Будут ли андроиды видеть сны об электроовцах?

15 June 2018

Состояние сна, которое знакомо любому человеку, достаточно загадочно само по себе. Согласно нынешнему уровню понимания нами этого состояния, сон - это жизненно важная функция любого достаточно высокорганизованного мозга и нервной системы. Без сна не может обойтись не только человек, но и масса других животных, обладающих сложно устроенной нервной системой. Спят птицы и млекопитающие, пресмыкающиеся и рептилии, насекомые и головоногие моллюски.

Конечно, состояние сна различно у разных животных. У человека и других теплокровных животных (млекопитающих и птиц) выделяют три стадии работы их нервной системы - бодрствование, "медленный" (глубокий сон, III и IV стадии сна в общепринятой классификации) и "быстрый", парадоксальный сон (V стадия). Интересно, что "изобретением" теплокровных является как раз "медленный", глубокий сон - такое состояние с практически полным торможением нервных функций и обмена веществ не регистрируется ни у пресмыкающихся, ни у других более примитивных животных.

А вот "быстрый", парадоксальный сон, судя по всему - это видоизменённое сноподобное состояние, унаследованное нами от наших предков-пресмыкающихся. Именно в таком стиле спят всяческие крокодилы или ящерицы: неглубоко отключая функции мозга и даже осуществляя непроизвольные движения глазными яблоками под закрытыми веками. Дополнительно в пользу такой гипотезы говорит то, что в фазе быстрого сна у людей, млекопитающих и птиц пропадает способность к терморегуляции - наше тело в это время медленно остывает. Отсюда и малая длительность быстрого сна - он длится обычно не более 10-15 минут (а иногда и сжимается до 5 минут), в то время, как последние фазы медленного сна (III и IV стадии, глубокий медленный сон со сновидениями) могут длиться в сумме 35-40 минут в каждом цикле сна.

Как выяснилось во время массы исследований, проведенных во второй половине XX века, животные не могут отказаться от сна. Не перечисляя массу весьма жестоких опытов над крысами и обезьянами, скажу: спать вынуждены все. Спят даже киты и дельфины, для которых каждый вдох или выдох является сознательным актом - для него надо вынырнуть на поверхность воды. Для этого китообразным пришлось пойти на биологическую хитрость - у них поочерёдно отключается одно из полушарий, в то время, как второе обеспечивает жизнедеятельность всего организма. Невероятно, на что идет природа, чтобы сохранить хоть какой-то сон! Кстати, в отношении организации сна дельфины даже превзошли людей: у них отсутствует "рептильный" быстрый сон, а его функции, судя по всему, реализуются в медленном однополушарном сне.

Такой же однополушарный сон, скорее всего, используют и крупные птицы, которые не образуют стаи, но проводят большую часть жизни в полёте - альбатросы и фрегаты. А вот мигрирующие стайные птицы пошли на другую хитрость: каждые 10-15 минут птицы в стае перестраиваются: те, что находились на краях стаи, перемещаются вовнутрь, а летевшие внутри занимают места с краёв. Дело в том, что в середине стаи образуется воздушный поток, создаваемый впереди летящими птицами, который помогает переходить в парящий режим тем особям, которые находятся внутри стаи. В таком пассивном режиме полёта часть птиц в клине может немного отдохнуть и поспать буквально "на лету".

Сегодня считается, что сон нужен именно нервным клеткам - уже упомянутые опыты по депривации (лишении) сна, проведенные на подопытных животных показали, что организм умирает именно от нарушения базовых функций мозга и нервной системы. При этом слом этих жизненно важных функций происходит задолго до физической смерти объекта: если перейти некую черту невозврата, то, даже вернув животному возможность спать, его же невозможно спасти. Животное уже просто не может заснуть и всё равно погибнет через непродолжительное время. Установленным симптомом такого необратимого процесса в мозге является падение амплитуды электроэнцефалограммы (ЭЭГ), которое возникает в эксперименте примерно за сутки до последующей гибели животного и уже не возвращается к нормальным показателям.

Нервную систему теплокровных может убить как лишение быстрого сна, так и медленного. Наиболее жестоким является комбинированная депривация, при которой спать не дают вовсе - животные выдерживали всего 14-21 день такого режима. Отказ от старого, быстрого сна рептилий убивал за через 35 дней, а лишение медленной фазы сна млекопитающих разрушало нервную систему через 45 дней.

Судя по всему, обе фазы сна, быстрая и медленная, критически важны для очистки нервной системы от неких токсических компонентов её жизнедеятельности. Реалисты могут говорить о химических соединениях - и запредельные уровни, например, норадреналина, как факт, фиксируются в терминальных стадиях перед непосредственной гибелью животного. Идеалисты могут рассуждать об отравлении "непереработанными образами" - быстрый и медленный сон, согласно современным представлениям, обеспечивают функции психологической защиты, переработку информации, её обмен между сознанием и подсознанием.

Современные компьютеры пока что лишены состояния "цифрового сна". Спящий режим или же гибернация Windows не в счёт - это по своей сути не активные состояния, а искусственное прекращение какой-либо значимой деятельности системы, аналог зимней спячки медведей или арктических белок (во время которой они, кстати, тоже просыпаются, чтобы... поспать быстрым и медленным сном).

Однако проблемы "накопления образов" есть и у цифровых систем - как в их классических, привычных нам вариантах (как мы помним, любая сессия Windows рано или поздно заканчивается "синим экраном смерти"), так и в их новых, нейросетевых вариантах, как пример с неграми, гориллами и распознающей программой Google Photos, о котором я уже упоминал.

Дальнейшее усложнение цифровой "нервной системы", скорее всего, породит те же нарастающие проблемы, которые, возможно, смогут решить как раз через искусственно вызванное состояние "цифрового сна", которое также будет характерно для высокоорганизованных систем искусственного интеллекта.

Амёбы не видят сны. А вот андроиды их, пожалуй, видеть будут. Их просто обяжут это делать в качестве диагностических и разгрузочных процедур.