Человеческий мозг: на сколько процентов работает и как можно перепрограммировать свой мозг.

• Перевод

Все мы помним со школы мучительные упражнения в арифметике. На то, чтобы перемножить числа вроде 3 752 и 6 901 при помощи карандаша и бумаги, уйдёт не меньше минуты. Конечно же, сегодня, когда под рукой у нас телефоны, мы быстро можем проверить, что результат нашего упражнения должен равняться 25 892 552. Процессоры современных телефонов могут выполнять более 100 млрд таких операций в секунду. Более того, эти чипы потребляют всего несколько ватт, что делает их гораздо эффективнее наших медленных мозгов, потребляющих 20 Вт и требующих гораздо большего времени на достижение того же результата.

Конечно же, мозг эволюционировал не для того, чтобы заниматься арифметикой. Поэтому у него это получается плохо. Но он прекрасно справляется с обработкой постоянного потока информации, идущего от нашего окружения. И он реагирует на неё – иногда быстрее, чем мы можем это осознать. И неважно, сколько энергии будет потреблять обычный компьютер – он с трудом будет справляться с тем, что легко даётся мозгу – например, с пониманием языка или с бегом по лестнице.

Если бы могли создать машины, вычислительные способности и энергетическая эффективность которых были бы сравнимы с мозгом, то всё поменялось бы кардинально. Роботы бы ловко двигались в физическом мире и общались бы с нами на естественном языке. Крупномасштабные системы собирали бы огромные объёмы информации по бизнесу, науке, медицине или управлению государством, обнаруживая новые закономерности, находя причинно-следственные связи и делая предсказания. Умные мобильные приложения типа Siri и Cortana могли бы меньше полагаться на облака. Такая технология могла бы позволить нам создать устройства с небольшим энергопотреблением, дополняющие наши чувства, обеспечивающие нас лекарствами и эмулирующие нервные сигналы, компенсируя повреждение органов или паралич.

Но не рано ли ставить себе такие смелые цели? Не слишком ограничено ли наше понимание мозга для того, чтобы мы могли создавать технологии, работающие на основе его принципов? Я считаю, что эмуляция даже простейших особенностей нервных контуров может резко улучшить работу множества коммерческих приложений. Насколько точно компьютеры должны копировать биологические детали строения мозга, чтобы приблизиться к его уровню быстродействия – это пока открытый вопрос. Но сегодняшние системы, вдохновлённые строением мозга, или нейроморфные, станут важными инструментами для поисков ответа на него.

Ключевая особенность обычных компьютеров – физическое разделение памяти, хранящей данные и инструкции, и логики, обрабатывающей эту информацию. В мозгу такого разделения нет. Вычисления и хранение данных происходят одновременно и локально, в обширной сети, состоящей из примерно 100 млрд нервных клеток (нейронов) и более 100 трлн связей (синапсов). По большей части мозг определяется этими связями и тем, как каждый из нейронов реагирует на входящий сигнал других нейронов.

Говоря об исключительных возможностях человеческого мозга, обычно мы имеем в виду недавнее приобретение долгого эволюционного процесса – неокортекс (новую кору). Этот тонкий и крайне складчатый слой формирует внешнюю оболочку мозга и выполняет очень разные задачи, включающие обработку поступающей от чувств информации, управление моторикой, работу с памятью и обучение. Такой широкий спектр возможностей доступен довольно однородной структуре: шесть горизонтальных слоёв и миллион вертикальных столбиков по 500 мкм шириной, состоящих из нейронов, интегрирующих и распределяющих информацию, закодированную в электрических импульсах, вдоль растущих из них усиков – дендритов и аксонов.

Как у всех клеток человеческого тела, у нейрона существует электрический потенциал порядка 70 мВ между внешней поверхностью и внутренностями. Это мембранное напряжение изменяется, когда нейрон получает сигнал от других связанных с ним нейронов. Если мембранное напряжение поднимается до критической величины, он формирует импульс, или скачок напряжения, длящийся несколько миллисекунд, величиной порядка 40 мВ. Этот импульс распространяется по аксону нейрона, пока не доходит до синапса – сложной биохимической структуры, соединяющей аксон одного нейрона с дендритом другого. Если импульс удовлетворяет определённым ограничениям, синапс преобразует его в другой импульс, идущий вниз по ветвящимся дендритам нейрона, получающего сигнал, и меняет его мембранное напряжение в положительную или отрицательную сторону.

Связность – критическая особенность мозга. Пирамидальный нейрон – особенно важный тип клеток человеческого неокортекса – содержит порядка 30 000 синапсов, то есть 30 000 входных каналов от других нейронов. И мозг постоянно приспосабливается. Нейрон и свойства синапса – и даже сама структура сети – постоянно изменяются, в основном под воздействием входных данных с органов чувств и обратной связи окружающей среды.

Современные компьютеры общего назначения цифровые, а не аналоговые; мозг классифицировать не так-то просто. Нейроны накапливают электрический заряд, как конденсаторы в электронных схемах. Это явно аналоговый процесс. Но мозг использует всплески в качестве единиц информации, а это в основе своей двоичная схема: в любое время в любом месте всплеск либо есть, либо его нет. В терминах электроники, мозг – система со смешанными сигналами, с локальными аналоговыми вычислениями и передачей информацией при помощи двоичных всплесков. Поскольку у всплеска есть только значения 0 или 1, он может пройти большое расстояние, не теряя этой основной информации. Он также воспроизводится, достигая следующего нейрона в сети.

Ещё одно ключевое отличие мозга и компьютера – мозг справляется с обработкой информации без центрального тактового генератора, синхронизирующего его работу. Хотя мы и наблюдаем синхронизирующие события – мозговые волны – они организуются сами, возникая как результат работы нейросетей. Что интересно, современные компьютерные системы начинают перенимать асинхронность, свойственную мозгу, чтобы ускорить вычисления, выполняя их параллельно. Но степень и цель параллелизации двух этих систем крайне различны.

У идеи использования мозга в качестве модели для вычислений глубокие корни. Первые попытки были основаны на простом пороговом нейроне , выдающем одно значение, если сумма взвешенных входящих данных превышает порог, и другое – если не превышает. Биологический реализм такого подхода, задуманного Уорреном Маккалохом и Уолтером Питтсом в 1940-х, весьма ограничен. Тем не менее, это был первый шаг к применению концепции срабатывающего нейрона в качестве элемента вычислений.

В 1957 году Фрэнк Розенблатт предложил другой вариант порогового нейрона, перцептрон . Сеть из взаимосвязанных узлов (искусственных нейронов) составляется слоями. Видимые слои на поверхности сети взаимодействуют с внешним миром в качестве входов и выходов, а скрытые слои, находящиеся внутри, выполняют все вычисления.

