Впервые ВИЧ удален из генома живых животных

Совместными усилиями исследователи медицинской школы имени Льюиса Каца в университете Тэмпл и медицинского центра университета Небраски (UNMC) впервые устранили ген ВИЧ, способный реплицироваться (вирус, в последней стадии развивающийся до СПИДа), из генома живых животных. Исследование, опубликованное 2 июля в журнале Nature Communications — это важный шаг на пути к разработке возможного лекарства от ВИЧ-инфекции у человека.

Впервые ВИЧ удален из генома живых животных

«Наше исследование показывает, что лечение для подавления репликации ВИЧ и терапия редактирования генов, когда проводятся последовательно, могут устранить ВИЧ из клеток и органов зараженных животных», — рассказал Камель Халили, доктор философии, профессор Лоры Карнелл и заведующий кафедрой нейробиологии, директор центра нейровирусологии и директор всестороннего изучения НейроСПИД-центра в Медицинской школе им. Льюиса Каца в Университете Темпл (LKSOM). Доктор Халили и Говард Гендельман, доктор медицины, Маргарет Р. Ларсон, профессор инфекционных болезней и внутренних болезней, заведующая кафедрой фармакологии и экспериментальной неврологии и директор Центра нейродегенеративных заболеваний при UNMC, были старшими научными работниками в этом исследовании.


«Это достижение было бы невозможно без выдающейся командной работы вирусологов, иммунологов, молекулярных биологов, фармакологов и фармацевтов, – сказал доктор Гендельман. – Только благодаря совместной работе мы смогли достигнуть такого прорыва в исследованиях».


На сегодняшний день лечение ВИЧ фокусируется на использовании антиретровирусной терапии (АРТ). АРТ подавляет ВИЧ-репликацию в теле человека, но не удаляет ее. Поэтому  АРТ не является лекарством от ВИЧ-инфекции и требует его пожизненного использования. Если приостановить использование лекарства, то ВИЧ восстанавливается, обновляя репликацию и подпитывая развитие СПИДа. Восстановление ВИЧ напрямую связано со способностью вируса интегрировать свою последовательность ДНК в геномы клеток иммунной системы, где он находится в спящем режиме и недоступен антиретровирусным препаратам.


В предшествующей работе команда доктора Халили использовала технологию CRISPR-Cas9 для разработки новой системы редактирования генов и доставки генной терапии, направленной на удаление ДНК ВИЧ из геномов, содержащих вирус. На крысах и мышах они показали, что система редактирования генов может эффективно вырезать большие фрагменты ДНК ВИЧ из инфицированных клеток, значительно влияя на экспрессию (проявление) вирусных генов. Однако, как и в случае с АРТ, редактирование генов само по себе не может полностью устранить ВИЧ.


Для нового исследования доктор Халили и его коллеги объединили свою технологию генного редактирования с недавно разработанной терапевтической стратегией, известной как медленное высвобождение длительного действия (LASER) АРТ. Оно было совместно разработано доктором Гендельманом и Бенсоном Эдагва, доктором наук, доцентом фармакологии в UNMC.


LASER АРТ направлена на вирусные убежища и поддерживает репликацию ВИЧ на низком уровне в течение длительных периодов времени, снижая частоту введения АРТ. Лекарства длительного действия стали возможными благодаря фармакологическим изменениям в химической структуре антиретровирусных препаратов. Модифицированный препарат был упакован в нанокристаллы, которые легко распределяются по тканям, где ВИЧ, вероятно, находится в спящем режиме. Оттуда нанокристаллы, после хранения в клетках неделями, медленно высвобождают лекарство.


По словам доктора Халили, они хотели посмотреть, сможет ли LASER AРT подавлять репликацию ВИЧ достаточно долго, чтобы CRISPR-Cas9 полностью избавил клетки от вирусной ДНК.


