Теоретически человеком можно управлять при помощи чипа
|
«Москвич Mag» поговорил с одним из экспертов документального фильма «Чип внутри меня», профессором Центра нейробиологии и нейрореабилитации Сколтеха Михаилом Лебедевым, и узнал, как силой мысли заставить двигаться протез, как выращивают в пробирке мозг и можно ли при помощи электрода и беспроводного интерфейса заставить человека выполнять приказы или сделать всех людей совершенно счастливыми. Премьера картины режиссера Юлии Киселевой о жизни людей, прошедших через операции по установке жизненно необходимых имплантов, в том числе и в мозге, состоялась в июне в онлайн-кинотеатре Kion. |
Зачем вживляют чипы в человека? В медицине конкурируют две ветви — фармацевтика, которая утверждает, что все можно вылечить препаратами, и электроцевтика, которая все лечит электродами через электрическую или оптическую стимуляцию различных отделов организма. Еще в 1960-е, когда начались нейрофизиологические исследования на животных (им стали вставлять в мозг электроды для записи сигналов), ученые подумали, а не оставить ли этот электрод надолго, чтобы наблюдать, как изменяется активность в зонах мозга на протяжении многих дней. Так появилась идея чипа в голове. Наибольшую популярность она начала приобретать в конце 1990-х, когда начала развиваться тема нейроинтерфейса — системы, которая, подключившись к мозгу, считывает некие сигналы, может управлять внешними устройствами и посылать сигналы обратно в мозг. В эту систему входят электрод, усилитель, компьютер и экзоскелет или протез конечности, если речь идет о парализованном человеке. При помощи нейроинтерфейса человек может заставить протез выполнять различные движения. |
А что человек должен делать, чтобы через нейроинтерфейс заставить протез двигаться? Думать определенным образом? Да, сначала нужно напряженно думать. Обучение проходит с использованием примеров совершаемых движений: человеку показывают движение протеза, а он должен представлять, что он сам им двигает. В мозгу в это время возникают определенные сигналы, и алгоритм может их распознать, чтобы научиться переводить команду мозга в движение внешнего устройства. Сначала получается плохо, но со временем умный алгоритм подстраивается, и человек может управлять искусственными конечностями так же легко, как собственными. |
На что похож чип? |
Они бывают разные. Это либо электрод, либо пластина, лежащая на поверхности мозга, есть даже нейропыль, которая представляет собой мельчайшие частички, способные общаться с внешним устройством при помощи ультразвука. Эти технологии сейчас активно развиваются. |
Например, у больных Паркинсоном глубоко в мозге имплантирован длинный 15-сантиметровый электрод для стимуляции, он вживлен пожизненно. Батарейка для него зашивается в тело, и ее надо время от времени менять, если, конечно, не используется индуктивная подзарядка. |
У эпилептиков электрод располагается на поверхности мозга и блокирует эпилептическую патологическую активность, и это реальная альтернатива операциям на мозге по удалению эпилептических очагов. |
Людям с проблемами слуха ставят кохлеарный имплант. |
В идеале мы можем наполнить тело человека мельчайшими сенсорами, которые будут мерить различные параметры, скажем, состояние сосудов, что было бы полезно, например, для предотвращения инсультов или инфарктов. |
Бывают ли отторжения чипа после имплантации? |
С электродами есть большая проблема, человеческий организм нередко пытается отторгнуть чужеродное тело. Если взять подход Илона Маска, то он хочет поместить в мозг много маленьких электродов, но как только электроды попадают в мозг, он их распознает и начинает защищаться. Нейроны не любят электроды, и биосовместимость — одна из самых больших проблем. |
Один ученый, Филипп Кеннеди, предложил для решения этой проблемы использовать в качестве материала чипов не металл или полимеры, как у Маска, а нейротрофический электрод, в котором находится белок NGF (фактор роста нервов). NGF не отталкивает, а, наоборот, привлекает отростки нейронов. Но эта отличная идея имплантировать то, что любят нейроны, почему-то пока не получила поддержки у научного сообщества. |
Сейчас исследуют возможность проникать в мозг через кровеносное русло, когда в сосуд вводят электрод, и он размещается минимально инвазивно. Кроме того, электрод, вставленный в сосуд, находится вне ткани мозга, так как мозг защищен от сосудов гематоэнцефалическим барьером. Что тоже снижает риск отторжения или воспаления. |
Как управляются чипы? |
Беспроводным способом, и это хорошо для человека. Раньше, чтобы перепрограммировать чип, надо было снова лезть внутрь пациента. |
Но в удобстве беспроводных технологий таится и опасность, поскольку наличие беспроводного интерфейса открывает дорогу хакерам. Если чип в головном мозге, то не исключено, что каким-то образом хакеры могут получить контроль над человеком. Если говорить о глубокой стимуляции мозга паркинсонников, то там электрод довольно близко расположен к областям, ответственным за мотивацию, и хакер может попробовать получить контроль, запуская стимуляцию только в случае выполнения человеком каких-то действий. Но для человека это пока только в теории. Крыс удалось превратить в биоавтомат, и ими управляли с пульта, они следовали приказам экспериментатора. С человеком будет сложнее, потому что человек и больше думает, и сложнее устроен, но теоретически такое воздействие возможно. |
Будет человек с протезом шевелить им во сне или возможны только осознанные движения во время бодрствования? |
У людей парализованных или потерявших конечность остается ощущение фантомной конечности, и да, во сне, если протез на спящем, он сможет им двигать. И такой сон во время обучения тому, как управлять через нейроинтерфейс, тоже может быть полезен, так как навыки, полученные днем, будут закрепляться. Существует множество теорий сна, и одна из них состоит в том, что во время сна проигрывается то, что с нами происходило днем, и если информация важная, то она запоминается. |