Розенблатт также предложил использовать основную особенность мозга: сдерживание. Вместо того, чтобы складывать все входы, нейроны в перцептроне могут вносить и отрицательный вклад. Эта особенность позволяет нейросетям использовать единственный скрытый слой для решения задач на XOR в логике, в которых выход равен истине, если только один из двух двоичных входов истинный. Этот простой пример показывает, что добавление биологического реализма может добавлять и новые вычислительные возможности. Но какие функции мозга необходимы для его работы, а какие – бесполезные следы эволюции? Никто не знает.

Нам известно, что впечатляющих вычислительных результатов можно добиться и без попыток создать биологический реализм. Исследователи глубинного обучения продвинулись очень далеко в деле использования компьютеров для анализа крупных объёмов данных и выделения определённых признаков из сложных изображений. Хотя созданные ими нейросети обладают большим количеством входов и скрытых слоёв, чем когда бы то ни было, они всё-таки основаны на крайне простых моделях нейронов. Их широкие возможности отражают не биологический реализм, а масштаб содержащихся в них сетей и мощность используемых для их тренировки компьютеров. Но сетям с глубинным обучением всё ещё очень далеко до вычислительных скоростей, энергетической эффективности и возможностей обучения биологического мозга.

Огромный разрыв между мозгом и современными компьютерами лучше всего подчёркивают крупномасштабные симуляции мозга. За последние годы было сделано несколько таких попыток, но все они были жёстко ограничены двумя факторами: энергией и временем симуляции. К примеру, рассмотрим симуляцию , проведённую Маркусом Дайсманом с его коллегами несколько лет назад при использовании 83 000 процессоров на суперкомпьютере К в Японии. Симуляция 1,73 млрд нейронов потребляла в 10 млрд раз больше энергии, чем эквивалентный участок мозга, хотя они и использовали чрезвычайно упрощённые модели и не проводили никакого обучения. И такие симуляции обычно работали более чем в 1000 раз медленнее реального времени биологического мозга.

Почему же они такие медленные? Симуляция мозга на обычных компьютерах требует вычисления миллиардов дифференциальных уравнений, связанных между собой, и описывающих динамику клеток и сетей: аналоговые процессы вроде перемещения заряда по клеточной мембране. Компьютеры, использующие булевскую логику – меняющую энергию на точность – и разделяющие память и вычисления, крайне неэффективно справляются с моделированием мозга.

Эти симуляции могут стать инструментом познания мозга, передавая полученные в лаборатории данные в симуляции, с которыми мы можем экспериментировать, а затем сравнивать результаты с наблюдениями. Но если мы надеемся идти в другом направлении и использовать уроки нейробиологии для создания новых вычислительных систем, нам необходимо переосмыслить то, как мы разрабатываем и создаём компьютеры.

Нейроны в кремнии.

Копирование работы мозга при помощи электроники может быть более выполнимым, чем это кажется на первый взгляд. Оказывается, что на создание электрического потенциала в синапсе тратится примерно 10 фДж (10 -15 джоулей). Затвор металл-оксид-полупроводникового (МОП) транзистора, значительно более крупного и потребляющего больше энергии, чем те, что используются в ЦП, требует для заряда лишь 0,5 фДж. Получается, что синаптическая передача эквивалентна зарядке 20 транзисторов. Более того, на уровне устройств биологические и электронные схемы не так уж сильно различаются. В принципе можно создать структуры, подобные синапсам и нейронам, из транзисторов, и соединить их так, чтобы получить искусственный мозг, не поглощающий таких вопиющих объёмов энергии.

Идея о создании компьютеров при помощи транзисторов, работающих как нейроны, появилась в 1980-х у профессора Карвера Мида из Калтеха. Одним из ключевых аргументов Мида в пользу «нейроморфных» компьютеров было то, что полупроводниковые устройства могут, работая в определённом режиме, следовать тем же физическим законам, что и нейроны, и что аналоговое поведение можно использовать для расчётов с большой энергоэффективностью.

Группа Мида также изобрела платформу для нейрокоммуникаций, в которой всплески кодируются только их адресами в сети и временем возникновения. Эта работа стала новаторской, поскольку она первой сделала время необходимой особенностью искусственных нейросетей. Время – ключевой фактор для мозга. Сигналам нужно время на распространение, мембранам – время на реакцию, и именно время определяет форму постсинаптических потенциалов.

Несколько активных сегодня исследовательских групп, например, группа Джиакомо Индивери из Швейцарской высшей технической школы и Квабены Боахен из Стэнфорда, пошли по стопам Мида и успешно внедрили элементы биологических корковых сетей. Фокус в том, чтобы работать с транзисторами при помощи тока низкого напряжения, не достигающего их порогового значения, создавая аналоговые схемы, копирующие поведение нервной системы, и при этом потребляющие немного энергии.

Дальнейшие исследования в этом направлении могут найти применение в таких системах, как интерфейс мозг-компьютер. Но между этими системами и реальным размером сети, связности и способностью к обучению животного мозга существует огромный разрыв.

Так что в районе 2005 году три группы исследователей независимо начали разрабатывать нейроморфные системы, существенно отличающиеся от изначального подхода Мида. Они хотели создать крупномасштабные системы с миллионами нейронов.

Ближе всех к обычным компьютерам стоит проект SpiNNaker , руководимый Стивом Фёрбером из Манчестерского университета. Эта группа разработала собственный цифровой чип, состоящий из 18 процессоров ARM, работающих на 200 МГц – примерно одна десятая часть скорости современных CPU. Хотя ядра ARM пришли из мира классических компьютеров, они симулируют всплески, отправляемые через особые маршрутизаторы, разработанные так, чтобы передавать информацию асинхронно – прямо как мозг. В текущей реализации, являющейся частью проекта Евросоюза «Человеческий мозг» , и завершённой в 2016 году, содержится 500 000 ядер ARM. В зависимости от сложности модели нейрона, каждое ядро способно симулировать до 1000 нейронов.

Чип TrueNorth, разработанный Дармендра Мода и его коллегами из Исследовательской лаборатории IBM в Альмадене, отказывается от использования микропроцессоров как вычислительных единиц, и представляет собой на самом деле нейроморфную систему, в которой переплелись вычисления и память. TrueNorth всё равно остаётся цифровой системой, но основана она на специально разработанных нейроконтурах, реализующих определённую модель нейрона. В чипе содержится 5,4 млрд транзисторов, он построен по 28-нм технологии Samsung КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник). Транзисторы эмулируют 1 млн нейроконтуров и 256 млн простых (однобитных) синапсов на одном чипе.