Чтобы проверить свою идею, исследователи использовали мышей, выведенных для производства человеческих Т-клеток, восприимчивых к ВИЧ-инфекции, допускающих хроническую вирусную инфекцию и латентность, вызванную АРТ. Как только инфекция приживалась, мышей лечили LASER AРT, а затем CRISPR-Cas9. В конце периода лечения мышей обследовали на наличие вируса. Анализы выявили полное удаление ДНК ВИЧ примерно у трети ВИЧ-инфицированных мышей.


«Главное, что мы узнали из этой работы, что для получения лекарства от ВИЧ-инфекции требуется применение и лекарства CRISPR-Cas9, и подавление вируса с помощью такого метода, как LASER AРT», — сказал доктор Халили.


«Теперь у нас есть понятный путь, чтобы двинуться к испытаниям на приматах, отличных от человека, и, возможно, к клиническим испытаниям на людях в течение года».


Перевод статьи

Поделитесь

Почему от старого интернета почти ничего не осталось

Почему от старого интернета почти ничего не осталось

В 2005 году у студента Алекса Тью родилась идея на миллион долларов.


Однажды 20-летний парень размышлял, как расплатиться за трехлетнее образование в сфере бизнеса. Тью уже начал беспокоиться, что овердрафт на его кредитной карте вырастет в разы. Поэтому он записал в блокноте: «Как стать миллионером».


Двадцать минут спустя он, кажется, нашел ответ.


Тью создал сайт под названием Million Dollar Homepage (домашняя страница за миллион долларов). Модель сайта была до неприличия простой: миллион пикселей рекламного пространства, причем можно было купить блок в сто пикселей по доллару за пиксель. Как только вы покупали их, пиксели становились вашими навсегда. Итак, с продажей миллионного пикселя Тью должен был стать миллионером. Таков был план.


Домашняя страница за миллион долларов открылась 26 августа 2005 года, после того как Тью потратил 50 евро на регистрацию домена и настройку хостинга. Рекламодатели покупали пиксели и предоставляли ссылку, крошечное изображение и небольшой объем текста появлялись, когда курсор находился над их изображением.


Спустя чуть больше месяца сарафанное радио и постоянно растущее внимание средств массовой информации позволили домашней странице Тью собрать более 250 000 долларов. В январе 2006 года последние 1000 пикселей были проданы с аукциона за 38 100 долларов. Так Алекс Тью действительно сделал свой миллион.


Домашняя страница за миллион долларов все еще находится в Сети, спустя почти полтора десятилетия после ее создания. Многие клиенты, среди которых были такие, как британская газета The Times, туристический сервис Cheapflights.com, интернет-портал Yahoo! и рок-дуэт Tenacious D, получили 15 лет рекламы с единовременного платежа. Сайт по-прежнему имеет несколько тысяч посетителей каждый день. Вероятно, это были очень хорошие инвестиции.

Почему от старого интернета почти ничего не осталось

​Тью сейчас руководит приложением для медитации и осознанности Calm. И действительно стал миллионером. Но созданная им домашняя страница также стала чем-то другим: живым музеем более ранней эпохи интернета. Пятнадцать лет могут показаться небольшим временным отрезком, но с точки зрения интернета это похоже на геологический век. Даже переход от заглавной буквы, от Интернета к интернету, свидетельствует о том, что Сеть стала частью нашей жизни меньше, чем за четверть века. Около 40 % ссылок на миллионной домашней странице теперь ведут на мертвые сайты. Многие указывают на совершенно новые домены, их оригинальные URL-адреса продаются новым владельцам.


Домашняя страница за миллион долларов показывает, что упадок этого раннего периода интернета почти не заметен. В офлайновом мире часто говорят о закрытии, скажем, местной газеты. Но онлайн-сайты умирают, часто без фанфар, и первое, что можно предположить, что их больше нет, когда вы нажимаете ссылку, чтобы увидеть blank page (белую страницу).


