В будущее наук о мозге и интеллекте

В ноябре этого года состоялась Первая Всероссийская школа «В будущее наук о мозге и интеллекте» ( www.neurofuture.ru ). Цель школы — подготовить молодых ученых для междисциплинарных исследований мозга и его высших функций. В 2009 г. в НИЯУ МИФИ на базе трех кафедр, совместно с ИВНДиНФ РАН, НИИ НФ РАМН, РНЦ «Курчатовский институт» и НИИСИ РАН был создан научно-образовательный центр «Нейробиология, нейроинфор-матика и когнитивные исследования». Основной работой НОЦа является подготовка студентов НИЯУ МИФИ, но возник вопрос, можно ли начать готовить перспективных молодых ученых в этих областях более широко — по всей России? Поэтому и была организована данная всероссийская научная школа, поддержанная ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России». На нее было подано 130 заявок, из которых рецензенты отобрали 34 самых лучших.

Почему школа называется «В будущее...»? Мы выбрали такое название по трем причинам.

Во-первых, потому что познание мозга и разума считается одним из главных вопросов науки XXI в. Оно знаменует выход человечества на новые рубежи развития — от познания мира вокруг нас к познанию нашего собственного внутреннего мира. Результаты этих исследований затронут и здоровье человека, и его интеллектуальную жизнь, и семью, и общество, и экономику, и образование, и искусство. Когнитивные нейронауки охватывают все перечисленные области, являясь тем «цементирующим» фактором, который дает общий язык к пониманию этих феноменов. На основе развития наук о мозге и интеллекте получат мощный импульс и многие новые технологии: и нейроробототехника, и искусственный интеллект, и новое поколение компьютеров, и мозго-машинные интерфейсы. Эти вопросы и обсуждались на школе, которая вводила слушателей в проблемы науки о мозге и разуме как науки XXI в.

Участники школы

Во-вторых, мы назвали школу «В будущее...» потому, что не только науки о мозге являются будущим для науки XXI в, но и у самой науки о мозге есть свое будущее, которое и было предметом нашего внимания. Нас интересуют новые рубежи этой науки, возможность заглянуть на несколько лет вперед. И тематика лекций, и программа работы школы были основаны на этой идеологии. Помимо курса лекций о перспективных направлениях исследований мозга, мы ввели новую форму работы. Школьникам было предложено объединиться в творческие группы по 5–6 человек, каждая из которых с помощью тьюторов должна была подготовить собственный проект перспективного научного исследования. Он готовился в течение нескольких дней и защищался участниками на общей конференции школы. Конечно, это были еще не законченные проекты, которые можно было бы сразу подавать на грант. Но это был опыт серьезного творчества, самостоятельности, работы в команде и защиты собственных идей.

И последнее, почему «В будущее...». В организации школы мы старались исходить из того, что и наша страна, и наша наука должны внести свой вклад в это будущее, вклад, который был бы значимым и оригинальным. Это чрезвычайно непросто на фоне тех огромных сил, которые вкладываются сегодня во всем мире в изучение мозга. Но у России есть глубокие традиции в этой области, причем, традиции сегодня — уникальные. В нашей стране в выраженном виде все еще сохранился институт научных школ, позволяющих десятилетиями накапливать опыт изучения сложных проблем. А проблемы интеллекта и мозга — сложнейшие проблемы, и именно здесь очень важен такой кумулятивный опыт. Поэтому мы пригласили на школу лекторов, представляющих эти разные научные традиции, которые, как мы считаем, позволят российским исследователям мозга заглянуть в будущее с иных позиций и может быть более оригинально, чем это уже делается в мире.

Как показала конференция, участники школы действительно подготовили очень креативные и интересные проекты. Мы надеемся, что они продолжат свои исследования в этой увлекательной области науки, а школа «В будущее наук о мозге и интеллекте» продолжит свое существование.

Организаторы школы

К.В. Анохин, М.С. Бурцев, В.Л. Ушаков

Школа глазами математика

Идея школы школа «В будущее наук о мозге и интеллекте» проста: собрать вместе математиков, биологов, психологов и даже лингвистов, затем прочитать им лекции о современных проблемах когнитивных наук, а потом посмотреть, что фундаментального смогут придумать участники, работая в междисциплинарных группах.

С самого приезда участники школы оказались в атмосфере науки. Уже за ужином они начали рассказывать о своих научных интересах и обсуждать проблемы нейронных сетей. На вечеринке-открытии стараниями организаторов (в особенности Михаила Бурцева) была создана замечательная атмосфера, где модели мозга проецировались прямо на потолок, а от каждой группы доносились разговоры о нейро-чем-нибудь. В результате мы разошлись ближе к полуночи, обсудив все, что только можно, — от проблем биологических моделей до проблем образования и науки.

Следующий день начался с лекций по направлению «Нейробиология обучения и памяти». Математикам пришлось довольно тяжко — очень интересно, но ничего не понятно. Если биологи потом говорили, что прочитанные лекции просто переворачивают многие классические представления, то математики не могли этого оценить по достоинству, потому что вообще впервые слышали о поднятых проблемах.

