В Загородный образовательный центр «Таватуй» приезжают политики, писатели, учёные и спортсмены, чтобы выйти с обучающимися на «Открытый диалог». Одним из гостей стал Александр Храмов, доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Центра нейротехнологий и машинного обучения. Специально для наших читателей Александр Евгеньевич рассказал, почему физик стал изучать мозг и зачем человечеству знать тайны нейронных связей.

– Обычно нейролингвистикой, биоданными, прочим в области изучения мозга занимаются либо лингвисты, либо психологи, либо физиологи. Как физик занялся этой проблемой?

Исследования мозга являются междисциплинарной проблемой. Для успешного решения задач, связанных с пониманием того, как функционирует наша центральная нервная система, как реализуются высшие нервные функции, включая наше сознание, необходимы совместные усилия исследователей из разных областей – от биологов и медиков до специалистов айтишников и философов. Поэтому в области наук о мозге легко можно встретить не только психологов и биологов, но и представителей других областей науки, например, физиков.
Александр Храмов
Доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Центра нейротехнологий и машинного обучения

– Что именно является областью Ваших интересов и как Вы к этому пришли?

Мне и моей лаборатории очень интересно, как мозг обрабатывает различную сенсорную информацию и как на основании нее принимает решения. Это наиболее типичная деятельность человека, реализуемая в парадигме «стимул – реакция на стимул». Подобные исследования очень важны не только с точки зрения чисто когнитивной науки, но также и в плане медицины, потому что позволяют реализовать различные стратегии поиска биомаркеров когнитивных заболеваний, – например, болезнь Альцгеймера или Паркинсона, – предложить методы нейрореабилитации больных, после травм головного мозга или даже после перенесенного Ковид-19.
Александр Храмов
Доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Центра нейротехнологий и машинного обучения

– Какая глобальная проблема стоит перед когнитивными исследованиями? Что решаете Вы в своих лабораториях?

Как написал Нобелевский лауреат 2000 года профессор Эрик Кандел: «Понимание биологических основ обучения, памяти, поведения, восприятия и сознания является сверхзадачей современной науки». В целом когнитивные исследования и направлены на решение этих научных задач. Где-то есть прогресс, где-то современная нейронаука «топчется» на месте, но без сомнения, есть тренд на постепенное понимание того, что есть мозг и как он работает. С появлением все новых методов исследований мозга у ученых появляется все больше новых возможностей для более глубокого исследования функций центральной нервной системы.
Александр Храмов
Доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Центра нейротехнологий и машинного обучения

– Каким Вы видите будущее этой науки и человечества, имеющими такие знания?

Конечно, обладание полномасштабными знаниями о мозге, во-первых, даст огромный скачок в лечении различных заболеваний, например, нейродегенеративных или заболеваний типа эпилепсии. Мы научимся эффективно замещать поврежденные области мозга, например, после инсульта и тому подобных поражений. Во-вторых, мы лучше станем понимать, как реализуются наше сознание и интеллект, а следовательно, сможем понять, как лучше учиться, как более эффективно использовать наш мозг. Ну, и конечно, все не ограничивается только такими прагматичными моментами – «расшифровка» мозга будет огромным прорывом в науке – сродни прорыву в физике, когда стало понятно, что микромир подчиняется не классическим, а квантовым закономерностям. За несколько десятков лет человечество, имея эти знания, создало огромное количество новых технологий, от атомной энергетики до компьютерной техники. Уверен, что понимание устройства работы мозга станет таким же прорывом. В качестве примера, назову технологии искусственного интеллекта. Я позволю себе предположить, что их прогресс ускорится кратно после понимания биологических и когнитивных основ сознания и интеллекта.
Александр Храмов
Доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Центра нейротехнологий и машинного обучения

– Почему важно проводить для школьников такие открытые лекции, рассказывать им о проблемах в данной сфере?

Общаться с аудиторией школьников всегда очень непростая задача, потому что надо доходчиво и в то же время интересно и ёмко рассказать о сложных вещах. Готовясь к таким выступлениям, начинаешь сам лучше понимать аспекты своего предмета, потому что стараешься выстроить разговор о глобальной науке простым языком. Очень здорово, что уральские школьники показывают такой интерес к когнитивным исследованиям и делают свои проекты на очень хорошем научном, а не ученическом уровне. И здесь огромный вклад их наставников – Светланы Павловой и ее замечательной команды. Обучающимся такие проекты очень интересны. А недостаток опыта и знаний они компенсируют огромным энтузиазмом и желанием работать над новыми задачей. Поэтому опыт образовательных центров типа «Сириуса», Фонда «Золотое сечение» и других очень важен. Он позволяет на одной площадке соединить исследователей, педагогов и школьников. Эта смесь оказывается отличным бульоном, из которого вырастут новые Сеченовы и Павловы современной российской науки.
Александр Храмов
Доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Центра нейротехнологий и машинного обучения

Отметим, что в рамках регионального трека Всероссийского конкурса научно-технологических проектов «Большие вызовы» есть направление «Когнитивные исследования». Если вы хотите побольше узнать о нём, а также о том, как стать участником, присоединяйтесь к дистанционной образовательной программе «Большие вызовы: подготовка к сезону 2022–2023».