Последние исследования в области нейрофизиологии совместно с нанотехнологическими разработками позволяют заглянуть в глубину человеческого мозга и немного развеять пелену тайны, окутывающую процесс мышления. С одной стороны, этот процесс интересен сам по себе, как и любое научное познание, с другой – представляет потенциальную возможность создания искусственного интеллекта.
Профессор нейрофизиологии Национального Института Медицинских Исследований Великобритании Марк Бэар (Mark F. Bear) совместно с коллегами из Бристольского и Парижского Университетов (последний представлял небезызвестный Серж Ларош, Serge Laroche) показали, что долговременное потенцирование (LTP) действительно происходит в гиппокампе – центральной анатомической лимбической системе, отвечающей за восприятие информации и ориентацию в пространстве. Это предположение было впервые высказано 30 лет назад, однако, до сих пор не было подтверждено. В ходе LTP происходит создание синапсов или соединений между нейронами, что позволяет человеческому мозгу запоминать и хранить приобретенную информацию. Существует и обратный процесс – подавление синапсов (LTD, long-term depression), позволяющий, выражаясь машинным языком, «стирать» информацию или, по-человечески – забывать её.
Для того, чтобы выяснить механизм создания синапсов, исследователи генерировали электрические сигналы, аналогичные тем, что проходят по аксонам (нервам) при принятии информации и обнаружили увеличение числа определенных синапсов. Однако, установить причинно-следственную связь – доказать, что именно восприятие информации или обучение ответственно за LTP, им не удалось. Было обнаружено три проблемы. Во-первых, многие задачи требует неоднократного повторения события, и небольшое изменение скорости обучения подопытных животных скрывает за собой чувствительные к времени маркеры LTP. Во-вторых, изменения, происходящие в гиппокампе, не так заметны и происходят гораздо реже. В-третьих, информация может усваиваться как путем создания синапсов, так и путем их подавления (LTD).
Возможно, что эту задачу можно будет решить с помощью нанотехнологии, предложенной Гарвардскими химиками во главе с Чарльзом Либером (Charles M. Lieber), сумевшими создать искусственные синапсы между нейронами с использованием нанопроводников. Более того, ученые смогли присоединить нанотранзистор (из двух скрещенных нанотрубок) к нейрону, позволяя обнаруживать, генерировать, усиливать или подавлять электрические импульсы, проходящие между нейронами.
По мнению ученых, это настоящий прорыв в нейрофизиологии: использовавшиеся ранее методы вживления гораздо больших по размерам микроэлектродов зачастую являются разрушительными для клеток и менее чувствительными. Более того, эти методы открывают путь к созданию наноимплантантов – то, что еще несколько лет назад считалось фантастикой, судя во всему, быстро становится реальностью.