Человеческий мозг – невероятно сложный объект. С миллиардами ячеек, каждый с тысячами подключений, трудно знать, с чего начать. Нейробиологи могут исследовать мозг электродами, видеть внутри него сканерами и наблюдать, что происходит с людьми, когда их части повреждены при несчастных случаях и заболеваниях. Но объединение всей этой информации скорее напоминает восстановление головоломки без изображения на коробке для руководства.
Мы могли бы вдохнуть вдохновение из проекта генома человека. Геном также чрезвычайно сложный, с миллиардами строительных блоков. Несмотря на эти проблемы, геном был успешно распущен на сумму около 3,8 млрд. Долл. США в 2003 году. По оценкам, данные, полученные в рамках проекта «Геном человека», произвели 141 долл. США в экономике за каждые 1 долл. США, потраченные на исследования.
Теперь администрация Обамы планирует сделать то же самое для человеческого мозга, в столь же амбициозных масштабах (3 миллиарда долларов за десять лет). Цель «Карты активности мозга» (БАМ) – отобразить активность каждого нейрона и связи в живом мозге. Поскольку деятельность мозга определяет нашу психическую жизнь, мы надеемся, что всеобъемлющая дорожная карта поможет нам понять, как формируются воспоминания, как конкретные лекарства могут облегчить психические расстройства и даже то, как мозг генерирует сознание. Соответствующие технологии (многоэлектродная запись, оптогенетика) быстро развиваются, и широкомасштабные исследования уже дают новое представление о том, как сети клеток взаимодействуют друг с другом. Успешная карта активности мозга находится в пределах нашего понимания.
Но как будет выглядеть успех? Будет ли полезна карта человеческого мозга так же, как полезна карта генома человека? В генетике успех позволяет нам понять и контролировать физические характеристики. В нейробиологии успех должен привести к эквивалентному пониманию ума. Мы сможем использовать карту, чтобы помочь уменьшить аберрантные эмоции при посттравматическом стрессовом расстройстве, снять настроение в депрессии и обратить вспять снижение Альцгеймера. Однако все эти приложения основаны на глубоком понимании ума, а также мозга.
Компьютерный ученый Дэвид Марр отметил, что ум может быть полностью понят только путем связывания трех уровней: функции системы, вычислений, выполняемых системой, и того, как эти вычисления реализуются в мозге. Запись мозговых клеток, уходящих самостоятельно, даже тысячи из них, заставит нас дождаться. Представьте себе, что вы можете визуализировать электронику своего компьютера, а также прикоснуться к электронной почте. Образцы, которые вы видите, могли бы рассказать вам, как все работает, но вы не могли бояться, что у вас открыт веб-браузер, и, конечно же, не то, что вы пишете со старым другом. В статье в журнале « Нейрон» ученые, стоящие за предложением БАМ, напоминают нам, что функция мозга возникает «от сложных взаимодействий между составляющими». Они, похоже, согласны с Марром. Но пока мы не знаем полной информации о предложении, в его нынешнем виде большая часть финансирования БАМ будет брошена на понимание только одного из трех его уровней: реализация.
Изучение одного уровня без другого скорее похоже на создание Большого адронного коллайдера без инвестиций в теоретическую физику. Психологи и когнитивные ученые являются экспертами по устранению разрыва между работой ума и мозга. Например, тщательно разрабатывая поведенческие тесты, которые могут исследовать психическую дисфункцию, они начинают изучать под традиционными классификациями психических расстройств, чтобы понять, как некоторые компоненты ума идут наперекосяк. Эти люди должны идти рука об руку с технологами на переднем крае науки о мозге. Новые технологии, отстаиваемые учеными BAM, приведут к большому сбору данных о мозге, и они являются важной частью долгосрочных инвестиций в науку о мозге. Но без подобных инвестиций в науку о разуме мы будем озадачены тем, как эти фигуры вписываются в нашу повседневную жизнь. Только, рассматривая ум при решении мозга, мы получим больше БАМ для нашего доллара.
