Мгновенное обучение: реальность или вымысел?

«Я знаю кун-фу» — эту фразу можно назвать одной из самых запоминающихся в фильме 1999 года «Матрица». Нео, персонаж Киану Ривза, произнес ее после того, как знания о боевом искусстве за считанные мгновения загружается в его мозг посредством футуристического компьютерного разъема в черепе.

Если бы и в реальной жизни все было так просто… Сейчас, на то, чтобы стать мастером кун-фу, уйдут тысячи часов практики. Однако существует несколько хитростей, используя которые, можно усилить обучающий процесс при помощи технологий. Возможно, в будущем будет совершен серьезный прорыв в нескольких важнейших областях, и усвоение навыков и знаний будет происходить с огромной скоростью при помощи внешнего, а также хирургически имплантированного оборудования.

По слова Брюса МакНотона, нейробиолога из канадского Университета в Летбридже, данная концепция не такая фантастическая, как кажется на первый взгляд. Более того, он считает, что ее реализуют уже в ближайшие несколько столетий.

Замаскированная мозговая тренировка

Обучение – это довольно утомительный процесс. Постоянно повторение упражнений, не важно, математическая эта задача или прыжки с шестом, постепенно закрепляется в долгосрочной ментальной и мышечной памяти.

В прошлом году было опубликовано исследование, в котором предполагается, что процесс обучения можно ускорить таким образом, что обучающийся даже не заметит этого. У этой техники есть даже звучное научно-фантастическое название – «декодированная обратная нейрологическая связь».

Используя сканер мозга, ученые вели наблюдение за паттернами активности в визуальном кортексе участвующих в эксперименте, во время того, как те рассматривали различные ориентации какого-нибудь объекта. Во время многочасовых сессий в течение нескольких дней у участников было лишь одно конкретное ментальное задание – концентрироваться на зеленом диске таким образом, чтобы он начал вырастать в размере – это было назначено паттерном одной из ориентаций. С течением времени у участников стал лучше выходить процесс идентификации этой конкретной ориентации объекта, причем они даже не заметили, что их тренировали этому процессу. Другими словами, они обучились.

Это принцип непрямого сублиминального обучения однажды может помочь обучить кого-нибудь, к примеру, выполнению броска дзюдо или игре на фортепиано.

Как отмечает профессор нейромедицины из университета Бостона, ведущий автор исследования декодированных обратных нейросвязей, Такео Ватанабе, естественно, что это еще на «Матрица», но со временем способ может перерасти в мощнейший инструмент, который будет во многом похож на происходящее в фильме.

Визуализация как шаг к актуализации

На текущий момент эту технику использовали лишь в перцептивном обучении, конкретно в визуальном обучении. А применить ее для моторного обучения – скоординированного движения членов тела, дыханию и балансу, которые являются важнейшей частью, к примеру, того же кун-фу, станет серьезным вызовом для ученых.

По мнению Ватанабе, моторное обучение очень похоже на перцептивное, поэтому можно с высокой долей уверенности сказать, что эту технику можно применить и к нему. Однако моторному обучению требуются улучшения в последовательности движений, поэтому на это может уйти намного больше времени.

В настоящий момент на улучшение выполнения одного движения может уйти год, или около этого, если применить эту методику.

Если сравнить это со скоростью обучения из матрицы, то это практически вечность. Но у техники Ватанабе есть одно ключевое преимущество. В «Матрице» информацию и навыки транслировали в мозг напрямую, а в методике Ватанабе внедряться в человеческий мозг не нужно.

Погружение в матрицу

У Нео и его друзей было множество различных портов по всему телу, куда подсоединялись питающие трубки и другие сенсорные кабеля. Но самый важный разъем находился у основания черепа. Именно он позволял подключаться к обучающей программе.

На сегодняшний день в медицинской науке есть сходные, но пока не настолько продвинутые устройства, носящие название нейро-машинных интерфейсов. Это экспериментальные устройства, позволяющие парализованным людям контролировать механическую руку-манипулятор при помощи мыслительных команд. В мозг человека встраивается имплантат, который регистрирует электрическую активность нейронов, транслируя ее к механической руке.

Дальнейшее развитие этих систем сможет существенно ускорить реабилитацию людей. По словам МакНотона, поверхностному манипулированию мозгом научатся уже в ближайшие десятилетия. Более того, станут реальными, к примеру, восстановление грубого визуального восприятия для слепых или считывание грубых управляющих сигналов для роботизированных протезов. Подобные вещи начали делать уже сейчас. Но для того, чтобы развивать это направление, ученым понадобится более глубокое понимание физических основ человеческого мышления и памяти.

Нейроинженерия

В мозге человека в среднем около ста миллиардов нейронов, соединенных между собой триллионами нейронных связей, получивших название синапсы. Память, во всяком случае, частично, физически записывается в постоянно меняющихся нейронных соединениях, а также в самой нейронной архитектуре. Перепрограммировав клетки мозга таким образом, чтобы они формировали новые воспоминания, потребует прецизионной точности при очень малых масштабах оперирования.

По мнению МакНотона, теоретически возможность осуществить запись с нескольких нейронов, чтобы в дальнейшем стимулировать их. В некотором смысле это сможет возбудить всю систему. Но текущий уровень технологий не позволяет осуществить подобное без массивного вмешательства в мозг, что неминуемо приведет к серьезным повреждениям, да и сам имплантат в любом случае отторгнет иммунная система.

Но если предположить, что особые покрытия или лекарства помогут избежать атак со стороны иммунной системы, а также, что имплантаты научатся взаимодействовать с внешними приборами для выборочного воздействия на нейроны на молекулярном уровне, все равно остается еще один фундаментальный вопрос: один ли язык используют мозги каждого человека?

Ученые десятилетиями пытаются расшифровать мозговой «нейронный код». Записываются паттерны мозговой активности во время обучения, рассуждения и запоминания у разных людей. И часто в процессе их изучения выясняется, что они могут существенно меняться от человека к человеку. В разных случаях мозги разных людей не действуют по определенному стандарту, в отличие от компьютеров, которые с легкостью воспринимают общую программу обучения.
Однако Ватанабе настроен довольно оптимистично. По его мнению, применив техники декодированных обратных нейрологических связей, ученые, уже в ближайшем будущем, научатся удалять нежелательные и травмирующие воспоминания для усиления обучения.

Просмотров страницы: 276