Цифровая копия мозга ищет своего носителя

Цифровой дубликат мозга мухи научили управлять цифровым телом насекомого. Иллюстрация создана с помощью GigaChat

С первого прочтения – это действительно несколько шокирующее сообщение.

Нейрон-в-нейрон

Небольшой (10 сотрудников) биотехнологический стартап Eon Systems PBC из Сан-Франциско (США) впервые реализовал полную эмуляцию мозга взрослой мухи-дрозофилы (Drosophila melanogaster). В вычислительной среде MuJoCo виртуальное тело насекомого под управлением оцифрованного мозга демонстрирует очевидные признаки естественного поведения: ходьбу, чистку сенсорных усиков (антенн) и даже питье виртуальной жидкости.

То есть цифровая копия биологического мозга мухи, созданная после оцифровки 125 тыс. нейронов и 50 млн синаптических контактов, управляет виртуальным телом. Пока еще виртуальным…

«То, что вы видите, – это не анимация. Это не обучение с подкреплением, имитирующее биологический объект. Это копия биологического мозга (коннектом), соединенная нейрон к нейрону на основе данных электронной микроскопии, работающая в симуляции и заставляющая тело двигаться», – комментирует демонстрационное видео сооснователь Eon Systems PBC Алекс Висснер-Гросс.

Другими словами, цифровой дубликат мозга мухи управляет цифровым телом насекомого без подкрепляющего обучения или анимации – только через динамику биологических цепей. На сенсорные входы поступают импульсы, нейронная активность распространяется по коннектому; на выходе – моторные команды (причем модель повторяет импульсы эмулированного мозга с точностью 95%), тело реагирует в замкнутом цикле восприятие–действие.

В общем, впервые продемонстрирована возможность полной эмуляции мозга. Созданная на основе биологического коннектома, она приводит физически симулированное тело к естественным действиям. Как отмечают эксперты, это копия реального мозга, восстановленная нейрон-в-нейрон из данных электронной микроскопии, работающая в симуляции. И это – шаг к полной эмуляции мозга (whole-brain emulation, WBE), а в дальнейшем и к загрузке в него сознания (mind uploading). Планы у маленького стартапа – огромные: масштабирование на мышь и человека.

Насчет масштабирования на человека – это уже не биотехнологический фантазм.

Homo est

Американский стартап – и опять из Сан-Франциско! – R3 Bio при поддержке анонимного миллиардера и нескольких инвестиционных фондов приступил к разработке технологии продления жизни путем создания клонов человека. Правда, клоны эти пока лишены головного мозга. Пока…

На сегодняшней день официальной науке известны лишь опыты по выращиванию моделей человеческих эмбрионов. Так, китайская государственная телекомпания CCTV сообщила, что Китай отправил на свою космическую станцию «Тяньгун» клонированные эмбрионы, чтобы выяснить, могут ли люди размножаться в условиях невесомости. По словам руководителя проекта, профессора Государственной лаборатории стволовых клеток и репродуктивной биологии Института зоологии Китайской академии наук Юй Лэцяня, главная цель состояла в том, чтобы изучить влияние гравитации – и ее отсутствия – на раннее развитие человека в рамках подготовки к возможному переселению людей за пределы Земли.

Издание South China Morning Post отмечает, что «искусственные эмбрионы, использованные в эксперименте, были созданы из стволовых клеток, структура которых схожа со структурой настоящих человеческих эмбрионов». Профессор Юй Лэцянь поясняет: «Несмотря на то что выращенные в лаборатории структуры не способны развиваться дальше стадии эмбриона, они могут помочь ученым в изучении биологии раннего развития человека. Период развития, который будет изучаться на станции «Тяньгун», примерно соответствует 14–21 дню после оплодотворения – важнейшему этапу, когда начинают формироваться все органы человека. Любые отклонения на этом этапе могут оказать существенное влияние на развитие человека».

В 2023 году японские ученые уже отправляли на Международную космическую станцию двухклеточные замороженные эмбрионы мышей. Астронавты разморозили их и культивировали в условиях микрогравитации в течение четырех дней.

Как бы там ни было, стартап R3 Bio разрабатывает клеточные платформы для моделирования биологических компонентов человека, включая системы органов без мозга (bodyoids). Цель – заменить эксперименты на животных более близкими к человеческой анатомии биологическими структурами. R3 Bio фокусируется на стволовых клетках и репрограммировании их для создания интегрированных систем органов без сознания. Это очень удобная модель, позволяющая, например, тестировать экспериментальные лекарства, не нарушая правил научной и медицинской этики.

Основатель компании Джон Шлендорн (PhD в молекулярной биологии) ранее занимался исследованиями в области регенеративной медицины и долголетия. То есть работал с культурами клеток, а не с крупными биологическими структурами или приматами. Шлендорн, кстати, отвергает сенсационные интерпретации результатов их работы. Тем не менее можно предположить, что R3 Bio создает не только удобные платформы для доклинических исследований или даже выращивает трансплантаты органов. Очевидная цель – полные «клоны без мозга». Пока, конечно, все это на уровне идей. Но перспектива ясна: системы органов без коры головного мозга (неокортекса).

Эти новости всплыли в марте-апреле 2026 года и основаны на материалах MIT Technology Review и Futurism. Повторим: R3 Bio отрицает работу над полноценными человеческими клонами – только некоторые ткани; технология пока на ранней стадии, без клинических тестов. Наблюдатели тем не менее не исключают, что стартап работает над созданием так называемых «мешков с органами» (сленговое выражение) – последовательно, из стволовых клеток, с подавленным развитием мозга.