Я бы сказал, что следующий проект, BrainScaleS , отошёл довольно далеко от обычных компьютеров и приблизился к биологическому мозгу. Над этим проектом работали мы с моими коллегами из Гейдельбергского университета для европейской инициативы «Человеческий мозг». BrainScaleS реализует обработку смешанных сигналов. Он комбинирует нейроны и синапсы, в роли которых выступают кремниевые транзисторы, работающие как аналоговые устройства с цифровым обменом информацией. Полноразмерная система состоит из 8-дюймовых кремниевых подложек и позволяет эмулировать 4 млн нейронов и 1 млрд синапсов.

Система может воспроизводить девять различных режимов срабатывания биологических нейронов, и разработана в тесном сотрудничестве с нейробиологами. В отличие от аналогового подхода Мида, BrainScaleS работает в ускоренном режиме, его эмуляция в 10 000 раз быстрее реального времени. Это особенно удобно для изучения процесса обучения и развития.

Обучение, скорее всего, станет критическим компонентом нейроморфных систем. Сейчас чипы, сделанные по образу мозга, а также нейросети, работающие на обычных компьютерах, тренируются на стороне при помощи более мощных компьютеров. Но если мы хотим использовать нейроморфные системы в реальных приложениях – допустим, в роботах, которые должны будут работать бок о бок с нами, они должны будут уметь учиться и адаптироваться на лету.

Во втором поколении нашей системы BrainScaleS мы реализовали возможность обучения, создав на чипе «обработчики гибкости». Они используются для изменения широкого спектра параметров нейронов и синапсов. Эта возможность позволяет нам точно подстраивать параметры для компенсации различий в размере и электрических свойствах при переходе от одного устройства к другому – примерно как сам мозг подстраивается под изменения.

Три описанных мной крупномасштабных системы дополняют друг друга. SpiNNaker можно гибко настраивать и использовать для проверки разных нейромоделей, у TrueNorth высока плотность интеграции, BrainScaleS разработана для постоянного обучения и развития. Поиски правильного способа оценки эффективности таких систем пока продолжаются. Но и ранние результаты многообещающие. Группа TrueNorth от IBM недавно подсчитала, что синаптическая передача в их системе отнимает 26 пДж. И хотя это в 1000 раз больше энергии, требующейся в биологической системе, зато это почти в 100 000 раз меньше энергии, уходящей на передачу в симуляции на компьютерах общего назначения.

Мы всё ещё находимся на ранней стадии понимания того, что могут делать такие системы и как их применять к решению реальных задач. Одновременно мы должны найти способы комбинировать множество нейроморфных чипов в крупные сети с улучшенными возможностями к обучению, при этом понижая энергопотребление. Одна из проблем – связность: мозг трёхмерный, а наши схемы – двумерные. Вопрос трёхмерной интеграции схем сейчас активно изучают, и такие технологии могут нам помочь.

Ещё одним подспорьем могут стать устройства, не основанные на КМОП – мемристоры или PCRAM (память с изменением фазового состояния). Сегодня веса, определяющие реакцию искусственных синапсов на входящие сигналы, хранятся в обычной цифровой памяти, отнимающей большую часть кремниевых ресурсов, необходимых для построения сети. Но другие виды памяти могут помочь нам уменьшить размеры этих ячеек с микрометровых до нанометровых. И основной трудностью современных систем будет поддержка различий между разными устройствами. Для этого смогут помочь принципы калибровки, разработанные в BrainScaleS.

Мы только начали свой путь по дороге к практичным и полезным нейроморфным системам. Но усилия стоят того. В случае успеха мы не только создадим мощные вычислительные системы; мы даже можем получить новую информацию о работе нашего собственного мозга.

Несмотря на все усилия, неврологи и когнитивные психологи никогда не найдут в мозге копии Пятой симфонии Бетховена, слов, картинок, грамматических правил или любых других внешних сигналов. Конечно же, мозг человека не совсем уж пустой. Но он не содержит большинства вещей, которые, по мнению людей, в нем содержатся - даже таких простых вещей, как «воспоминания».

Наше ложное представление о мозге имеет глубокие исторические корни, но особенно запутало нас изобретение компьютеров в 1940-х годах. На протяжении полувека психологи, лингвисты, нейрофизиологи и другие эксперты по вопросам человеческого поведения утверждали, что человеческий мозг работает подобно компьютеру.

Чтобы представить, насколько легкомысленна эта идея, рассмотрим мозг младенцев. Здоровый новорожденный обладает более чем десятью рефлексами. Он поворачивает голову в том направлении, где ему чешут щечку, и всасывает все, что попадает в рот. Он задерживает дыхание при погружении в воду. Он так сильно хватает вещи, попавшие ему в руки, что почти может удерживать свой собственный вес. Но, возможно, важнее всего то, что новорожденные обладают мощными механизмами обучения, позволяющими им быстро изменяться, чтобы они могли более эффективно взаимодействовать с окружающим миром.

Чувства, рефлексы и механизмы обучения - это то, что есть у нас с самого начала, и, если задуматься, это достаточно много. Если бы нам не хватало каких-либо из этих способностей, наверное, нам было бы трудно выжить.

Но вот, чего в нас нет с рождения: информации, данных, правил, знаний, лексики, представлений, алгоритмов, программ, моделей, воспоминаний, образов, процессоров, подпрограмм, кодеров, декодеров, символов и буферов - элементов, которые позволяют цифровым компьютерам вести себя в какой-то степени разумно. Мало того, что этих вещей нет в нас с рождения, они не развиваются в нас и при жизни.

Мы не храним слова или правила, говорящие нам, как ими пользоваться. Мы не создаем образы визуальных импульсов, не храним их в буфере кратковременной памяти и не передаем затем образы в устройство долгосрочной памяти. Мы не вызываем информацию, изображения или слова из реестра памяти. Все это делают компьютеры, но не живые существа.

Компьютеры в буквальном смысле слова обрабатывают информацию - цифры, слова, формулы, изображения. Сначала информация должна быть переведена в формат, который может распознать компьютер, то есть в наборы единиц и нулей («битов»), собранные в небольшие блоки («байты»).

Компьютеры перемещают эти наборы с места на место в различные области физической памяти, реализованной в виде электронных компонентов. Иногда они копируют наборы, а иногда различными способами трансформируют их - скажем, когда вы исправляете ошибки в рукописи или ретушируете фотографию. Правила, которым следует компьютер при перемещении, копировании или работе с массивом информации, тоже хранятся внутри компьютера. Набор правил называется «программой» или «алгоритмом». Совокупность работающих вместе алгоритмов, которую мы используем для разных целей (например, для покупки акций или знакомств в интернете) называется «приложением».

Это известные факты, но их нужно проговорить, чтобы внести ясность: компьютеры работают на символическом представлении мира. Они действительно хранят и извлекают. Они действительно обрабатывают. Они действительно имеют физическую память. Они действительно управляются алгоритмами во всем без исключения.

При этом люди ничего такого не делают. Так почему так много ученых говорит о нашей умственной деятельности так, как если бы мы были компьютерами?