***


Около десяти лет назад я провел два года, работая над блогом о рок-музыке в музыкальной секции AOL, пионера интернета, который сейчас принадлежит американской телефонной компании Verizon. Я отредактировал или написал сотни живых обзоров, музыкальных новостей, интервью с художниками и подборок. Фейсбук и Твиттер уже были массовыми драйверами аудитории, а смартфоны связывали с интернетом между работой и домом; интернет-серфинг стал круглосуточным занятием.

Если бы Брюстер Кале не настроил интернет-архив и не начал бы сохранять материалы, не ожидая чьего-либо разрешения, мы бы все потеряли.

Было бы разумно предположить, что если мне когда-нибудь понадобится показать доказательства проведенного там времени, нужно будет всего-то зайти в Гугл. Но нет. В апреле 2013 года AOL внезапно закрыла все свои музыкальные сайты, а также коллективную работу десятков редакторов и сотен авторов за многие годы. То есть сайт остался, а все материалы о музыке оказались навсегда преданы вечности. Почти ничего не осталось, кроме нескольких статей, сохраненных в интернет-архиве, некоммерческом фонде в Сан-Франциско, созданном в конце 1990-х годов инженером-компьютерщиком Брюстером Кале.


Это самая заметная группа организаций по всему миру, пытающаяся спасти некоторые из последних пережитков присутствия человечества в интернете первого десятилетия, прежде чем они полностью исчезнут.


Дейм Венди Холл, исполнительный директор Института веб-науки в Университете Саутгемптона, однозначно оценивает работу архива:


«Если бы не они, у нас не было бы ничего из ранних материалов, — говорит она. — Если бы Брюстер Кале не настроил интернет-архив и не стал бы сохранять материалы, не дожидаясь чьего-либо разрешения, мы бы все потеряли».

Почему от старого интернета почти ничего не осталось

Дейм Венди говорит, что в архивах и национальных библиотеках существовал опыт сохранения книг, газет и периодических изданий, потому что печать существует довольно долго. Напечатанное дольше хранится. Но появление интернета - и как быстро он стал массовой формой общения и самовыражения - возможно, застало библиотеки врасплох. С тех пор попытки угнаться и архивировать интернет были лишь попытками.  «В Британской библиотеке должна была быть опубликована копия каждой местной газеты», - говорит она. По мере того как газеты переходят от печати к интернету, архивирование приобретает другую форму. Являются ли эти сайты столь же важным ресурсом, как и бумаги, которые им предшествовали?


Газетные архивы также могут быть потеряны, когда публикации закрыты или объединены с другими заголовками. «Я полагаю, что у большинства газет будет какой-то вид архива, - говорит она. - Но это может быть потеряно, если оно не будет должным образом архивировано».

Кто за это заплатит? Мы производим гораздо больше материала, чем раньше.

Одна из основных проблем при попытке архивирования интернета заключается в том, что он никогда не стоит на месте. Каждую минуту - каждую секунду - все больше фотографий, сообщений в блоге, видео, новостей и комментариев добавляются в стопку. Хотя цифровое хранилище резко упало в цене, архивирование всего этого материала все еще стоит денег. «Кто за это заплатит?» - спрашивает Венди Холл. - Мы производим гораздо больше материала, чем раньше».


В Великобритании роль цифрового сохранения частично легла на Британскую библиотеку. Библиотека управляет Британским веб-архивом, который собирает веб-сайты с разрешения их основателей с 2004 года. Менеджер по работе с архивами Джейсон Уэббер говорит, что проблема намного шире, чем думает большинство людей. «Это не только ранний материал. Большая часть интернета не хранится вообще», - говорит он.


«Интернет-архив впервые начал создавать страницы архивов в 1996 году. Это через пять лет после создания первых веб-страниц. В ту эпоху не было ничего, что когда-либо копировалось из живой Сети». Даже первой веб-страницы, созданной в 1991 году, больше не существует; страница, которую можно просмотреть в Консорциуме World Wide Web, является копией, сделанной годом позже.


