Проблема сознания имеет на редкость консервативную судьбу длиной в тысячи лет: каждый человек интуитивно знает, что это такое, но не может дать определение или хотя бы описать. Мыслители многих эпох и цивилизаций, а потом и исследователи Нового времени пытались взять эту крепость с помощью разных когнитивных средств и все более усложняющихся экспериментальных методов, но продвижение не особенно заметно. Термин «сознание» используется как минимум в двух разных смыслах: как характеристика наличия такового свойства у живых существ и как наличие определенных уровней и состояний сознания. На самом деле существует множество разных смыслов, которые вкладываются в это понятие. Основные контексты таковы: Сознанием обладает любое чувствующее и реагирующее существо. Тогда нужно признать, что им обладают рыбы, креветки и т.д. Сознание проявляется не во сне и не в коме. Как тогда определять состояние во сне, в гипнозе и т.д.? Мы не только осознающие, рефлексирующие существа, мы еще осознаем тот факт, что мы осознаем. Как тогда быть с маленькими детьми? С высокоразвитыми, но не говорящими существами? Когда в этом случае появляется сознание в фило- и онтогенезе? Так называемое What is it… («Как это — быть…»), когда предлагается представить, каков мир с точки зрения другого сознания — например, летучей мыши с ее эхолокацией или осьминога. В этом смысле виртуально мыслимые инопланетные существа немногим более непонятны, чем любое земное животное.
«КАК «ПЛАВИТСЯ» МОЗГ» Эми Арнстен, Кэролайн Мэзьюр и Раджита Синха
Работа совокупности нейронов, обеспечивающих осознанный самоконтроль, легко нарушается даже при действии слабого стресса. После этого управление нашим поведением переходит к более древним структурам, вызывающим состояние умственного ступора и способствующим импульсивным поступкам
Основные положения:
- Заторможенность в результате стресса, знакомое любому из нас в определенные моменты жизни ощущение, связана с нарушениями в работе «командного центра», позволяющего нам управлять собственными эмоциями.
- Префронтальная область коры, которая выполняет функцию «высшего командного центра», в норме удерживает наши эмоции под контролем, постоянно посылая в более примитивные структуры мозга сигналы, подавляющие их активность.
- Даже под действием привычного ежедневного стресса работа префронтальной коры может нарушаться, позволяя миндалевидному телу (зоне мозга, отвечающей за регуляцию эмоциональной активности) брать на себя руководство, что приводит к ступору и приступам паники.
- Исследователи пытаются выявить физиологические механизмы сильного стресса, разработать фармакологические методы и поведенческие приемы, позволяющие сохранять хладнокровие.
«КАК ПОДКЛЮЧИТЬСЯ К МОЗГУ» Гэри Стикс
Насколько далеко может продвинуться наука в разработке интерфейсов мозг-машина? Сможем ли мы вводить какую-либо информацию прямо в мозг, как если бы этот орган был гигантским флэш-диском?
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:
- Футуристы и писатели-фантасты рассуждают о том времени, когда мозг сольется с компьютером.
- В настоящее время существует технология, использующая сигналы мозга для управления
курсором компьютера или протезом руки. Однако сейчас нельзя предсказать, до какой степени удастся усовершенствовать интерфейс мозг-машина.
- Можно попытаться представить себе, как будет происходить ввод текста и другой сложной информации в мозг. Однако для преодоления технических трудностей, препятствующих выполнению этой задачи, потребуется фундаментальный прогресс в понимании функционирования мозга.
«ТЕНЕВАЯ СЕТЬ» Джулиан Диббелл
Правительства и корпорации установили невиданный доселе контроль над Интернетом. Именно по этой причине защитники принципов свободы в виртуальном пространстве хотят построить альтернативную сеть, которую бы никто не смог заблокировать, отключить или подвергнуть цензуре
Основные положения:
- Интернет изначально создавался как децентрализованная система, при которой у любого узла должна быть возможность подключения к остальным. Именно такая конфигурация помогает Сети противостоять воздействию цензуры и сетевым атакам.
- Однако в действительности обычные пользователи сосредоточены в основном на сетевой периферии. Они общаются с остальными только через интернет-провайдеров. Стоит лишь заблокировать связь с провайдером — и доступ к Интернету прекратится.
- В настоящее время стали появляться альтернативные беспроводные сети ячеистой топологии: они просты и к тому же помогают соединять любого из пользователей сразу с несколькими, позволяя автоматически обходить препятствия в Сети и противостоять цензуре.
- Тем не менее для нормального функционирования ячеистых сетей необходимо набрать критическую массу подключенных пользователей. При этом сторонники таких сетей должны убедить потенциальных клиентов в том, чтобы пожертвовать удобствами ради большей свободы и неприкосновенности частной жизни.
«ПРЕДЕЛЫ РАЗУМНОГО» Дуглас Фокс
Превращению человеческого мозга во все более мощную думающую машину вполне способны воспрепятствовать законы физики.
Основные положения:
- Возможно, человеческий интеллект почти достиг своего эволюционного предела. Различные исследования указывают, что большинство изменений, которые могут сделать нас умнее, ограничены законами физики.
