للكمبيوتر ككل. علاوة على ذلك، فإن عدد الارتباطات التشعبية على شبكة الويب العالمية قريب جدًا من عدد المشابك العصبية في الدماغ البشري. ويقدر كيلي أنه بحلول عام 2040، سيكون لدى الكمبيوتر الكوكبي قوة حاسوبية تتناسب مع القوة العقلية الجماعية لجميع البشر البالغ عددهم 7 مليارات شخص الذين سيسكنون الأرض بحلول ذلك الوقت.

ولكن ماذا عن الدماغ البشري نفسه؟ آلية بيولوجية عفا عليها الزمن. تعمل المادة الرمادية لدينا بسرعة معالج Pentium الأول، منذ عام 1993. وبعبارة أخرى، يعمل دماغنا بتردد 70 ميغاهيرتز. بالإضافة إلى ذلك، تعمل أدمغتنا وفقًا لمبدأ تناظري، لذلك لا يمكن أن يكون هناك شك في المقارنة مع الطريقة الرقمية لمعالجة البيانات. هذا هو الفرق الرئيسي بين المشابك العصبية والارتباطات التشعبية: المشابك العصبية، التي تتفاعل مع بيئتها والمعلومات الواردة، تغير الكائن الحي بمهارة، والذي لا يكون له حالتان متطابقتان أبدًا. ومن ناحية أخرى، يظل الارتباط التشعبي هو نفسه دائمًا، وإلا تبدأ المشاكل.

ومع ذلك، يجب أن نعترف بأن دماغنا أكثر كفاءة بكثير من أي نظام اصطناعي أنشأه الناس. بطريقة غامضة تمامًا، جميع قدرات الحوسبة العملاقة للدماغ موجودة في جمجمتنا، وتزن ما يزيد قليلاً عن كيلوغرام، وفي الوقت نفسه لا تتطلب سوى 20 واطًا من الطاقة لتعمل. قارن هذه الأرقام مع 377 مليار واط التي، وفقًا للحسابات التقريبية، يستهلكها حاليًا جهاز كمبيوتر واحد. وهذا، بالمناسبة، يعادل 5% من إنتاج الكهرباء العالمي.

إن مجرد حقيقة مثل هذا الاستهلاك الهائل للطاقة لن يسمح أبدًا للكمبيوتر الموحد بالاقتراب من كفاءة الدماغ البشري. حتى في عام 2040، عندما تصبح قوة الحوسبة لأجهزة الكمبيوتر عالية جدًا، سيستمر استهلاكها للطاقة في الزيادة.