Недавно опубликованное исследование представляет собой доказательство концепции использования глубокой стимуляции мозга, управляемой с помощью искусственного интеллекта (ИИ), в замкнутой системе для усиления когнитивного контроля, предполагая, что это может быть эффективно при ряде психических заболеваний. Это еще не все, так что давайте вернемся к началу. Самое фундаментальное, что необходимо для понимания происходящего, – это то, что ваш мозг – это машина. Это действительно сложная машина, но, тем не менее, это машина, и мы можем изменить функцию этой машины, изменив ее физическое состояние.
Это может показаться очевидным, но на самом деле люди, как правило, психологически предубеждены против такой точки зрения. На самом деле это может быть следствием самой функции мозга, которая эволюционировала, чтобы создать непрерывный поток сознания, иллюзию “я”, не осознающего всех подсознательных процессов, из которых состоит работа мозга. Вот почему мы склонны интерпретировать поведение людей с точки зрения индивидуальности и осознанного выбора, тогда как на самом деле большая часть нашего поведения является следствием подсознательных процессов. Мы также склонны полагать, что люди могут думать или использовать силу воли, чтобы избавиться от психических заболеваний.
Однако, чем больше мы понимаем, как функционирует мозг, тем очевиднее становится, что мозг – это всего лишь механизм со сбоями, и многое может пойти не так. Даже при нормальном функционировании существует множество компромиссов в функционировании мозга, при этом сильные стороны часто приобретаются за счет слабых сторон. Например, нам нужно заботиться о своих собственных интересах, но это достигается ценой беспокойства и паранойи. Но есть некоторые функции мозга, которые настолько важны, что они практически повсеместно полезны, и их нарушение может привести к множеству проблем. Одна из таких базовых функций мозга называется когнитивным контролем, который, по сути, представляет собой способность определять, какие мысли и действия будут в центре внимания вашего мозга.
Кроме того, большинство людей не подозревают о самых основных функциях мозга. Если бы неспециалистов попросили перечислить функции мозга, то когнитивный контроль (или что-то в этом роде), вероятно, не попал бы в список большинства людей. Это то, что происходит на заднем плане, или настолько фундаментально для нашего потока сознания, что иллюзия не позволяет нам этого заметить.
Что же тогда представляет собой когнитивный контроль? Состояние бодрствования требует, чтобы мозг находился в постоянном цикле активности. На самом деле в стволе мозга есть центры, функция которых заключается в постоянной активации коры головного мозга, в поддержании этого когнитивного процесса в постоянном движении. Без этих стимулирующих центров вы были бы в коме, даже при идеально функционирующей коре головного мозга. Кроме того, нам нужно уметь переключать передачи, чтобы не застревать бесконечно в одном цикле. Это и есть когнитивный контроль – высшая функция мозга, которая может сознательно направлять наши мысли, внимание и поведение. Однако эта сознательная функция зависит от глубинных структур мозга и функций подсознания. Если более глубокие пути не функционируют оптимально, мы можем сознательно застрять. Это то, что происходит при многих психических заболеваниях: люди, страдающие тревожностью, могут быть не в состоянии перестать думать о том, что вызывает у них тревогу, или люди, страдающие глубокой депрессией, могут оставаться сосредоточенными на негативных мыслях. Но что, если мы сможем дать толчок когнитивному контролю? Именно это является предметом настоящего исследования.
Исследователи использовали пациентов, перенесших операцию, для лечения эпилепсии, как удобную группу, потому что хирурги все равно были бы там. Они вставили провода для стимуляции части мозга, известной как внутренняя капсула и полосатое тело (в частности, дорсальные сегменты), которые представляют собой проводящие пути белого вещества в глубине мозга. Они сравнили два условия: в одном из них внутренняя капсула (это двусторонняя структура) стимулировалась случайным образом. В другом случае искусственный интеллект использовался для интерпретации сигналов ЭЭГ и определения того, когда у испытуемого наблюдался когнитивный застой. Для целей исследования испытуемым давали конфликтное задание, и стимуляция проводилась, когда ИИ определял, что они застряли в выполнении задания. В обеих группах стимуляция внутренней капсулы улучшала выполнение задания, но в условиях замкнутого цикла ИИ справлялся намного лучше.
Это было экспериментальное исследование, и теперь можно переходить к полноценным клиническим испытаниям для определения эффективности. Пока рано делать вывод о том, что этот подход сработает, но первые результаты обнадеживают. Другой хорошей новостью является то, что для этого лечения требуется только готовая технология. Глубокая стимуляция мозга уже используется для лечения нескольких заболеваний, и при таком подходе можно использовать ту же технологию в сочетании с управлением ИИ для определения времени стимуляции. Очевидно, что в реальной жизни многое может пойти не так, и поэтому я ожидаю, что клинические исследования и доработки займут некоторое время. Многое будет зависеть от того, насколько хорошо ИИ сможет распознавать нездоровые состояния, которые вызывают тревогу, депрессию, склонность к употреблению наркотиков или другие состояния, и не перегружать здоровые функции мозга, например, сосредоточиться на выполнении задачи. Эту возможную проблему можно решить простым выключением. Или, возможно, это улучшит выполнение задачи. Опять же, нам нужны клинические испытания, чтобы знать наверняка.
Независимо от того, как будет работать это конкретное вмешательство, вполне вероятно, что мы находимся в начале разработки новой технологии, использующей искусственный интеллект в замкнутой системе для мониторинга функций мозга и изменения их с помощью целенаправленной стимуляции. Теоретических ограничений для этой технологии нет, и она будет совершенствоваться по мере улучшения нашего понимания функций мозга и совершенствования технологии, лежащей в ее основе. Это еще один аспект взаимодействия мозг-машина, и мы находимся на самом крутом этапе развития этой технологии.