- Например, увеличение размеров мозга до определенного момента ведет к усилению интеллекта, однако по мере дальнейшего роста его эффективность убывает: мозг начинает испытывать энергетический голод, а его работа замедляется. Улучшенные проводящие системы мозга также будут потреблять больше энергии и занимать непропорционально большое место.
- Более тонкие проводящие волокна попадают под термодинамические ограничения, аналогичные тем, которые возникают у транзисторов в компьютерных чипах: сигнал становится зашумленным.
- Однако, объединившись, люди могут достигнуть новых интеллектуальных высот. Развитие технологий от письма до Интернета позволяет нам расширить наше сознание за пределами тела.
«ТЕМНАЯ ЭНЕРГИЯ МОЗГА» Маркус Райхл
Активность мозга в те моменты, когда человек бездействует или грезит наяву, может стать ключом к пониманию природы неврологических заболеваний и даже самого феномена сознания.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:
- Долгое время нейрофизиологи считали, что когда человек находится в покое, его мозг неактивен.
- Однако эксперименты с применением методов томографии показали, что в мозге поддерживается постоянный уровень фоновой активности.
- Этот пассивный режим, возможно, необходим для планирования будущих действий.
- Нарушение согласованной работы разных отделов головного мозга, вовлеченных в пассивный режим, может привести к таким неврологическим расстройствам, как болезнь Альцгеймера или шизофрения
«ГРАНДИОЗНЫЕ ИДЕИ» Джеймс Мейсон, Василис Фтенакис и Кен Цвайбель
Развитие солнечной энергетики в США позволит к 2050 г. снизить зависимость от импортной нефти и уменьшить выбросы парниковых газов
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
- Переход от электростанций, работающих на угле, нефти, природном газе и атомной энергии, на солнечные источники энергии позволит получать к 2050 г. 69% электроэнергии и 35% всей энергии, потребляемой в США.
- На юго-западе страны предполагается построить фотоэлектрические станции на больших площадях. Избыточная энергия, полученная в дневное время, будет храниться в виде энергии сжатого воздуха в подземных кавернах для использования в ночные часы.
- Будут также построены крупные термоэлектрические станции.
- Новая магистральная линия передач постоянного тока обеспечит передачу электроэнергии по всей стране.
- В период с 2011 по 2050 г. потребуются субсидии в размере $420 млрд для финансирования строительства инфраструктуры и обеспечения ее ценовой конкурентоспособности
«СГОВОР ЧУВСТВ» Лоуренс Розенблюм (Lawrence D. Rosenblum)
Наши многочисленные ощущения взаимодействуют друг с другом в значительно большей степени, чем считалось ранее. То, что мы слышим, во многом зависит от того, что мы видим и чувствуем.
Основные положения:
Раньше нейробиологи считали, что мозг подобен швейцарскому армейскому ножику, и разные части его действуют независимо друг от друга, воспринимая от разных органов чувств зрительные, звуковые, обонятельные, вкусовые и осязательные сигналы.
В результате исследований в области психологии и нейробиологии в последние три десятилетия оказалось, что мозг — мультисенсорный орган, который постоянно объединяет информацию, поступающую от разных органов чувств.
Благодаря этому изменилось понимание того, как работает мозг, появились новые возможности помочь слепым и глухим и были улучшены программы распознавания речи.
«СТРАННЫЕ И СТРУННЫЕ» Субир Сачдев (Subir Sachdev)
Недавно открытые состояния материи воплощают в себе то, что Эйнштейн назвал «призрачным дальнодействием». Они не поддаются объяснению, но в последнее время ответы пришли из, казалось бы, никак не связанного с этой проблемой раздела физики — теории струн
Основные положения:
Кроме форм твердых тел, жидкостей и газов материя может принимать множество других различных форм. Электроны, которые перетекают через материалы, сами могут претерпевать фазовые переходы, которые происходят благодаря квантовой природе материи. Сверхпроводники — самый известный пример этого.
Подобные состояния материи возникают благодаря невообразимо сложной сети перепутанных квантовых состояний электронов — настолько сложной, что теоретики, изучающие эти материалы, зашли в тупик, пытаясь их описать.
Ответы на часть из этих вопросов пришли из совершенно иной области физики, теории струн — рабочего инструмента теоретиков, которые занимаются космологией и физикой частиц высоких энергий. На первый взгляд, теория струн не может ничего сказать о поведении материалов (не более, чем физик-атомщик может объяснить процессы в человеческом обществе). Тем не менее связь существует.
«ВЫРАСТИ СВОЙ ГЛАЗ» Йошики Сасаи (Yoshiki Sasai)
Биологам удалось заставить клетки сформировать сетчатку глаза вне тела человека. Фактически это шаг к выращиванию органов для трансплантации:
Основные положения:
Научный мир не перестает удивляться и восхищаться, что из стволовых клеток можно вырастить любые органы.
Группа японских ученых, занимающая ведущее место в этой области, вырастила человеческую и мышиную сетчатки в лабораторных условиях.
Это позволило лучше понять механизмы развития мозга и может дать начало новым способам лечения глазных заболеваний.