В 2015 году эксперт по искусственному интеллекту Джордж Заркадакис выпустил книгу «По нашему образу», в которой он описывает шесть различных концепций, используемых людьми в течение последних двух тысяч лет для описания устройства человеческого интеллекта.

В наиболее ранней версии, изложенной в Библии, люди были созданы из глины или грязи, которую разумный Бог затем пропитал своим духом. Этот дух и «описывает» наш разум - по крайней мере, с грамматической точки зрения.

Изобретение гидравлики в III веке до нашей эры стало причиной популярности гидравлической концепции человеческого сознания. Идея состояла в том, что ток различных жидкостей в теле - «телесных жидкостей» - приходится и на физические, и на духовные функции. Гидравлическая концепция существовала на протяжении более чем 1600 лет, все это время затрудняя развитие медицины.

К XVI веку появились устройства, приводимые в действие пружинами и зубчатыми передачами, что вдохновило Рене Декарта на суждения о том, что человек - это сложный механизм. В XVII веке британский философ Томас Гоббс предположил, что мышление происходит благодаря небольшим механическим движениям в мозгу. К началу XVIII века открытия в области электричества и химии привели к появлению новой теории человеческого мышления, опять-таки имеющей больше метафорический характер. В середине XIX века немецкий физик Герман фон Гельмгольц, вдохновленный последними достижениями в области связи, сравнил мозг с телеграфом.

Альбрехт фон Галлер. Icones anatomicae

Математик Джон фон Нейман заявил, что функция человеческой нервной системы является «цифровой при отсутствии доказательств в пользу противного», проводя параллели между компонентами компьютерных машин того времени и участками человеческого мозга.

Каждая концепция отражает самые передовые идеи породившей её эпохи. Как и следовало ожидать, всего через несколько лет после зарождения компьютерных технологий в 1940-х годах стали утверждать, что мозг работает, как компьютер: роль физического носителя играл сам мозг, а наши мысли выступали в качестве программного обеспечения.

Такая точка зрения достигла максимального развития в книге «Компьютер и мозг» 1958 года, в которой математик Джон фон Нейман решительно заявил, что функция нервной системы человека является «цифровой при отсутствии доказательств в пользу противного». Хоть он и признавал, что о роли мозга в работе интеллекта и памяти известно очень мало, ученый проводил параллели между компонентами компьютерных машин того времени и участками человеческого мозга.

Изображение: Shutterstock

Благодаря последующим достижениям в области компьютерных технологий и исследования мозга, постепенно развивалось амбициозное междисциплинарное учение о человеческом сознании, в основе которого лежит идея о том, что люди, как и компьютеры - это информационные процессоры. Эта работа в настоящее время включает в себя тысячи исследований, получает миллиарды долларов финансирования, и становится темой для множества трудов. Книга Рэя Курцвейла «Как создать разум: Раскрытие тайны человеческого мышления», выпущенная в 2013 году, иллюстрирует эту точку зрения, описывает «алгоритмы» мозга, методы «обработки информации» и даже то, как он внешне напоминает в своей структуре интегральные схемы.

Представление о человеческом мышлении как об устройстве обработки информации (ОИ) в настоящее время доминирует в человеческом сознании как среди обычных людей, так и среди ученых. Но это, в конце концов, просто еще одна метафора, вымысел, который мы выдаем за действительность, чтобы объяснить то, что на самом деле не понимаем.

Несовершенную логику концепции ОИ довольно легко сформулировать. Она основана на ошибочном силлогизме с двумя разумными предположениями и неверным выводом. Разумное предположение №1: все компьютеры способны на разумное поведение. Разумное предположение №2: все компьютеры являются информационными процессорами. Неверное заключение: все объекты, способные вести себя разумно - информационные процессоры.

Если забыть о формальностях, то идея о том, что люди должны быть информационными процессорами, только потому, что компьютеры являются таковыми – это полная глупость, и когда от концепции ОИ окончательно откажутся, наверняка историками она будет рассматриваться с этой же точки зрения, как сейчас для нас выглядят чушью гидравлическая и механическая концепции.

Проведите эксперимент: нарисуйте сторублевую купюру по памяти, а потом достаньте ее из кошелька и скопируйте. Видите разницу?

Рисунок, сделанный в отсутствие оригинала, наверняка окажется ужасен в сравнении с рисунком, сделанным с натуры. Хотя вообще-то вы видели эту купюру не одну тысячу раз.

В чем проблема? Разве «образ» банкноты не должен «храниться» в «запоминающем регистре» нашего мозга? Почему мы не можем просто «обратиться» к этому «образу» и изобразить его на бумаге?

Очевидно, нет, и тысячи лет исследований не позволят определить расположение образа этой купюры в мозге человека просто потому, что его там нет.

Продвигаемая некоторыми учеными идея о том, что отдельные воспоминания каким-то образом хранятся в специальных нейронах, абсурдна. Помимо прочего эта теория выводит вопрос об устройстве памяти на еще более неразрешимый уровень: как и где тогда память хранится в клетках?

Сама идея того, что воспоминания хранятся в отдельных нейронах, абсурдна: как и где в клетке может храниться информация?

Нам никогда не придется беспокоиться о том, что человеческий разум выйдет из-под контроля в киберпространстве, и нам никогда не удастся достичь бессмертия, скачав душу на другой носитель.

Одно из предсказаний, которое в том или ином виде высказывали футуролог Рэй Курцвейл, физик Стивен Хокинг и многие другие, заключается в том, что если сознание человека подобно программе, то скоро должны появиться технологии, которые позволят загрузить его на компьютер, тем самым многократно усилив интеллектуальные способности и сделав возможным бессмертие. Эта идея легла в основу сюжета фильма-антиутопии «Превосходство» (2014), в котором Джонни Депп сыграл ученого, похожего на Курцвейла. Он загрузил свой разум в интернет, чем вызвал разрушительные последствия для человечества.

Кадр из фильма «Превосходство»

К счастью, концепция ОИ даже близко не имеет ничего общего с действительностью, так что нам не стоит волноваться о том, что человеческий разум выйдет из-под контроля в киберпространстве, и, как это ни прискорбно, нам никогда не удастся достичь бессмертия, скачав душу на другой носитель. Дело не только в отсутствии какого-то ПО в мозге, проблема здесь еще глубже – назовем ее проблемой уникальности, и она одновременно восхищает и угнетает.

Поскольку в нашем мозге нет ни «запоминающих устройств», ни «образов» внешних раздражителей, а в ходе жизни мозг меняется под действием внешних условий, нет повода считать, что любые два человека в мире реагируют на одно и то же воздействие одинаково. Если вы и я посетим один и тот же концерт, изменения, которые произойдут в вашем мозге после прослушивания, будут отличаться от изменений, которые произойдут в моем мозге. Эти изменения зависят от уникальной структуры нервных клеток, которая формировалась в ходе всей предыдущей жизни.