Это было доказано экспериментом с крысами, которые днем бегали по лабиринту, и у них нейроны активизировались в определенной последовательности, а ночью эти же нейроны активизировались, но проигрывали последовательность гораздо быстрее. У человека так же, но сложнее. |
Раз мы заговорили про сны, то не могу не спросить, что нейронаука говорит по поводу вещих снов? |
Наука на то и наука, что ей все надо проверить. Насколько я знаю, экспериментов с людьми, видящими вещие сны, которые потом сбываются, не было. Но я думаю, что если такие исследования и будут, то они докажут, что никакого ясновидения не существует. |
Почему люди видят кошмары? |
Мозг состоит из большого количества систем: кора больших полушарий, подкорковые области, разные зоны, все они соединены. Ночью спит не мозг целиком, а много разных систем. Существует система, которая отвечает за эмоции (как позитивные, так и негативные), и если у человека был стресс днем или в этой системе образовался очаг активности, то может присниться кошмар. |
В сериале «Теория Большого взрыва» нейробиолог Эми Фарра Фаулер утверждала, что, правильно разместив в мозгу электрод, можно превратить жизнь человека в вечный кайф. Это реально сделать? |
Был проведен знаменитый эксперимент над крысами, которым в области мозга, отвечающей за счастье, вставляли электрод, и потом они могли себя сами стимулировать, нажимая на педаль. Такие крысы только и делали, что стимулировали себя, пока не падали в изнеможении. |
С людьми подобные эксперименты проводили давно, но сейчас не проводят из-за этических соображений. Эта сфера мало исследована, да и человек устроен значительно сложнее крысы. Я бы не стал делать утверждения, что можно осчастливить все человечество. Но то, что при помощи электростимуляции можно подавлять депрессивные состояния и улучшать настроение, это правда. Часто бывает, что электрод, который вставляют людям по медицинским показаниям, заодно вызывает приятные ощущения. |
А бич нашего времени деменция лечится при помощи чипов в мозгу? |
Для предупреждения деменции нужно тренировать мозг, пользоваться его пластичностью, чтобы он лучше работал. И улучшать кровообращение. Можно использовать нейроинтерфейс, мы сейчас разрабатываем нейроинтерфейс на основе запахов. За их обработку отвечает древнейшая система мозга, которую мы редко в жизни используем. Это мощный вход в мозг, который позволяет его моделировать и улучшать происходящие в нем процессы. Мы думаем, что именно запахи подходят для поддержания активного долголетия. Если пожилой человек будет тренировать свое восприятие запахов и думать над ними, то это мозг точно взбодрит. Во время эксперимента подается запах, мы наблюдаем, как человек реагирует, и выделяем определенный сигнал мозга. Вся восточная ароматерапия вполне себе рабочая штука. |
От чего зависит, умный человек или нет? |
Количество нейронов важно, но на ум влияет не столько оно, сколько то, как нейроны соединены. У слона огромный мозг, но человек все же умнее. А у людей за ум во многом отвечает генетика. Как генетически кодируется сложная схема мозга, до сих пор малопонятно, поэтому нельзя однозначно сказать, почему одни люди талантливы в одном, а другие в другом. |
Есть слепая зона в мозге по аналогии с водителем? Может ли мозг по этой причине упускать что-то очень важное? |
У нас полно слепых зон. Например, то, что вы видите комнату и предметы в ней — иллюзия, реально вы видите лишь небольшую часть прямо перед собой, а остальное записано на вашу зрительную память. Вся работа нашего мозга в той или иной степени построена на внимании. Используя то, куда направлено внимание человека, его можно обманывать. |
Есть знаменитое видео, где студенты играли в баскетбол, а зрителю сказали считать пасы. Одновременно на поле стала прогуливаться горилла, но зритель ее не видел, так как внимание было приковано к мячу. Были эксперименты, когда на тренажере опытный пилот сажал самолет, его внимание отвлекли, и он не заметил, как сел на фюзеляж другого самолета. Этим же приемом пользуются фокусники. |
Говорят, что люди, которым от доноров пересадили какие-то органы, перенимали привычки доноров. Например, после пересадки сердца от молодого байкера женщина средних лет полюбила пиво, которое раньше не пила. Такое возможно? |
«Кто уплетет его без соли и без лука, тот сильным, смелым, добрым будет вроде Кука!» Конечно, не совсем так, но полностью отрицать не буду. Все человеческие органы очень сильно интегрированы в нервную систему, нервная система не только в мозге, а во всем теле, и все тело в целом определяет то, кто мы есть. И новый орган оказывает влияние на весь организм, если не через нервные окончания, то гуморально. |
А мозг в пробирке, как другие органы, можно вырастить? |
Да, такие системы, напоминающие мозг, выращивают, и это одно из направлений: смотрят на такую культуру и используют ее как модель мозга. Культуры проще исследовать и проще подсоединять к различным нейронам. |
А как происходит работа мозга? Мое «я» решает, что надо двинуть рукой или ногой, и потом мозг дает команду или, наоборот, мозг управляет моим «я»? |
Это вопрос философский. С точки зрения науки вами управляет мозг. И он, как сложный компьютер, обладает некоей собственной волей, может планировать и принимать решения. А откуда берется ваше субъективное ощущение, науке неизвестно, хотя теорий на этот счет есть множество. Взаимоотношение с душой (под душой я имею в виду сознание, наш некий субъективный мир) — материя темная. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|