Связи решают всё: коннектом как универсальная модель
12+
  вернуться Время чтения: 7 минут   |   Комментариев нет
Сохранить

Связи решают всё: коннектом как универсальная модель

Что написать на майке нейробиологу (и не только ему)? Размышление о коннектоме в нашей жизни и жизни как коннектоме.

Однажды меня вдохновило выступление Дэвида Чалмерса на TED, посвящённое сложной проблеме сознания. Он увлекательно рассказывал о тупике, в котором находится нынешняя наука в отношении этого вопроса. В лекции прозвучала интересная мысль: учёные говорят, что любая состоятельная теория должна быть сформулирована так, чтобы её можно было уместить на футболке. Крупным шрифтом, разумеется.

Чалмерс считает, что главный вызов, стоящий перед когнитивными науками сейчас — это найти идею, которая отвечала бы на вопрос не «как устроено сознание», а «почему оно вообще есть»? При этом содержащую достаточно простое объяснение, способное уместиться на майке.

Одним из передовых и масштабных направлений в изучении работа мозга являются проекты создания человеческого коннектома — модели связей, образующихся в человеческом мозге. К концу прошлого века ученым удалось смоделировать коннектом нематоды, червя с красивым видовым названием Caenorhabditis elegans, содержащим всего 302 нейрона, образующих около 7 000 связей. В человеческом мозге 86 миллиардов нейронов и в миллионы раз больше связей, и учёным доступны пока лишь попытки воссоздать коннектомы отдельных частей мозга мыши или человека размером в несколько нанометров или общие карты нейронных сетей или связей между отделами и областями мозга (надо сказать, ошеломляюще уже подробных, но далеко не точных).   

image_image
Элегантный коннектом червя по имени Элеганс.
(источник: )

О своём проекте, об основах устройства мозга и методах построения структуры мозга рассказывает Себастьян Сеунг в своей книге «Коннектом» и в презентации проекта на TED. Главная идея его выступления: «Я — это мой коннектом». Она подразумевает, что личность человека, его поведение, образ мыслей, другими словами, субъективный опыт переживания и пребывание в сознании вообще определяется его коннектомом, сложнейшей комплексной картой состояния нейронных соединений в его голове.

Приводя одну из самых простых и изящных метафор, которые я встречал в разговорах о нейронауках, он показывает, что процесс формирования коннектома протекает в двух направлениях — структура нейронных связей определяет сознание человека, равно как и его поведение и образ мыслей может менять эту структуру благодаря свойству нейропластичности. Подобно потоку воды в ручье, нейронные импульсы бегут по руслу коннектома, однако с течением времени русло может меняться под воздействием потока воды. Наконец, пересохший ручей прекращает существовать — связи в мозге распадаются, не получая необходимое количество импульсов.

image_image
Себастьян Сеунг: «Я — это мой коннектом».
(источник: ted.com)
Эта общая отсылка к проблемам сознания и передовому краю нейробиологии была необходима, чтобы представить идею, которую я хотел бы написать на майке. «Life is connectome. Вся жизнь — коннектом».

Любая структура, описывающая порядок связей (или, как говорят математики, отношений) любых объектов определяет взаимодействие между ними, и таким же образом зависит от характера и количества этого взаимодействия. Не то чтобы я мог говорить о сознании, возникающем между двумя любыми структурами (хотя соблазн есть) — речь идет в большей степени о картине жизни, сложнейших и объемных картах взаимосвязей. Об определённом количестве информации, передаваемом объектами друг другу, о структуре, определяющей эту передачу, и влиянии информации на каналы связи.

Суть идеи в том, что в любой момент времени можно представить картину любого события или явления в виде соединенных между собой источников действия, причём количество таких связей может быть чрезвычайно велико. Простая модель будет содержать основные детали, имеющие определяющее значение, большее точная — проявляющиеся детали, которые также могут иметь большое значение, но не видны на первый взгляд.

image_image
Проекты по изучению коннектома существуют на всех континентах.
(источник: )

Представим группу людей, скажем, рабочий коллектив или группу родственников. Возможна ли математически описываемая модель отношений между ними? Наверняка, но сколько же придется считать, да еще и в процессе постоянного изменения связей! Практическое применение может иметь и более простая модель, содержащая структуру связей, достаточно полную, чтобы описываемая система имела понятные и узнаваемые очертания. 

Собственно, само определение «рабочий коллектив» даёт нам очень простое и размытое представление об объекте, которое дополнится и приобретёт индивидуальные характеристики и черты конкретного коллектива при составлении картины взаимосвязей и отношений в нём. 

Забудем на время про психологию отношений, социологию, нейробиологию и другие сложные вещи. В менеджменте такая концепция тоже может иметь практическое применение и служить основой для построения моделей и разработки решений. 

Работа на производстве в течение почти 7 лет позволяет говорить о том, что большая часть конфликтов и противоречий в управлении коллективом или предприятием вызвана недостатком коммуникаций или их низкой эффективностью. Другими словами, дело в количестве связей и их качестве, их структуре. Химический завод — это коннектом. Производственная компания — это коннектом. Государство, народность, квартал, город. Продаваемая в интернет-магазине книга — это коннектом.

Ваше участие или неучастие в той или иной системе, отношение к ней и поведение определяет существование этого куска жизни, структуру связей и взаимодействие с ним. 

Идеи построения карт или схем того или иного события широко распространены. Моё видение Великого Коннектома Всех Времен и Народов в большей степени подразумевает общие принципы выявления таких связей и применения их для изменения общей сетки взаимодействий.

К слову, принцип, объясняющий, что лучше и проще менять связь с объектом, чем пытаться изменить сразу и полностью сам объект, кажется очевидным, однако часто уходит куда-то на задний план (и не только в менеджменте). 

Концепция о коннектомике жизни, конечно, никакая не теория, она не объясняет, по сути, ничего. Но я бы всё-таки разместил её на майку хотя бы потому, что она ставит многие вопросы. Причём нередко заставляет по-иному взглянуть на уже известные мысли и убеждения. Философские, практические, и даже этические проблемы могут предстать в другом свете, что делает возможным найти для них новое решение. 

Станет ли более успешным человек с большим количеством связей? Можно ли, натренировав мозг, стать умнее, хитрее, эффективнее, чем генетические предки? Прокачать коннектом? Улучшить его? Какое количество информации попадает к нам извне и как она интерпретируется мозгом? Сколько вообще людей живет в этом мире «не своими мозгами», привязанными к медиа или своду норм и правил, не отвечающих их внутренним убеждениям? Можно ли моделировать сознание, станет ли это причиной для гонки вооружения государств — или государство поменяет форму, отбросив атрибуты равенства, ненужные в мире уникальных коннектомов? Скоро ли появятся сверхлюди, создающие коннектомы вокруг себя? Или нами по-прежнему будет править Коннектом Коннектомович Случай?

Нейробиолог, профессор, член-корреспондент РАН и РАМН Константин Анохин рассказывает о коннектоме.

Концепция коннектома может быть основой метода при поиске ответа на два главных вопроса человеческого стремления к новым знаниям: «как это, черт возьми, устроено?» и «что, в конце концов, с этим делать?», которые следуют друг за другом всегда и везде. Очевидно, в отношении себя каждый может хотя бы попробовать менять, формировать, формулировать важные для себя коннектомы. Собственно, как ещё более полно описать жизнь?

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

статьи по теме

Коннектомы и когнитом: гиперсетевые модели мозга

4 книги о том, как работает мозг

Как соотносятся мозг и разум?