Большую часть первых пяти лет работы в интернете большая часть материалов, опубликованных в Великобритании, заканчивалась обозначением .ac.uk - академические статьи, написанные учеными. Только в 1996 году в интернете стали создаваться более общие сайты, так как коммерческие сайты стали превосходить академические.

Я думаю, что был очень низкий уровень осознания того, что чего-то не хватает.

Британская библиотека выполняет один «обход домена» каждый год, сохраняя все, что публикуется в Великобритании. «Мы пытаемся получить все, но делаем это только раз в год. Ограничение для многих из этих сайтов составляет 500 МБ; это охватывает множество небольших сайтов, но вам нужно всего несколько видео, и этот лимит достигается довольно быстро». Однако новостные сайты, такие как новости BBC, сканируются чаще. Библиотека, говорит Уэббер, постаралась составить как можно более полную картину таких событий, как Brexit, Олимпийские игры 2012 года в Лондоне и 100-летие Первой мировой войны.


«Я думаю, что был очень низкий уровень понимания того, что чего-то не хватает, — говорит Уэббер. — Цифровой мир очень эфемерен, мы смотрим на наши телефоны, материал на них меняется, и мы не думаем об этом. Но теперь люди все больше осознают, сколько мы можем потерять».


Но, говорит Уэббер, единственные материальные организации, которые имеют право собирать, доступны для публичного просмотра; еще большее количество важных с культурной или исторической точки зрения данных хранится в архивах людей, например, на их жестких дисках. Но не многие из нас держат их для потомков.


«Британская библиотека полна писем между людьми. Между политиками. Любовные письма. Происходит обмен, и эти вещи действительно важны для некоторых людей».​

Почему от старого интернета почти ничего не осталось

Мы думаем, что материал, который мы публикуем в социальных сетях, это что-то, что всегда будет рядом. Один щелчок мыши, и... Но недавняя потеря около 12 лет музыки и фотографий на новаторском социальном сайте MySpace — некогда самом популярном в США - показывает, что даже материалы, хранящиеся на самых крупных сайтах, могут быть в опасности.


И даже сервисы Google не застрахованы. Google+, попытка поискового гиганта создать социальную сеть, конкурирующую с Facebook, закрылась 2 апреля. Все ли пользователи создавали резервные копии фотографий и воспоминаний, которыми они поделились на нем?


«Размещение фотографий на Фейсбуке не архивирует их, потому что однажды Фейсбука не будет», — говорит Уэббер. Если есть какие-либо сомнения по поводу временного характера интернета, потратьте несколько минут на просмотр домашней страницы за миллион долларов. Это свидетельство того, как быстро исчезает наше онлайн-прошлое. Многие из ссылок давно не работают, а реклама так и осталась висеть в интернет-пространстве.


Есть и другая опасность. Дэйм Венди отмечает, что неархивирование историй с новостных сайтов может привести к избирательному взгляду на историю — например, новые правительства решат не сохранять истории или архивы, которые показывают их в плохом свете.


«Как только происходит смена или реструктуризация правительства, сайты закрываются», — говорит Джейн Уинтерс, профессор цифровых гуманитарных наук в Лондонском университете. - Или посмотрите на сайты предвыборной агитации, которые по своей природе настроены как временные».


Иногда утраченные сайты отражают еще большие сейсмические изменения; смерть и рождение целых народов. «Это случилось с Югославией; .yu был доменом верхнего уровня для Югославии, и это закончилось, когда он рухнул. Есть исследователи, которые пытаются восстановить то, что было там до распада», — рассказывает она. - Политическое так часто связано с техническим».


Но возможно, есть луч надежды. «У меня историческое образование, когда я работала в этой сфере,  нам всегда приходилось сталкиваться с пробелами в исторических записях, о некоторых из которых мы знаем, а о некоторых мы просто не имеем представления».