Именно поэтому, как написал Фредерик Бартлетт в 1932 году в книге «Память», два человека, услышавшие одну и ту же историю, не смогут пересказать ее полностью одинаково, а со временем их версии истории будут все меньше походить друг на друга.

«Превосходство»

По-моему, это очень вдохновляет, ведь это значит, что каждый из нас по-настоящему уникален, не только по набору генов, но и по тому, как меняется наш мозг со временем. Однако это также и угнетает, ведь это делает и без того трудную работу нейробиологов практически неразрешимой. Каждое изменение может затронуть тысячи, миллионы нейронов или весь мозг целиком, причем природа этих изменений в каждом случае тоже уникальна.

Хуже того, даже если бы мы смогли записать состояние каждого из 86 миллиардов нейронов мозга и сымитировать все это на компьютере, эта громадная модель оказалась бы бесполезной вне тела, которому принадлежит данный мозг. Это, пожалуй, самое досадное заблуждение об устройстве человека, которым мы обязаны ошибочной концепции ОИ.

В компьютерах хранятся точные копии данных. Они могут оставаться без изменений долгое время даже при отключении питания, в то время как мозг поддерживает наш интеллект, только пока он остается живым. Нет никакого рубильника. Либо мозг будет работать без остановки, либо нас не станет. Более того, как отметил нейробиолог Стивен Роуз в 2005 году в работе «Будущее мозга», копия текущего состояния мозга может быть бесполезна и без знания полной биографии его владельца, даже включая социальный контекст, в котором рос человек.

Тем временем огромные средства расходуются на исследования мозга, основанные на ложных идеях и обещаниях, которые не будут исполнены. Так, в Евросоюзе был запущен проект исследования человеческого мозга стоимостью $1,3 млрд. Европейские власти поверили заманчивым обещаниям Генри Маркрэма создать к 2023 году действующий симулятор работы мозга на базе суперкомпьютера, который бы в корне изменил подход к лечению болезни Альцгеймера и других недугов, и обеспечили проекту практически безграничное финансирование. Меньше чем через два года после запуска проекта он обернулся провалом, и Маркрэма попросили уйти в отставку.

Люди – это живые организмы, а не компьютеры. Примите это. Нужно продолжать тяжелую работу по пониманию самих себя, но не тратить время на ненужный интеллектуальный багаж. За полвека существования концепция ОИ дала нам всего несколько полезных открытий. Настало время .

Головной мозг часто сравнивают с компьютером, в котором выделяют блоки, отвечающие за определённые функции. Несмотря на популярность и распространённость этой метафоры, от неё следует отказаться, чтобы продвинуться в изучении принципов работы мозга, считает научный сотрудник Института психологии РАН Ольга Сварник.
Справка STRF.ru:

Сварник О.Е.
Сварник Ольга Евгеньевна, научный сотрудник лаборатории системной психофизиологии им. В. Б. Швыркова Института психологии РАН, кандидат психологических наук. Сфера научных интересов: психофизиологические проблемы - изучение взаимосвязи между работой мозга и психикой

Схема мозга

Компьютерная метафора возникла не на пустом месте. В мозге действительно можно рассмотреть явно вырисовывающиеся блоки. Разные исследователи приписывают им разные функции. Считается, что мозжечок, например, отвечает за моторику, а гипоталамус - за навигацию, ориентацию в пространстве. Более развитое левое полушарие - за логическое мышление, а правое - за абстрактное. Существуют предположения, что и каждая извилина имеет какую-то свою функцию. Некоторые учёные убеждены, что
достаточно определить, какой блок за что отвечает, как они между собой взаимодействуют, и тогда будет разгадана загадка мозга.

Этот путь исследований мозга не приведёт ни к каким результатам, он тупиковый, уверена Ольга Сварник. Свою точку зрения она постаралась обосновать в НИЯУ МИФИ на публичной лекции в рамках цикла семинаров по актуальным вопросам нейробиологии, нейроинформатики и когнитивных исследований (см. статью «Чтение мыслей станет реальностью»).

«В мозге нет блоков с закреплёнными за каждым из них функциями, - говорит Ольга Сварник. - Для сравнения: если мы возьмём лампочку, то она как единое устройство может либо гореть, либо не гореть. Рассматривая какую-нибудь извилину, мы не можем сказать, что она активна или нет, так как сотни тысяч её нейронов в разные отрезки времени могут вести себя совершенно по-разному. Надо сосредоточиться на изучении нейрона - как единицы, которая может функционировать наподобие лампочки - гореть или не гореть».

Нейрон, который генерирует потенциал действия, является связующим звеном между физиологией и психологией. Работы по изучению этой взаимосвязи начались в 1970-х годах, когда появилась возможность регистрировать активность нейронов. Выдающийся российский нейрофизиолог Вячеслав Швырков (его имя носит лаборатория системной психофизиологии Института психологии РАН, где работает Ольга Сварник) экспериментально установил, что активные нейроны в бодрствующем мозге строго специализированы. Причём соседние клетки могут иметь абсолютно разные специализации. Многочисленные физиологические исследования последних лет доказали, что именно так и происходит.

«В нашей лаборатории проводился эксперимент с кроликами, которые были обучены нажимать на педаль для получения пищи в кормушку, - рассказывает Ольга Сварник. - В результате удалось выявить нейроны, которые активизируются в момент нажатия кроликом на педаль. И неважно, как он это делает - передней лапой, задней, садится на неё. Есть нейроны, которые связаны именно с действием нажатия на педаль».

При этом активность нейронов не связана со стимулами, которые предъявляются животному. Например, кроликов тренировали в двух режимах: загорается свет - даётся пища; и загорается свет - происходит удар током. Кролик попеременно «работал» то в одном, то в другом режиме. В ходе опыта выяснилось, что в разных экспериментах активизируются разные нейроны. Активность тех или иных нейронов вообще может быть не связана с наличием стимулов, предполагает Ольга Сварник.

Изучение активности нейронов позволяет заглянуть в субъективный мир животного или человека.

В 1991 году Keith Kendrick с соавторами опубликовали статью, в которой привели результаты эксперимента с овцой. Животному показывали изображения сородичей из её стада, из соседних (с которыми она не была знакома), а также фото человека, свиньи, собаки. Оказалось, что овца способна различать «своих»: был обнаружен нейрон, который проявлял активность только в тот момент, когда ей показывали овец из её стада. На другие картинки этот нейрон не отвечал. А кроме того выяснилось, что есть нейрон, который активизируется при просмотре картинок человека и собаки, то есть для овцы они попадают в одну категорию. Таким образом, регистрация нейронов даёт представление о том, как овца воспринимает этот мир.

