Еще одним предметом интереса являются черепно-мозговые травмы, которые представляют собой растущую медицинскую и социально-экономическую проблему, поскольку врачи все лучше спасают жизни пациентов с серьезными травмами головы, особенно полученными в результате автомобильных аварий. Последствия этих травм остаются плохо изученными, что затрудняет борьбу с краткосрочными и долгосрочными рисками, начиная от кровоизлияния в мозг и заканчивая деменцией. Хантер надеется, что многомасштабные вычислительные модели, носимые датчики и портативные устройства для измерения воздействия можно будет объединить с передовой нейробиологией, основанной на культивировании клеток головного мозга, для определения порога повреждения и возможных целей для эффективного лечения.
Возможно, у виртуального человека даже будет обоняние. Коллеги Хантера используют методы искусственного интеллекта для разработки проводящих и нервных путей, связанных с нашей способностью различать запахи, когда информация, собранная и обработанная носом, поступает в структуру мозга, называемую обонятельной луковицей. Молекулы, переносимые по воздуху, связанные с запахами, заставляют рецепторные клетки, выстилающие нос, посылать электрические сигналы пучкам нервных окончаний в луковице, а затем клеткам мозга (нейронам). Однако прошлый опыт меняет способ обмена нейронами химической информацией, которую они получают из носа, и именно так мозг может организовать химически разные, но похожие запахи, такие как апельсин и лимон, в категорию, известную как цитрусовые[511]. Моделируя мозг, можем ли мы пойти еще дальше?
Незадолго до выступления на Туссанской конференции по науке о сознании в 2020 г., и за несколько дней до того, как он получил Нобелевскую премию по физике за свою работу по черным дырам, Роджер Пенроуз нашел время, чтобы поговорить с нами о потенциале виртуального мозга. Мы консультировались с Роджером при написании наших предыдущих книг как с экспертом по общей теории относительности, квантовой механике и космологии.
В вопросе виртуального человека нас заинтересовало его мнение о сознании. Некоторые утверждают, что книга Пенроуза 1989 г. «Новый ум короля. О компьютерах, мышлении и законах физики» помогла ввести современные подходы к науке о сознании, не в последнюю очередь потому, что содержала провокацию: для моделирования человеческого мозга цифровые компьютеры не подойдут.
Будучи школьником, Пенроуз не только хотел пойти по стопам своих родителей в медицину, но и питал тайные амбиции: «Я собирался открыть людям головы и посмотреть, как работает их мозг»[512]. Хотя ему пришлось отказаться от амбиций стать врачом, чтобы посвятить себя математике, его интерес к мозгу возродился в начале 1950-х гг., когда он посещал лекции по математике в качестве аспиранта в Кембриджском университете. Пенроуз осознал, что сознательное понимание математики не может быть результатом исключительно вычислительных процессов. Его прозрение пришло во время курса математической логики Стортона Стина, который обсуждал влиятельные исследования пределов вычислений, проведенные Аланом Тьюрингом[513], Куртом Гёделем и Алонзо Чёрчем[514], с которыми мы столкнулись во второй главе: «Я думал, что должен быть какой-то способ преодолеть исчисляемость, что наше восприятие математики находится за пределами исчислимых систем».
Пенроуз утверждает, что мозг, самая сложная особенность виртуального человека, не является «мясным компьютером» и что человеческое сознание невозможно охватить алгоритмами. Пенроуз писал: «Мы не совсем понимаем, почему физическое поведение так точно отражается в мире Платона, и у нас нет достаточного понимания того, как возникает сознательное мышление, когда физический материал – например, который находится в бодрствующем здоровом человеческом мозге – организован именно так, как надо. Мы также не совсем понимаем, как сознание, направленное на понимание математических проблем, способно угадывать математическую истину. Что это говорит нам о природе физической реальности? Это говорит нам, что мы не можем должным образом ответить на вопрос об этой реальности, не понимая ее связи с двумя другими реальностями: сознательным мышлением и чудесным миром математики»[515].
С тех пор как Пенроуз впервые заинтересовался сознанием в 1950-х гг., он размышлял над неразрешимой загадкой. Поскольку Вселенная управляется физическими законами – общей теорией относительности на больших масштабах и квантовой теорией на микроскопических масштабах, – как они могут быть воплощены в, казалось бы, невычислительных действиях сознательного понимания? «Я чувствовал, что в наших нынешних физических теориях, должно быть, чего-то не хватает». Ответ лежит в квантовой механике, к которой мы вернемся в девятой главе[516].