Когда Дейм Венди Холл было 15 лет, в конце 1960-х годов она появилась в роли аудитории в записи музыкального шоу Би-Би-Си Top of the Pops.


Шоу было показано на Рождество. «Телевизор был включен, и моя мама сказала: «Вот, пожалуйста! Но я пропустила это. Я пошла в BBC и попыталась получить копию, но они записали что-то поверх. Я никогда этого так и не увидела».



Оригинал текста Стивена Доулинга можно прочитать здесь.

Поделитесь

Что думают лобстеры

Может ли лобстер чувствовать боль так же, как мы?

Что думают лобстеры

Теория интегрированной информации Джулио Тонони могла бы разрешить главный вопрос нейробиологии.

Мы знаем, что у них одни и те же датчики, называемые ноцицепторами, которые заставляют нас вздрагивать или плакать, когда нам больно. И они, безусловно, ведут себя так, будто чувствуют что-то неприятное. Например, когда шеф-повар кладет их в кипящую воду, они дергают хвостами, словно в агонии.


Но действительно ли они «осознают» это ощущение? Или это всего лишь рефлекс?


Когда мы выполняем какое-то действие, наши умы наполняются сложным сознательным опытом. Но так ли это для лобстера? Или гораздо более похожего на нас по ощущениям животного - собаки? Или в ее голове тоже, так сказать, темно?


У Тонони может быть решение этих загадок. Его «интегрированная теория информации» является одной из самых захватывающих теорий сознания, появившихся за последние несколько лет, и хотя она еще не доказана, существуют некоторые проверяемые гипотезы, которые могут вскоре дать окончательный ответ.


Тонони говорит, что его увлечение возникло в подростковом возрасте с «типично юным» увлечением этикой и философией. «Я понял, что знание того, что такое сознание и как оно возникло, имеет решающее значение для понимания нашего места во Вселенной и того, что мы делаем с нашей жизнью», - говорит он.


Тогда он не знал, какой путь выбрать, чтобы исследовать данные вопросы. Математика? Философия? В конечном итоге он остановился на медицине.

Чем больше информации передается и обрабатывается многими различными компонентами, чтобы способствовать этому единственному опыту, тем выше уровень сознания.

«В непосредственном контакте с неврологическими и психотическими случаями действительно есть что-то особенное, - говорит он. - Это заставляет задуматься, что происходит с пациентами, когда они теряют сознание или теряют части сознания теми способами, которые трудно представить, если вы не видели, что это на самом деле происходит».


Свою репутацию Тонони построил на новаторском исследовании сна. «В то время даже говорить о сознании было невообразимо», - говорит он. Но он продолжал работать в интересующем его направлении и в 2004 году опубликовал первое описание своей теории, которое впоследствии расширил и развил.


Теория начинается с набора аксиом, которые определяют, что такое сознание. На самом деле. Тонони предлагает, например, структурировать любой сознательный опыт - если вы посмотрите на пространство вокруг себя, вы сможете различить положение объектов относительно друг друга. Опыт специфичен и «дифференцирован» - каждый будет отличаться в зависимости от конкретных обстоятельств, то есть существует огромное количество возможных опытов. И оно интегрировано. Если вы посмотрите на красную книгу на столе, ее форму, цвет и расположение - хотя первоначально они обрабатываются отдельно в мозге - все они одновременно объединяются в одном сознательном опыте. Мы объединяем информацию из разных смыслов - то, что Вирджиния Вулф назвала «непрерывным потоком бесчисленных атомов», - в едином смысле «здесь и сейчас».


Исходя из этих аксиом, Тонони предлагает идентифицировать сознание человека (животного или даже компьютера) на уровне «информационной интеграции», которая возможна в мозге (или процессоре). Согласно его теории, чем больше информации передается и обрабатывается многими различными компонентами, чтобы способствовать этому единственному опыту, тем выше уровень сознания.