Схема строения нейрона

У человека нейроны также специализированы. Об этом, в частности, можно судить по следующему эксперименту. Пациентам по клиническим показаниям (тяжёлые формы эпилепсии) вживляли в мозг электроды из золота или платины диаметром всего 50 микрон. Такая процедура помогала определить последующую тактику лечения, а также параллельно проводить интересные исследования. К примеру, пациенту показывали множество различных фотографий известных личностей (актёров, музыкантов, политиков). Каждый нейрон реагировал только на определённый образ, в частности, один из них проявлял активность при просмотре снимков актрисы Дженнифер Энистон. Интересно, что этот нейрон не давал никакого потенциала действия, когда актриса была на фото вместе с Брэдом Питом. Эти работы, опубликованные в 2005 году, получили широкий резонанс. Эксперимент продемонстрировал, что исследования активности нейронов открывают доступ к очень тонким деталям субъективной реальности.

Совокупность нейронов составляет нашу сущность, определяет особенности личности, отмечает Ольга Сварник. Можно предположить, что у тех, кто занят орнитологией, большое количество нейронов, которые способны различать огромное разнообразие птиц.

Если мы знаем, что существует нейрон определённой поведенческой специализации, то можно вызвать это поведение путём активизации тех или иных нейронов. И такие эксперименты проводились. Были определены нейроны, связанные с таким действием, как копание. Путём их стимуляции учёные добивались того, что животное начинало всё время копать.

Все приведённые примеры - забавные феномены, которые свидетельствуют, что активность нейронов связана с определённым поведением. Даёт ли это основание считать, что мы знаем о принципах работы мозга? Вряд ли. Надо сказать, что даже о феномене специализации нейронов, который на сегодняшний день широко экспериментально продемонстрирован, мы знаем мало.
Неизвестно, откуда берутся эти нейроны? Каковы условия формирования специализации нейронов?

Есть предположение, что они возникают в процессе обучения. Например, выучился человек на орнитолога, научился отличать воробья от зяблика, и появились у него соответствующие нейроны. Существует гипотеза, что в организме есть молчащие клетки, и в тот момент, когда мы узнаём что-то новое, нейрон, который всё это время ждал своего часа, обретает специализацию.

В мозге - 10 12 нейронов. Чтобы понять, как работает мозг, надо выяснить, как вместе взаимодействуют все эти нейроны в процессе психической деятельности. Если мы поймём, каким образом из активности нейронов возникает нечто, что может быть названо психической деятельностью - мышление, воображение, сознание и прочее, - то можно сказать, что это и есть основной принцип работы мозга.

По активности нейронов можно изучить психическую деятельность какого-либо организма, в том числе человека. Надо выяснить, как эти клетки своей активностью создают субъективную реальность. Однако важно изучать не отдельные нейроны, а то, как они совокупно работают. Проблема в том, что технически в настоящее время можно зарегистрировать одновременно 700-800 нейронов. Учёные пытаются найти возможности для регистрации большего количества.

На данный момент мы не знаем, что такое мышление, сознание, воображение, разум, резюмирует Ольга Сварник. Но именно сейчас у нас есть возможность исследовать эти процессы путём регистрации активности нейронов.

Марина Σ Муравьёва

Согласитесь, большую часть своей жизни большинство из нас проводит у монитора или экрана какого-нибудь . Карикатуристы даже грустно шутят о тихих семейных вечерах, где каждый из членов семьи вместо общения с живыми родственниками предпочитает уткнуться в свой экран и чатиться с малознакомыми «друзьями» в социальных сетях. Причем с друзьями, большинства из которых и в глаза не видел.

Чем опасен компьютер?

Действительно ли от пользования интернетом мы приобретаем синдром компьютерного слабоумия?

Давайте попробуем разобраться, как компьютер постепенно превращает нас в зависимых и одиноких дураков.

1. Он дает готовые ответы . Их не надо искать, не нужно напрягать мозг, лишь правильно сформулировать вопрос.

2. Он создает иллюзию знаний (ответы, которые дают поисковые системы, воспринимаются человеком как часть его собственного мозга, и он не старается запомнить информацию).

3. Убивает социализацию человека. Отсутствие живого общения ведет к усложнению . У него тысячи виртуальных друзей, но отсутствуют реальные. Человек постепенно превращается в беспомощного и замкнутого аутиста, который не умеет строить социальные связи, общаться, любить и дружить. Он живет в мире иллюзий и собственных фантазий, которые скроены из случайных отрывков готовой пережеванной информации, клипов, лайков, видео, постов, слоганов и т.д.

4. Делает нас уязвимыми, открытыми до предела. С одной стороны, погружаясь в интернет, мы теряем социальные связи. С другой стороны, нам необходимы эти связи, так как мы являемся социальными существами. Интернет предоставляет нам иллюзию общения. И мы с готовностью раскрываемся ему, не задумываясь о последствиях открытости. Например, бросили фото в инстаграм. Там у нас есть тысяча друзей, которых мы в глаза не видели, но нам обязательно хочется получить от них одобрение. Мы ждем этих пресловутых лайков, считаем их и думаем, что таким образом человек проявляет к нам внимание. Но это лишь иллюзия внимания. Кто-то лайкает от нечего делать, кто-то в надежде, что лайкнут ему в ответ. На самом деле, большинству людей нет до вас никакого дела. И вы, к сожалению, об этом догадываетесь где-то в глубине души. Порой нам бывает так одиноко, что мы готовы выложить на всеобщее обозрение самые сокровенные страницы своей личной жизни, которые могут быть использованы недоброжелателями.

5. Мы попадаем в сети . Мы так привыкли уже к интернету, что в его отсутствии, испытываем настоящую информационную ломку. Нам резко не хватает иллюзорного виртуального мира, в котором можно общаться или без зазрения совести промолчать на заданный вопрос, не думая о выражении своего лица.

В интернете легко получить быструю, практически мгновенную информацию обо всем на свете. Впрочем, ее обилие и разнообразие отнюдь не стимулирует мозг к запоминанию. Более того, постоянно работая с компьютером, человек получает искомое, как будто мимоходом, совмещая с другими занятиями. Создается впечатление, что он выхватывает кусочки, разрозненные, не связанные друг с другом факты, и они тут же забываются, если он вовремя не скопирует ссылки или отрывки текстов. Это не дает ему возможности сформировать глубокие собственные умозаключения. Информационное кусочничанье и надежда на то, что в любой момент ты можешь получить любую информацию без малейших усилий, кажется, избаловывают мозг. Заставляет его работать не в полную силу.

А когда не используются ресурсы мозга, он атрофируется, те участки, которые могли бы развиваться, если бы человек глубоко вникал в информацию, анализировал ее, изучал, не развиваются. Мозг будто бы «усыхает». Отсюда и возникновение всевозможных возрастных болезней, и «отупение» молодых.

