Представители современной нейробиологии предполагают, что все воспоминания, навыки, личностные и интеллектуальные черты, закодированы сочетанием синапсов, а для того, чтобы их расшифровать необходимо составить специальную карту связей. Идея картирования мозга человека лежит в основе новой отрасли науки – коннектомики.

Объектом изучения при этом является коннектом – полное описание структуры связей нервной системы организма. Чаще всего рассмотрение ограничивается областью головного мозга. Особенность коннектома в том, что описав его, составив структурную карту, учёные надеются выявить источники психических заболеваний, познать структуру памяти и открыть для себя ещё множество возможностей.

Структура связей нейронов

В мозгу человека около 86 млрд нейронов, между которыми происходит множество контактов, образующих связи, называемые «синапсы», причём нейроны со сходными функциями имеют большее количество общих связей, чем нейроны с разными функциями. Насчитывается предположительно 100 триллионов таких нейронных взаимодействий, учтя каждое из которых в результате получают коннектом.

Проблема в том, что задача эта крайне трудоёмкая, современные технологии не позволяют полностью автоматизировать процесс, поэтому значительную часть работы приходится делать или перепроверять вручную. Необходимо проследить каждый из почти 100 млрд нейронов, для него и всех его синапсов создать трёхмерную модель.

Даже имея в своём распоряжении суперкомпьютеры, специалисты тратят на это уйму времени, поэтому о создании полной карты личности человека в реальном времени пока приходится только мечтать.

Но прогресс не стоит на месте и учёные из многих стран, включая Россию активно работают над этим вопросом.

Но помимо сказанного процесс осложняется ещё и тем, что коннектом — система динамичная. Под влиянием психической деятельности и времени нейроны отращивают и теряют свои ветви, а синапсы могут как увеличиваться в размерах, так и уменьшаться вплоть до полного исчезновения. Кроме того, постоянно создаются новые синапсы под влиянием приобретаемых знаний и навыков, то есть в процессе развития личности.

Всё это говорит о том, что коннектом уникален и теоретически содержит информацию о воспоминаниях, личности и интеллекте.

Роль коннектома

Описание полного коннектома человека поможет разобраться со многими умственными процессами, благодаря чему можно будет:

• излечить больных с расстройствами личности, депрессией, разного рода зависимостями, эпилепсией и множеством других психических проблем;
• врачи смогут повысить безопасность и эффективность проведения нейрохирургических операций;
• восстанавливать память.

Сигналы между нейронами передаются через синапсы за счёт нейромедиаторов, соответственно существуют ограничения, обусловленные физическим состоянием нейронных связей. Распад синапса приводит к потере кусочка памяти, но, возможно, что потеря неокончательная. В таком случае учёные, используя знания о коннектоме, планируют научится восстанавливать потерянные фрагменты.

Также есть надежда, что в итоге удастся добиться абсолютной памяти и облегчить обучения, сведя его к компьютерным процессам копирования и вставки подходящего кода в коннектом реципиента. Кроме этого, навыки, возможно тоже станут доступны для искусственного приобретения, ведь они незначительно отличаются от знаний и, вероятно, здесь также достаточно будет провести установку подходящего набора синапсов.

Помимо этого, станет возможна оптимальная интеграция специальных имплантатов, направленных на улучшение сенсорных и моторных способностей.

Более глобальная цель, которая преследуется при изучении нейронных связей – это стремление к бессмертию.

Оно будет реализовано расшифровкой коннектома с последующим переносом его в компьютер или специально подготовленный роботизированный организм. Загрузка сознания в систему давняя мечта многих разработчиков и учёных.

Ожидается также и прогресс в робототехнике, ведь понимание устройства мозга человека поможет также и в создании искусственного интеллекта, приближенного по недостающим параметрам к человеческому. Это позволит, избегая несовершенства физического тела, добиваться максимальных результатов, используя разум, интеллект и личностные качества людей. А также это поможет добавить абстрактность компьютерному мышлению.

Колоссальной пользы от исследований в этой области удастся добиться после создания интерфейса мозг — компьютер.

Знания о нейронной структуре мозга человека труднодостижимы, но открывают огромные перспективы.