Мозг – всему голова

Но не исключено, что логика развития биотеха, как бы с другой стороны, приведет к «оснащению» клонированных «мешков с органами» искусственными, буквально – рукотворными нейронами…

Инженеры из американского Северо-Западного университета (Northwestern University) впервые создали искусственные нейроны на основе наночешуек (нанопластинок) дисульфида молибдена и графена. Оказалось, что эта сеть тонких нитей (филоментов) не просто имитирует бионейроны, но и напрямую взаимодействует с живыми клетками мозга. Авторы работы отмечают: «Эти напечатанные мемристоры позволяют создавать осциллирующие и импульсные нейронные цепи с регулируемой частотой до 20 кГц и стабильной работой в течение более чем 108 циклов.  Генерируемые спайковые сигналы соответствуют физиологическим временным масштабам и стимулируют нейроны Пуркинье (крупные нейроны грушевидной формы в коре мозжечка, которые играют ключевую роль в координации движений, моторном обучении и равновесии. – В.А.) в срезах мозжечка мыши. Наши результаты подтверждают, что печатные нанолистовые мемристорные сети представляют собой масштабируемую платформу для биореалистичного нейроморфного оборудования и гибких интерфейсов «мозг–машина».

Как сообщается, совпадение активности искусственных нервных сигналов с природными было подтверждено экспериментально: когда искусственные нейроны подключили к срезам тканей мозжечка мыши, живые клетки отреагировали на них как на свои собственные, активировав нейронные цепи. В общем, как отмечается в одном из комментариев, «мозг не почувствовал подвоха – напечатанный нейрон запустил живые клетки».

Нейровдохновение буквально не знает пределов. В 2020 году в журнале Frontiers in Physics была опубликована статья итальянских ученых из нескольких университетов. Они сравнили сеть галактик в наблюдаемой Вселенной и нейронную сеть в человеческом мозге.

Напомним, нейронная сеть в черепной коробке современного человека содержит около 86 млрд нейронов. Наблюдаемая Вселенная состоит минимум из 100 млрд галактик. Порядок величин очень близкий. Причем нейроны и галактики в обеих структурах составляют около 30% всей массы и располагаются в виде нитей или узлов. От 60 до 70% массы приходится на другие компоненты: вода в мозге и темная энергия в наблюдаемой Вселенной соответственно. «Мы рассчитали спектральную плотность обеих систем. Наш анализ показал, что распределение колебаний в нейронной сети мозжечка в масштабе от 1 мкм до 0,1 мм следует той же прогрессии распределения материи в космической паутине, но, конечно, в более крупном масштабе, от 5 до 500 млн световых лет», – пояснял один из авторов исследования, Франко Вацца из Болонского университета.

«Вероятно, взаимосвязь внутри двух сетей развивается по схожим физическим принципам, несмотря на поразительную и очевидную разницу между физическими силами, регулирующими галактики и нейроны», – подчеркнул другой исследователь, Альберто Фелетти из Веронского университета.

Сингулярность квазибиомассы

Помимо всего прочего, отмеченные выше – и многие другие, неотмеченные! – исследования и разработки ученых заставляют задуматься над тем, что сегодня принято называть точка сингулярности. В 2050–2070 годах прогнозируется, что цивилизацию вида Homo sapiens ждет чрезвычайная по радикальности, масштабу и глубине трансформация.

Эти прогнозы обсуждают вероятность того, что искусственный интеллект (ИИ) переплетется с хромосомами Homo sapiens, и это морфированное существо станет следующим после человека на эволюционной лестнице. Но не надо, судя по всему, забывать о возможной биологической сингулярности, связанной с той же эмуляцией мозга, WBE например. Сугубо биологические, эволюционные изменения человека последуют непременно. В ней, в этой точке биосингулярности, произойдет нечто, для чего у нас просто нет слов, мы не способны ощутить это понятие.

Неплохо, хотя с точки зрения современной науки и немного наивно, выглядит, например, прогноз, который дали братья Аркадий и Борис Стругацкие в одной из ранних своих повестей «Возвращение» (1962). В одной из новелл, составляющих это произведение, события разворачиваются в Новосибирском институте биологического кодирования. Мозг умирающего выдающегося (гениального!) ученого Окада пытаются оцифровать и перенести на другой физический носитель. Процедура беспрецедентно сложная, «величайший эксперимент в истории науки». Один из героев новеллы размышляет:

«Итак, прежде всего поставим задачу. Дано: комплекс физиологических нейронных состояний (говоря по-простому – живой мозг) жестко кодируется по третьей системе Каспаро-Карпова на кристаллическую квазибиомассу. При должной изоляции жесткий код на кристаллической квазибиомассе сохраняется при нормальном уровне шума весьма долго – время релаксации кода составляет ориентировочно 12 тыс. лет. Времени достаточно. Требуется найти способ перевода кода биомассы на живой мозг, то бишь на комплекс физиологических функционирующих нейронов в нуль-состояниях. Кстати, для этого требуется еще и живой мозг в нуль-состоянии, но для такого дела люди всегда находились и найдутся – например, я... Эх, все равно не разрешат. О живом мозге Каспаро и слышать не хочет. Вот чудак! Сиди теперь и жди, пока ленинградцы построят искусственный. Вот... Короче говоря, мы закодировали мозг Окада на кристаллическую биомассу. Мы имеем шифр мозга Окада, шифр мыслей Окада, шифр его «я». И теперь требуется найти способ перенести этот шифр на другой мозг. Пусть искусственный. Тогда Окада возродится. Зашифрованное «я» Окада снова станет действующим, настоящим «я». Вопрос: как это сделать? Как?»

Действительно – как? Пока никто не знает, но движение в сторону решения этой проблемы уже явно ощутимы.