Традиционно считается, что, по возможности, надо как можно меньше контактировать с компьютером, особенно детям, пока они учатся и получают информацию о мире. Надо заставлять работать свой мозг в усиленном режиме, в каком бы возрасте вы ни находились. «Век живи, век учись» – прекрасная формула для профилактики болезни Альцгеймера.

А что, если компьютер выводит мозг на новый этап развития?

Это раньше, чтобы получить информацию, мы должны были перелопатить множество литературы, отыскать факты, сопоставить их, выбрать наиболее подходящие для нас. Мозг усиленно работал, дым шел из ушей! Но при этом он засорялся огромным количеством второстепенной информации, которая замедляла получение результата. Теперь все происходит значительно быстрее, и нам кажется, что мозг работает не в полную силу. А кто это сказал?

А что, если мозг не филонит, а, напротив, работает в еще более усиленном, но непривычном для нас режиме? Работает выборочно. Только с той информацией, которая нам нужна в данный момент. Зачастую информационный поток содержит в себе массу мусора, грязи, откровенной ерунды. Пока дочерпаешь до чистой истины, можно потратить полжизни. К тому же в интернете есть множество отвлекающих моментов, которые погружают нас в сеть игр, игрушек и картинок, и мы безнадежно теряем время, отдаляясь от цели.

А что, если, одновременно погружая и освобождая нас от лишнего информационного мусора, ненужных повторений, перелопачивания давно известного, но уже неактуального контента, мозг приспосабливается к темпам нашей жизни и помогает вычленить в потоке информации самое важное.

А, может, это не отупение, а освобождение от ненужного? А наш вечно работающий мозг помогает нам расслабиться и освободиться для чистого творчества, ведь выдержать тот мощный информационный прессинг, который обрушивается на нас ежедневно, нам не под силу и отвлекает от главного? В чем главное для нас, живущих в мире цифровых технологий?

Условие развития мозга – творчество

Получается, что вся планета стремительно глупеет, и нас ждет, полная деградация и вырождение?

Многие считают, что мозг спасёт запоминание. Советуют развивать долговременную память, изучать языки, разгадывать кроссворды, заучивать стихи. Однако простое механическое запоминание развивает память, но не развивает мозг.

Действительно, может показаться, что поисковики и Википедия сделали нас глупее, ослабили нашу долговременную память. Если бы нас вдруг сорвали со стула и забрали гаджеты, отключили интернет и стали бы разговаривать с нами на интеллектуальные темы, мы, наверняка, сели бы в лужу. Надеясь на google, мы не запоминаем теперь даже элементарных вещей. Без компьютера мы становимся практически беспомощными, в какой-то степени даже беззащитными.

Но давайте попробуем посмотреть на проблему иначе. Согласитесь, современные дети, даже без инструкций легко могут справиться с компьютерной техникой, будто она им давно известна. Откуда в них это знание? Может они и обо всем остальном знают? Тогда зачем им изучать и запоминать то, что уже и так есть в их мозгу. Вся история человечества, все накопленные им знания уже содержаться в том грандиозном банке данных, который представляет собой наш мозг. Количество нейронов его исчисляется даже не тысячами, а триллионами. Нам трудно представить себе эти цифры. Но любой человеческий мозг намного мощнее любого, даже самого мощного компьютера. И он лучше нас знает, что необходимо нам на этом этапе развития человечества.

Так может быть стоит ему довериться? И не думать о том, что все мы катастрофически тупеем, хотя этого, по определению, произойти не может. Мы тупеем с точки зрения старой науки, старых методов образования, старых интеллектуальных теорий. А к новым – пока только подступаем. Современный человек владеет априори гораздо большим объемом информации по сравнению с людьми, скажем, в 19 веке. И снижение способностей к традиционному фундаментальному образованию может быть не отрицательной, а положительной тенденцией развития его мозга.

А что, если на данном этапе развития человечества ему не нужны знания из области орфографии, пунктуации, физики, математики и других наук, которым учат в школе, на том уровне, который был нормальным и привычным пятьдесят лет назад. Они кажутся лишними для людей постиндустриального общества, когда цифровые технологии плотно проникли в нашу жизнь, облегчают ее и освобождают человека от необходимости бороться за свое существование и напрягать вопросами выживания свой вечно работающий мозг.

Может быть, современному человеку нужны сегодня какие-то другие знания? И наш мозг пытается до нас это донести, снижая привычные показатели формальной образованности.

Мне кажется, что он призывает нас освободиться от лишних знаний, чтобы снова стать творцами. Творчество возможно только при полном освобождении от информационного мусора. Сказать что-то новое можно только тогда, когда мозг чист и светел.

По-настоящему развивает мозги только творчество, то есть та деятельность, в результате которой рождается что-то новое (в любой сфере нашей жизни). А творчество невозможно, когда мозг засорен чужими идеями и неактуальной информацией. Его надо очистить. Так называемое состояние просветления приходит тогда, когда мы полностью освобождаем мозг от лишней информации. Отчасти мы освобождаем его и тогда, когда бездумно листаем посты в фейсбуке, выхватываем поверхностные, на первый взгляд, клочки и осколки информации из интернета. В этот момент мы как раз и расслабляем мозг. И не подозреваем, что он при этом усиленно работает, сравнивает, анализирует, фильтрует, чтоб из клочков собрать для нас целостную картину мира.

Мозг заставляет нас развивать другие способности

Картина получается более целостная, чем если бы мы погружались бы в каждый отдельный информационный блок, то есть углублялись бы в ту или иную науку. В том случае мы получали бы информацию, ограниченную только данной сферой, в первом случае, мы получаем более широкую картину действительности, видя ее с разных точек зрения.

На первый взгляд, это ничего не значащие, не связанные между собой куски информации, на самом деле, они, как пиксели на экране, которые мы видим не каждый в отдельности, а в целостности картинки.

Возможно, наш мозг настолько гибок, что адаптируется к такому своеобразному способу нашего существования сегодня и дает нам возможность развиваться каким-то иным способом, незнакомым нам ранее. Дарит шанс развивать не память, не интеллект, а какие-то другие свои способности, которые мы давным-давно запустили и никак не развиваем. Какие? На то он и мозг, чтобы заставлять нас думать об этом.

Если вы пренебрегаете принципами, которые должны помогать вашему мозгу активно работать, то не сомневайтесь, что он вам обязательно отомстит и просто откажется работать. Иногда мы забываем слова, иногда не можем собраться, иногда мыслей в голове просто как будто нет. Как же улучшить мыслительный процесс? Всем известно, что мозгу для работы требуется кислород, а чем еще мы можем разбудить расслабившийся мозг, чтобы взяться за дело?