Поэтому им пришлось возлагать надежды на второй день (тема — «Моделирование функций мозга и нейроморфные системы»), который начинался с лекции, основанной на математическом подходе. Однако междисциплинарность школы и здесь наложила свой отпечаток: после доклада математика с критикой выступила ученый-биолог. Она была недовольна тем, что в обычном генетическом алгоритме не учитываются законы Менделя. Наконец, третий день (тема — «Нейробиология сознания и мозговые интерфейсы») получился самым дискуссионным. Ведь даже самому объекту обсуждения — сознанию — тяжело дать четкое определение. Символично, что завершающая лекция заставила нас посмотреть на обсуждавшиеся проблемы еще с одной точки зрения — философской.

Работа над проектами

Оставшиеся дни были посвящены работе в группах над фундаментальными научными проектами. Участники увлеченно работали с тьюторами, забыв о времени и игнорируя напоминания организаторов. Поэтому единственным способом отправить их на просмотр фильма, запланированного в культурной программе, было выключение света в рабочей аудитории.

Каждая группа сгенерировала множество идей, но нужно было выбрать лишь одну для детального анализа и развития. Помимо проработки целей и методов проекта, нужно было сделать обзор уже проведенных исследований и подготовить презентацию проекта. Сделать это за несколько дней в новом междисциплинарном коллективе оказалось весьма непросто, поэтому в последнюю ночь перед презентацией некоторые группы работали до утра. Получившаяся мини-конференция показала, что школа прошла продуктивно, и каждый участник уедет не только с новыми знаниями и опытом, но и научными контактами и возможностью заниматься интересным проектом.

В области нейронаук уже были получены просто потрясающие лабораторные результаты: найдены нейроны, реагирующие только на определенного человека, выращены крысы-киборги, движением которых может удаленно управлять человек, созданы системы, позволяющие управлять курсором мыши и вводить текст посредством только силы мысли. Однако еще очень далеко до создания качественных и доступных конечных продуктов, которые прочно войдут в нашу жизнь. Пока в этой области науки больше вопросов, чем ответов. Это открывает большие возможности для тех, кто хочет заниматься фундаментальной наукой, и, кто знает, может некоторые ответы на эти вопросы найдут участники прошедшей школы.

Эта школа является первой и, весьма вероятно, будет и вторая. Но тот, кто не захочет ждать еще целый год, может погрузиться на 12 часов в мир нейробиологии уже в ближайшее время: все лекции школы снимались на видео и будут доступны в виртуальном лектории МИФИ ( www.mephi.ru/students/vl/ ).

Илья Лысенков,

студент ННГУ им. Н.И. Лобачевского,

факультет вычислительной математики и кибернетики

Актуальные проблемы и их творческие решения

Быть — это быть воспринимаемым

Дж. Беркли

Школа «В будущее наук о мозге и интеллекте» собрала студентов, аспирантов и молодых ученых из различных городов России. В качестве лекторов были приглашены ведущие специалисты по трем различным актуальным областям когнитивной науки.

Лекции длились первые три дня (один день — одна тема), по четыре в день. Научная мысль не переставала бурлить: вопросов лекторам было огромное количество, обсуждение часто перетекало в кулуары. Помимо лекций, были продемонстрированы подготовленные тьюторами презентации о методиках, используемых в той или иной области когнитивных знаний.

Каков же главный вопрос, волнующий лучшие умы современных наук о мозге и интеллекте? Пожалуй, что такое сознание. Одни придерживаются той точки зрения, что сознанием обладают все живые организмы, а человек отличается от животных не качественно, а только степенью развитости сознания. Другие, напротив, считают, что сознанием обладает исключительно человек.

А сколько загадок еще остается! Что такое мотивация? Как достигается целостность образа? Что такое свобода воли? Как материальное образует идеальное? Наконец, что стоит за субъективной реальностью, т.е. что такое самосознание, осознание себя отличным от остального мира?

Следующие два дня были посвящены разработке проектов. Школа задумывалась таким образом, что проекты являлись главной ее составляющей. При подаче заявки на Школу участникам необходимо было предложить свой собственный проект в одной из трех указанных областей. Далее, уже непосредственно на самой Школе участники в группах по 4–6 человек предлагали и разрабатывали совместными усилиями такие проекты, которые были бы интересны всей группе. Обязательное требование состояло в том, чтобы проект исследовал фундаментальную проблему, а не был направлен, например, исключительно на решение прикладной задачи. В каждой группе было по 1–2 тьютора, которые руководили общим процессом обсуждения.

Школу венчала мини-конференция, на которой участники защищали свои проекты.

Участие в Школе было поистине удивительной возможностью попробовать собственные силы работать в команде с незнакомыми ранее людьми из разных областей знаний в ситуации дедлайна для выявления и решения фундаментальной проблемы в когнитивной науке. Это был настоящий мозговой штурм! Но, видимо, так и было задумано организаторами.

Кроме того, участники Школы имели редкий шанс посмотреть на другие научные дисциплины: как осуществляется в них научный поиск, какие вопросы волнуют людей других специальностей, какие методы они используют, взглянуть на собственную науку с другой стороны.

Наталья Зевахина,

аспирант МГУ им. М. В. Ломоносова,

филологический факультет, отделение теоретической и прикладной лингвистики