Что думают лобстеры
Фото: Penn State / flickr.com

Каждый раз, когда мы испытываем что-то новое, оно соединяется с предыдущей информацией. Именно поэтому один лишь вкус кексика может вызвать воспоминания из нашего далекого детства - и это все часть нашего сознательного опыта.

Возможно, лучший способ понять, что это означает на практике, - сравнить зрительную систему мозга с цифровой камерой. Камера фиксирует свет, попадающий на каждый пиксель датчика изображения, что, несомненно, представляет собой огромное количество общей информации. Но пиксели не «разговаривают» друг с другом и не делятся информацией: каждый из них независимо записывает крошечную часть сцены. А без этой интеграции у нее не может быть богатого сознательного опыта.


Как и цифровая камера, сетчатка человека содержит множество датчиков, которые первоначально фиксируют небольшие элементы сцены. Но эти данные затем передаются и обрабатываются во многих областях мозга. Некоторые области будут работать с цветами, адаптируя необработанные данные для определения уровня освещенности, чтобы мы могли распознавать цвета даже в совсем иных условиях. Другие изучают контуры, которые могут включать в себя предположение, что части объекта затенены: например, если чашка кофе находится перед частью книги. Так что вы по-прежнему ощущаете общую форму. Затем эти регионы будут делиться информацией, передавая ее далее вверх по иерархии, чтобы объединить различные элементы и извлечь сознательный опыт из всего того, что находится перед нами.


То же самое касается и наших воспоминаний. В отличие от библиотеки фотографий с цифровой камеры, мы не храним каждый опыт отдельно. Они объединены и сшиты, чтобы сформировать осмысленное повествование. Каждый раз, когда мы испытываем что-то новое, оно соединяется с предыдущей информацией. Именно поэтому один лишь вкус кексика может вызвать воспоминания из нашего далекого детства - и это все часть нашего сознательного опыта.


По крайней мере, такова теория, и она совместима со многими наблюдениями и экспериментами в медицине.

В одном исследовании, опубликованном в 2015 году, изучался мозг участников, находящихся под разными формами анестезии, такими как пропофол и ксенон. Чтобы получить представление о способности мозга интегрировать информацию, с помощью магнитного поля над кожей головы, стимулировалась небольшая область коры под ней. Это стандартная неинвазивная техника, известная как транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Во время бодрствования можно наблюдать сложную рябь активности - мозг реагирует на ТМС, видно, что реагируют несколько областей мозга одновременно, что Тонони считает признаком информационной интеграции между различными группами нейронов.


Но мозг людей, получавших пропофол и ксенон, не показал такой реакции. Генерируемые мозговые волны были намного проще по форме в сравнении с шумом активности в активном мозге. Изменяя уровни важных нейротрансмиттеров, наркотики, по-видимому, «сломали» информационную интеграцию мозга, и это соответствовало полному отсутствию осознания участниками происходящего во время эксперимента. Их внутренний опыт рассеялся, как будто ничего и не было.


Наркотические фантазии

Команда также рассмотрела действия участников под кетамином. Хотя препарат лишает реакции на внешний мир - то есть он тоже используется как анестетик - пациенты часто сообщают о диких снах, в отличие от ощущения чистого листа, испытываемого под пропофолом или ксеноном. Конечно же, команда Тонони обнаружила, что ответы на ТМС были гораздо более сложными, чем под другими анестетиками, отражая их измененное состояние сознания. Они были отключены от внешнего мира, но их умы все еще были очень активны во время их фантазий, вызванных наркотиками.


Тонони обнаружил схожие результаты при изучении разных стадий сна. Во время небыстрого сна, в котором сны встречаются реже, ответы на ТМС были менее сложными; но во время быстрого сна, который часто совпадает с сознанием сна, интеграция информации оказалась выше.

У некоторых людей вообще нет мозжечка, но они по-прежнему способны к сознательному восприятию, ведя относительно долгую и «нормальную» жизнь без потери сознания.

