• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
Партнерский материал

Нейрообразование: от термина до рынка

Приставка нейро- стала очень популярной, как в свое время нано-. Где-то она применяется к месту, где-то — исключительно в маркетинговых целях. Одна из сфер человеческой деятельности, где нейро- используется не просто так, да еще и лежит у истоков связанных с этой приставкой наук, — обучение. Вместе с центром «Нейронет» Naked Science разбирается, что такое нейрообразование, зачем оно нужно, откуда взялось и какие у него перспективы в России.
Функциональная МРТ головного мозга ребенка, выполняющего задачи на рабочую память. Красным и желтым показаны наиболее активные регионы / ©Richard Watts, PhD, University of Vermont and Fair Neuroimaging Lab, Oregon Health and Science University, NIH, NIDA

Термин «нейронауки» вообще-то далеко не такой уж и молодой, как может показаться, учитывая сравнительно недавно появившуюся моду на его использование. Первые соответствующие специализированные департаменты в исследовательских и образовательных учреждениях появились в далеких 1960-х. Пионерами стали американские ученые, но и другие страны не сильно отставали. В некоторых областях, например психолингвистике, советские специалисты и вовсе заняли ведущие позиции. Тем не менее до конца 1980-х поле деятельности занимающихся нейронауками ученых было невероятно просторным и одновременно аморфным.

Ближе к концу XX века дисциплину конкретизировали и она оформилась во множество направлений, тесно связанных с другими областями знания. Примерно к этому же моменту началась важная дискуссия о применении нейронаук в образовании, затрагивающая как научное сообщество, так и «простых смертных». Результатом ее стала постановка вопросов об этике, возможностях и ограничениях такого симбиоза. Что любопытно, в современном понимании нейрообразование зародилось гораздо раньше остальных нейронаук — вопросы обучения сообразно особенностям мозга подробно рассматривались уже в первой половине XIX века. Но тогда это был стык только психологии с педагогикой, сейчас синергия гораздо богаче.

Развитию нейронаук в России способствует Национальная технологическая инициатива (НТИ), а точнее ее подразделение под названием «Нейронет». Инфраструктурный центр «Нейронет» на базе Фонда развития физтех-школ при поддержке НТИ выпустил аналитический отчет, посвященный именно этому рынку нейрообразования (доступен по этой ссылке) и стратегию его развития. Документы представляют собой едва ли не самый полный на сегодня обзор темы.

Для начала нужно сказать, что русским неологизмом «нейрообразование» называются две дополняющие друг друга, но различные сущности. Первая (и это основное значение) — использование наших знаний о мозге для того, чтобы ускорить, улучшить и расширить процесс обучения человека. Вторая — это образование и просвещение в области нейронаук. К слову, на недавней конференции Cognitive Neuroscience, которая прошла в декабре 2022 года в Екатеринбурге, все участники круглого стола, посвященного нейрообразованию, согласились, что первое без второго не будет возможным.

Поскольку и нейронауки в целом и нейрообразование в частности — термины очень широкие, в эти понятия входит целый сонм дисциплин, отсчет начинается с формулирования определений. Его авторы описывают следующий спектр технологий, которые можно отнести к нейрообразованию.

• Онлайн-образование, где «нейро» заключается в использовании оптимизированных механизмов обучения, построенных на особенностях запоминания информации человеком.
EdTech — комплекс методик и технологий, улучшающих качество обучения, который выделяется отдельно, поскольку не ограничен онлайн-решениями и включает в себя как образовательные практики (например, микрообучение), так и программно-аппаратные решения (умные доски, порталы знаний, интерактивные курсы).
• Носимые устройства для мониторинга концентрации внимания, усталости, прочих физиологических параметров обучающихся помогают и эффективнее планировать образовательный процесс, и контролировать его прохождение.
• Расширенная реальность (eXtended Reality) — широчайший спектр технологий дополненной (AR), смешанной (MR) и виртуальной (VR) реальностей, применяющихся в обучении с погружением человека в требуемое окружение.
• Образовательные программы в которых применяются результаты нейронаук для оптимизации учебного процесса и его индивидуализации.
• Нейропротекторы — фармакологические средства для защиты нервной системы, нормализации ее работы или даже улучшения.
• Программное обеспечение для образования — связанная с первыми двумя пунктами область, но традиционно выделяемая как более узкая и специализированная.
• Онлайн-тренажеры для мозга — еще менее широкая сфера, но при этом наиболее связанная с нейронауками.
• Игровое обучение — едва ли не древнейшее направление в образовании из тех, что связаны с «нейро».
• Инвазивные и неинвазивные интерфейсы мозг—компьютер — пожалуй, наиболее спорный момент всего отчета.

Отчет о нейрообразовании в России
©Jessica Lewis, UnSplash

В отчете, правда, не указан такой потенциальный сегмент рынка, как стимуляция мозга. Вероятно, из-за того, что этот элемент пока вообще не вышел за пределы лабораторий, а про стимуляцию мозга постоянным током ведущие ученые вообще выступают против переноса технологии в общее пользование.

Среди всего вышеперечисленного есть технологии, в которых вклад «нейро» (как нейротехнологий, так и знаний из области когнитивных наук) весьма различен. Более того, как это часто бывает с междисциплинарными сферами деятельности человека, многие из них очень сильно зависят от других отраслей. Так, при бесспорной пользе XR для обучения, доступность этих технологий напрямую определяется не развитием педагогики или нейрообразования, а развитием соответствующего рынка электронных устройств.