Итак, Ваш мозг не будет работать, если:

1. Вы не высыпаететсь

Кроме того, что хронический недосып может вызвать массу проблем со здоровьем, он серьезно ухудшает концентрацию внимания и работу мозга. Большинству людей ежедневно необходимо минимум 8 часов сна, но эта цифра индивидуальна. Кроме длительности сна важно его качество - он должен быть непрерывным. Фаза, в которой мы видим сны (фаза быстрого сна или REM-фаза), оказывает сильное влияние на наше самочувствие в часы бодрствования. Если сон часто прерывается, мозг проводит меньше времени в этой фазе, в результате чего мы чувствуем себя вялыми и испытываем затруднения с памятью и концентрацией.

2. Вы не умеете справляться со стрессом

Существует много доступных способов борьбы со стрессом, в том числе медитация, ведение дневника, работа с психологом, йога, дыхательные практики, тай чи и т.д. Все они имеют свои преимущества с точки зрения помощи в работе мозга.

3. Вы недостаточно двигаетесь

Физические нагрузки позволяют усилить кровоток, а вместе с тем - и приток кислорода и питательных веществ во все ткани тела. Регулярная физическая активность стимулирует выработку веществ, которые помогают соединению и даже образованию нервных клеток.

Если работа у вас сидячая, периодически отвлекайтесь и разминайте шею - делайте наклоны в стороны. Любую умственную деятельность чередуйте с физической. Посидели за компьютером - присядьте 10 раз или пройдитесь по коридорам и лестницам.

4. Вы не выпиваете нужное количество воды

Наше тело примерно на 60% состоит из воды, а мозг содержит еще больше воды - 80%. Без воды мозг дает сбои - от обезвоживания начинаются головокружения, галлюцинации, обмороки. Если пить недостаточно воды, то вы станете раздражительным и даже агрессивным, а ваша способность принимать правильные решения снизится. Представляете, как важна вода для ума? Часто постоянное желание спать, усталость, туман в голове - связаны именно с тем, что мы недостаточно пьем. То есть, пить-то мы можем много - газировки, кофе, сладкие чаи, фруктовые соки. Но многие из этих напитков, наоборот, только лишают клетки организма жидкости, как раз приводя к обезвоживанию. Особенно напитки содержащие кофеин (чай, кофе кока-кола). Как в анекдоте, «мы пьем все больше, а нам все хуже». Так что пить нужно именно воду - питьевую воду. Но «вливать» в себя воду тоже не стоит. Просто пейте по мере необходимости. Пусть у вас под рукой всегда будет питьевая вода. Постарайтесь выпивать хотя бы пол стакана теплой воды в час в течение дня.

5. Вы не употребляете достаточное количество глюкозы

Для нас еда - это и зелень салата, и безобидная куриная грудка. А для мозга все это никакая не еда. Мозгу подавай глюкозу! А основные поставщики глюкозы - это углеводы. Курица с овощами не даст вам упасть в голодный обморок, но вот придумать что-то гениальное… для этого диетического обеда не хватит. Нужны хлеб, сладкое, сухофрукты (идеальный вариант). Человеку, которому необходима умственная деятельность ни в коем случае не подходит безуглеводная диета. На работе отлично подойдет кусочек горького шоколада или сухофрукты.

ВАЖНО

Углеводы тоже бывают разные - простые и сложные. Обыкновенный сахар (простой углевод) хоть и является глюкозой, «ума» прибавит не так уж и много. Он быстро расщепляется, вызывая сначала резкий взлет глюкозы, а потом резкое падение, не успев «накормить» нервные клетки. А вот сложные углеводы - зерновой хлеб, каши, овощи (да-да, в них тоже много сахара), макароны - расщепляются медленно и обеспечивают организм энергией надолго. В дороге и на перекусе идеальный вариант сложных углеводов - банан! Макароны стоит есть, если следующий прием пищи еще не скоро.

6. В вашей диете недостаточно полезных жиров

Любой ценой избегайте обработанных, гидрогенизированных жиров, которые называются трансжирами, и минимизируйте употребление насыщенных животных жиров. Уменьшить потребление транс-жиров не так сложно, если помнить некоторые правила. Прежде всего, нужно вычеркнуть из своей жизни маргарины - все они содержат много транс-жиров. Обязательно следует просматривать этикетки на выпечке (печенье, торты и т.д.), а также чипсах, майонезах и прочих содержащих жир продуктах. К сожалению, российские производители пока что не указывают содержание транс-жиров на упаковке продукта. Если в списке ингредиентов стоит любое гидрогенизированное или частично гидрогенизированное масло - продукт содержит транс-жиры.

А вот полиненасыщенные жиры – Омега-3 и Омега-6 – незаменимые жирные кислоты. Получить эти жиры можно только через пищу. Они улучшают кровообращение и уменьшают воспалительные процессы в организме и очень полезны для мозга. Содержатся в лососе, сельди, скумбрии, сардинах и форели, а также в семенах подсолнуха, тофу и грецких орехах.

К полезным также относятся и мононенасыщенные жиры. Мононенасыщенные жиры снижают уровень холестерина. Они есть во многих орехах, оливковом масле и масле авокадо.

7. Вашему мозгу не достает кислорода

Мозг может выдержать без кислорода минут 10. И даже когда ничто не мешает нам дышать, кислорода мозгу может не хватать. Зимой кругом батареи и обогреватели, они потребляют кислород, толпы народа и помещения, где людей много, тоже лишают нас необходимого количества кислорода. Простуда, заложен нос - мы вроде бы дышим, но, оказывается, не качественно! Во всех этих случаях вы замечали, что начинаете хотеть спать? Так влияет на мозг недостаток кислорода.

Что делать? Проветривать помещения, открывать окна, и обязательно гулять.

8. Вы не тренируете свой мозг

Изучение новых предметов и языков, получение дополнительных навыков, интеллектуальные хобби помогают сохранять и преумножать ресурсы мозга. Постоянная «тренировка» гарантирует, что он будет работать на самом высоком уровне в течение всей жизни.

Как быстро активизировать наш мозг

На нашем теле есть несколько точек, которые активизируют работу мозга.

• Точка на тыльной стороне ладони между большим пальцем и указательным. Помассируйте ее.
• Разотрите мочки ушей, это поможет проснуться.
• Зевните как можно сильнее, это помогает подбросить мозгу кислорода.
• Ущипните кончик носа, это тоже активизирует мозг.
• Кто-то умеет стоять на голове. Это обеспечивает приток крови к голове и активизирует клетки мозга, но, если на голову встать трудно, можно просто лечь на пол на спину и закинуть ноги за голову. Полежать так минутку.

Если мозгом не пользоваться, он расслабится и разленится. Нагружайте свой ум, тренируйте, решайте головоломки, разгадывайте кроссворды, учите языки, делайте уроки с детьми, учитесь работать с компьютером, не откладывайте в сторону инструкции к новой технике. Заставляйте себя думать, шевелите мозгами, и тогда они не подведут вас в нужный момент!