Что думают лобстеры

Он подчеркивает, что это не «доказательство», что его теория верна, но это показывает, что он работает в правильном направлении. «Допустим, если бы мы получили противоположный результат, у нас были бы проблемы».


Теория Тонони также совпадает с опытом людей с различными формами повреждения мозга. Мозжечок, например, представляет собой ореховидную розовато-серую массу в основании мозга, и его главная обязанность - координировать наши движения. В ней содержится в четыре раза больше нейронов, чем в коре (внешнем слое мозга, подобном коре), т.е. примерно половина нейронов всего мозга. Тем не менее у некоторых людей вообще нет мозжечка (либо потому, что родились без него, либо потеряли из-за повреждений мозга), но они по-прежнему способны к сознательному восприятию, ведя относительно долгую и «нормальную» жизнь без потери сознания.


Эти случаи не имели бы смысла, если допустить, что для создания сознательного опыта нужно большое количество нейронов. В соответствии с теорией Тонони, однако, мозжечок обрабатывает информацию локально, а не обменивается и интегрирует сигналы, что означает, что он будет играть минимальную роль в осознании.


Измерения реакции мозга на ТМС также, по-видимому, предсказывают сознание пациентов в некоммуникативном и вегетативном состоянии - открытие с потенциально глубокими клиническими применениями.


Конечно, громкие заявления требуют больших доказательств, но не так много вопросов и цепляющих нас так же глубоко, как тайна сознания.


Методы Тонони до сих пор предлагают только очень грубый «прокси» информационной интеграции мозга, и чтобы действительно доказать ценность его теории, потребуются более сложные инструменты, которые могут точно измерять обработку в любом виде мозга.


Дэниэль Токер, нейробиолог из Калифорнийского университета в Беркли, говорит, что идея о том, что информационная интеграция необходима для сознания, кажется слишком «интуитивной» другим ученым, но требуется гораздо больше доказательств. «Более широкая перспектива в этой области заключается в том, что это интересная идея, но почти полностью не проверенная», - говорит он.


Все сводится к математике. Используя предыдущие методы, время, затрачиваемое на измерение информационной интеграции в сети, увеличивается «в геометрической прогрессии» по сравнению с числом рассматриваемых узлов, что означает, что даже при использовании наилучших технологий вычисления могут длиться дольше, чем жизнь Вселенной. Но Токер недавно предложил оригинальный способ сокращения этих вычислений до пары минут. Он проверил его с помощью измерений, взятых во время исследования нескольких макак. Возможно, это один из первых шагов к тому, чтобы поставить теорию на более прочную экспериментальную основу. «Мы действительно находимся на ранних стадиях всего этого», - говорит Токер.


Только тогда мы можем начать отвечать на действительно важные вопросы, такие как сравнение сознания различных типов мозга. Однако даже если теория Тонони не подтверждается, Токер считает, что это помогло заставить других нейробиологов подойти к вопросу о сознании с математической точки зрения, что может вдохновить будущие теории.​

Доказательство сознания в таком существе, как лобстер, может, например, изменить борьбу за права животных.​

И если теория информационной интеграции подтвердится, это действительно изменит игру - с последствиями, выходящими далеко за пределы нейробиологии и медицины. Доказательство сознания в таком существе, как лобстер, может, например, изменить борьбу за права животных.


Мы бы также получили ответы на некоторые давние вопросы об искусственном интеллекте. Тонони утверждает, что базовая архитектура компьютеров, которые мы имеем сегодня - сделанная из сетей транзисторов, - исключает необходимый для сознания уровень интеграции информации. Поэтому, даже если можно компьютер запрограммировать вести себя по-человечески, у него никогда не будет такого богатого внутреннего мира.