Оценка рынка

И в мире, и в России обычно считают рынки этих образовательных технологий, но почти не вычленяют в нем «нейросоставляющую». По оценкам авторов отчета, на первом месте по объему рынка в России занимает EdTech (53-56 миллиардов рублей по состоянию на 2021 год), второе — онлайн-образование (40-45 миллиардов рублей). За ними идут различные технологии расширенной реальности, потом носимые устройства для улучшения концентрации, следом — образовательные школьные технологии. При этом в списке участников рынка в России пока что нет интерфейсов мозг—компьютер: их применение в образовании находится только на самой ранней стадии внедрения. Авторы доклада оценивают емкость этого сегмента всего в 0,2 миллиарда рублей. Но «по гамбургскому счету» к 2022 году объем рынка собственно нейрообразования в России составляет «всего лишь» чуть более трех миллиардов рублей — примерно одна сорок пятая от общего объема рынка технологий, традиционно включаемых в нейрообразование. Так что есть куда расти.

Едва ли не самая важная часть документа — оценка препятствий для этого самого роста. В числе преград авторы называют: незрелость самих технологий, а также неготовность людей из сферы образования с ними знакомиться и применять их. Отсутствует понимание важности применения нейронаук в образовании как у заказчиков, так и у исполнителей: зачем, собственно говоря, включать элемент «нейро» в процесс обучения и какие выгоды всем это может принести? Добавим сюда санкции, высокую стоимость устройств (не только VR-гарнитуры, интерфейсы мозг—компьютер — банально подорожали компьютеры с серверным оборудованием), а также бюрократические проблемы в виде закостеневших образовательных стандартов — и получим сложности, которых хватает.

Конструктивная часть

В предлагаемой вместе с отчетом стратегии развития описано комплексное решение. При оптимальном сценарии развития можно увеличить объем подлинного рынка нейрообразования к 2025 году до 3,8 миллиарда рублей, а к 2030 году — до шести миллиардов рублей.

Авторы стратегии предлагают сконцентрироваться на нескольких задачах:

• создать единый реестр компаний, которые работают в области нейрообразований;
• создать пошаговую систему внедрения знаний о мозге в образование;
• помочь всем с защитой интеллектуальной собственности результатов исследований в области нейрообразования;
• ввести нейрообразование в правовое поле в России;
• увеличить финансирование исследований в этой области со стороны государства;
• расширять профессиональную инфраструктуру и кооперацию внутри сообщества (это поможет и обмену технологиями между компаниями);
• наконец — просветительская деятельность на всех уровнях, от школы до Академии наук и людей, принимающих решения в стране.

Выделим первый и пятый пункты, как более всего связанные с государственным управлением. Фактически, своеобразный реестр уже есть — в отчете собраны основные игроки рынка образования в стране, так или иначе занимающиеся нейронауками. Это готовый задел под такую базу данных. Насколько она необходима — вопрос отдельный. Как минимум, попадание в реестр позволит компаниям проще получать гранты и прочую поддержку от более крупных организаций и государства.

Отчет о нейрообразовании в России
©Giu Vicente, , UnSplash

С правовым регулированием ситуация сложнее. Оно нужно в первую очередь для защиты людей (особенно детей) от рисков, связанных с широким использованием информационных технологий и нейронаук в образовании. Эта проблематика, как уже упоминалось, была сформулирована еще в 1990-е: «нейро» требует сбора больших данных о тех, кто является субъектом, что, по сути, палка о двух концах. С одной стороны, обучающие и те, кто разрабатывает учебные инструменты, получают возможность индивидуализировать подход. С другой — адресно влиять на развитие индивидуумов, что создает колоссальные риски для прав и свобод личности.

Российское законодательство регламентирует процедуры закупки товаров и услуг для образования, создание учебных планов и вопросы, связанные с развитием искусственного интеллекта. Последний — неотъемлемая часть многих современных технологий, входящих в поле нейрообразования. Но само по себе обучение с применением нейронаук отсутствует в правовом поле. Мировой опыт смешанный — в разных странах законы регулируют частные вопросы личных данных и образовательного процесса, а также защиты личности (в частности ее «нейросоставляющей»).

Вместо заключения

Россия несколько отстает от мировых лидеров в области нейрообразования, но развитие этой сферы у нас в стране идет впечатляющими темпами. Есть несколько ключевых точек роста, требующих внимания на уровне государства. Существуют объективные трудности, преодоление которых возможно, хотя и непросто. А что безусловно приятно: одно из главнейших направлений на пути расцвета нейрообразования доступно практически каждому и не сулит больших финансовых затрат — популяризация нейронаук, особенно в области обучения, и борьба с «нейромифами», которые сдерживают развитие нашего общего будущего в лице подрастающего поколения. Чем мы с удовольствием и занимаемся.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 19:19
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

2 часа назад
Ольга Иванова

Немецкие ученые проанализировали данные общенациональных исследований и пришли к выводу, что с марта 2022 года в больницах Германии с поразительной частотой наблюдаются случаи устойчивости к антибиотикам последней инстанции. Выяснилось, что неубиваемые патогены, по-видимому, принесли в страну украинские беженцы.

Вчера, 13:41
Анна Новиковская

В черных дырах заключено множество тайн, и теперь астрономам удалось раскрыть одну из них: почему раскаленные диски вокруг них иногда мерцают.

Позавчера, 19:19
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

1 февраля
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

2 часа назад
Ольга Иванова

Немецкие ученые проанализировали данные общенациональных исследований и пришли к выводу, что с марта 2022 года в больницах Германии с поразительной частотой наблюдаются случаи устойчивости к антибиотикам последней инстанции. Выяснилось, что неубиваемые патогены, по-видимому, принесли в страну украинские беженцы.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

что это? заметки на полях для осваивающих бюджетные деньги?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: