Mózg w świetle cybernetyki

Od wielu lat prowadzone są intensywne badania na temat mózgu, jego budowy i funkcjonowania. Ostatnie lata XX w. proklamowane były jako „dekada mózgu”, co wiązało się ze szczególnie preferencyjnym finansowaniem badań w zakresie neuronauk. W konsekwencji liczba danych naukowych na temat mózgu w ciągu 10 lat bez mała się podwoiła, a początek XXI w. bynajmniej nie spowodował zahamowania badań, lecz przeciwnie – ich intensyfikację. Jednak coraz bardziej oczywiste stawało się, że wciąż daleko nam do zrozumienia funkcjonowania mózgu jako całości. Znane powiedzenie o tym, że spoza drzew nie widać lasu, znajdowało tu wyjątkowo dobitne potwierdzenie. W związku z tym rozpoczęły się poszukiwania metod syntezy, pozwalających złożyć dane szczegółowe w całościowy opis, pozwalający zrozumieć działanie biologicznego mózgu oraz jego najdoskonalszego wytworu – ludzkiego intelektu.

Pozytywne doświadczenia, jakie wiązały się z zastosowaniami komputerów w innych dziedzinach charakteryzujących się ogromną liczbą szczegółowych danych (np. genomika czy proteomika), skłaniały do tworzenia potrzebnych syntez z wykorzystaniem informatyki. Zatem wzorem bioinformatyki, która powstała na obrzeżu prac nad mapowaniem genów (w tym także ludzkiego genomu), zaproponowano w pewnym momencie nazwę neuroinformatyka dla tej interdyscyplinarnej dziedziny wiedzy. Właściwsza wydaje się jednak nazwa neurocybernetyki, nawiązująca do fundamentalnych prac Norberta Wienera z późnych lat 40. XX w., których przedmiotem były procesy sterowania oraz gromadzenia, przesyłania i przetwarzania informacji „w zwierzętach i w maszynach”, jak to określał twórca cybernetyki.

Właśnie tej potrzebnej i niezwykle ciekawej neurocybernetyce poświęcona jest omawiana książka, którą napisało 17 wybitnych specjalistów pod redakcją naukową prof. Ryszarda Tadeusiewicza. Książka zawiera informacje o budowie mózgu, o biochemicznych podstawach funkcjonowania poszczególnych jego fragmentów, a także o chorobach neurologicznych i ich fizycznej oraz chemicznej naturze. Pokazano także metody obrazowania wnętrza mózgu żywego człowieka oraz sposoby elektrofizjologicznej analizy jego aktywności. Najważniejszym tematem książki są jednak cybernetyczne modele procesów zachodzących w mózgu. Są rozdziały traktujące ogólnie o modelowaniu cybernetycznym wybranych struktur i funkcji układu nerwowego, przedstawiony jest dokładny model pojedynczej komórki nerwowej oraz problemy związane z jego praktyczną implementacją. Autorzy przechodzą potem do modelowania wybranych struktur nerwowych, przy czym za podstawę przyjmują modele tradycyjnych sieci neuronowych, modele pulsujących sieci neuronowych, modele całych populacji neuronów, a także tzw. modele płynowe. Swoistym uwieńczeniem książki jest obszerny rozdział poświęcony neurokognitywistyce.

Jest to dzieło unikatowe. Nigdy wcześniej w polskiej literaturze problemy neurocybernetyki nie były przedstawione w sposób tak kompleksowy i wyczerpujący. Broni się ona także na tle literatury światowej, gdyż ksiązki podobnie bogatej w treści, a jednocześnie tak zwartej w formie (zaledwie nieco ponad 300 stronic) nie spotkałem w ofercie żadnego zagranicznego wydawcy. Dla wszystkich posiadaczy mózgu, którzy chcą poznać jego działanie, powinna to być literatura obowiązkowa.

Leszek Rutkowski

Neurocybernetyka teoretyczna , pod red. nauk. Ryszarda Tadeusiewicza, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2009.