«Существует мнение, что рано или поздно когнитивно компьютеры смогут стать так же хороши, как и мы, не только играя в Го, шахматы или распознавая лица, но во всем, - говорит Тонони. - Но если интегрированная теория информации верна, то компьютеры смогут вести себя точно так же, как и мы, вероятно, беседа с компьютерами может быть даже более интересна, чем с вами или со мной, и все же там буквально никого не будет». Опять же, вопрос сводится к тому, должно ли разумное поведение возникать из сознания? Теория Тонони предполагает, что это не так.


Он подчеркивает, что это не просто вопрос вычислительной мощности или вида используемого программного обеспечения. «Физическая архитектура всегда более или менее одинакова, и это не всегда способствует сознанию». Так что, к счастью, такие моральные дилеммы, как в сериалах «Лучше, чем люди» и «Мир Дикого Запада», могут так и не стать реальностью.


Это может даже помочь нам понять, как мы взаимодействуем друг с другом. Томас Мэлоун, директор Центра коллективного разума Массачусетского технологического института и автор книги Superminds, недавно применил эту теорию к командам людей - в лаборатории и в реальном мире, включая редакторов статей в Википедии. Он показал, что оценки интегрированной информации, которой обмениваются члены команды, могут предсказать эффективность работы группы по различным задачам. Хотя концепция «группового сознания» может показаться натянутой, он считает, что теория Тонони может помочь нам понять, как большие группы людей иногда начинают думать, чувствовать, помнить, принимать решения и реагировать как единое целое.


Он предостерегает, что эти выводы все еще спекулятивны: прежде всего нам нужно убедиться, что интегрированная информация является признаком сознания человека. «Но я думаю, что было бы интересно понять, что это может означать возможности групп быть сознательными».


На данный момент мы все еще не можем быть уверены в том, что лобстер, компьютер или даже общество сознательны, но в будущем теория Тонони может помочь нам понять «умы», которые совсем не похожи на наши собственные.


Перевод статьи Дэйвида Робсона от 27 марта 2019 года о теории Джулио Тонони 

Поделитесь

Стоячая волна и акустическая левитация

Стоячая волна и акустическая левитация
Фото: © Franziska Emmerling с сайта cen.chempics.org

Синяя капля на фотографии сверху находится в состоянии акустической левитации. Металлическое устройство сверху излучает ультразвуковые волны, а нижнее их отражает. В результате интерференции этих волн образуется «стоячая волна», которая в состоянии «поймать» каплю жидкости и удержать ее в полете.

Принцип акустической левитации заключается в том, что две колонки-сонотрода или один сонотрод и одно устройство для отражения звуковых волн (Reflector) расположены друг над другом на таком расстоянии, что две распространяющиеся в противоположном направлении ультразвуковых волны интерферируют и образуют стоячую волну, — объясняет на сайте «Элементы» Аркадий Курамшин. — В узлах этой стоячей волны давление звуковых волн может уравновешивать силу тяжести, заставляя объекты с небольшой массой (как, например, капля воды) парить в воздухе, не меняя расстояния от колонок или колонки и отражателя.

При помощи акустической левитации можно решать серьезные вопросы. Франциска Эммерлинг из Берлинского университета имени Гумбольдта — автор фото сверху — изучает особенности кристаллизации органических веществ в режиме реального времени. В ее лаборатории каплю насыщенного раствора модельного органического соединения (способного к формированию полиморфных кристаллических модификаций) «подвешивали» с помощью звуковых волн. Растворитель при этом медленно испарялся по всей поверхности капли. Раствор становился насыщенным, потом — перенасыщенным. Затем растворенное вещество начинало образовывать зародыши кристаллизации, впоследствии вырастающие в более крупные кристаллы.


Зачем нужны такие эксперименты и чем хорош такой метод кристаллизации — подробно рассказывает Аркадий Курамшин на сайте «Элементы».

Поделитесь
Поделитесь
Вы подтверждаете удаление поста?
Этот пост используется в шапке на главной странице.
Его удаление повлечет за собой удаление шапок соответствущих страниц.
Вы подтверждаете удаление поста?