Управление техническими устройствами напрямую сигналами мозга, без помощи рук, уже перестало быть частью фантастических фильмов и книг. Сегодня отечественные и зарубежные учёные активно изучают потенциал человеческого мозга и его скрытые возможности.
Молодой сотрудник лаборатории нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов МГУ владимирец Лев ЯКОВЛЕВ рассказал о последних наработках в мире науки.
Чтение мыслей
Саша Линни, vlad.aif.ru: - Что такое нейроинтерфейсы? Можно ли расшифровать мысли?
Лев Яковлев: - Нейроинтерфейсы, или интерфейсы «мозг-компьютер», это системы, позволяющие управлять техническими устройствами напрямую с мозга, без помощи мышц. Команды для управления могут быть разными, например, включить кнопку, играть персонажем в игре или шевелить искусственной конечностью. Для соединения мозга с компьютером нам нужны: работающий мозг, специальные датчики для приёма сигналов и компьютер. Вопрос насчёт расшифровки мыслей достаточно сложен для однозначного ответа. Дело в том, что мысль - довольно абстрактное понятие. Я бы сказал, что возможна расшифровка некоторых намерений человека что-то сделать, это как раз сейчас реализовано в интерфейсах. Что касается именно мыслей, то наша кора больших полушарий очень сложно устроена, связи между нейронами многочисленны и во многом индивидуальны. Оставим возможность чтения мыслей профессору X.
С.Л.: - Как с помощью нейроинтерфейсов можно облегчить жизнь людям после инсульта или травмы спинного мозга? Может ли инвалид стать полноценным членом общества, если задействовать, например. киберпротезы?
Л.Я.: - Тут стоит добавить, что нейроинтерфейсы могут быть инвазивными (сопровождаются операцией на черепе) и неинвазивными. У инвазивных датчики имплантируются внутрь черепа, к нейронам. Неинвазивные же основаны на регистрации сигналов мозга с поверхности головы - с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Это намного безопаснее, чем инвазивные методы, поэтому подходит для большинства людей. К числу последних достижений инвазивных технологий относится, например, работа американских учёных, которые смогли добиться относительно плавного управления виртуальной рукой на компьютере, но что ещё интереснее - управления своей собственной парализованной рукой. В этом случае провода тянулись от датчиков в моторной коре к специальным электродам, которые установили на мышцы руки и, по сути, активировали их напрямую, даже без участия компьютера. Сигнал пустили в обход парализованного спинного мозга! Неинвазивные интерфейсы тоже могут помочь и облегчить жизнь парализованным людям. Их можно подразделить на 2 типа - нейротренажёры и нейрокоммуникаторы. Нейротренажёры помогают восстанавливать двигательные функции после инсультов, а нейрокоммуникаторы помогают поддерживать связь с внешним миром - парализованные люди могут набирать текст без помощи рук, «силой мысли» (хотя на самом деле силой внимания). Можно подключить мозг к искусственной конечности с возможностью выполнения нескольких команд. Вопрос лишь в скорости и точности, к сожалению, для неинвазивных эти параметры низки, но учёные работают над этим.
Научный прорыв?
С.Л.: - Вы наверняка слышали о владимирском инженере Валерии Спиридонове, которого ждёт операция по пересадке головы. Можно ли гипотетически предположить, что мозг может научиться жить без тела?
Л.Я.: - Да, сейчас об этом все говорят, что тут сказать, идея амбициозная, даже слишком. В этой истории много пиара и громких слов, и все говорят о том, как хорошо будет с новым работающим телом, но никто не говорит о том, что вообще-то может стать хуже, чем было. Я, в первую очередь, имею в виду сращение нервов, выходящих из головы, с чужим спинным мозгом. Сегодня технически реально сшить разорванный нерв. Но если из головы выходит большее число нервных волокон, чем есть в спинном мозге донора, что тогда? Куда девать непришитые? А если нервы неправильно срастутся? С другой стороны, я не нейрохирург, дело за Серджио Канаверо. Если это не пустой пиар, то скоро мы увидим результат. За всю историю «утопических» экспериментов к спинному мозгу голову нормально так никто и не пришил. Что касается существования головы без тела, то чисто теоретически можно представить себе подбор условий и конструкций, благодаря чему человеческий мозг (голова) сможет жить достаточно долго. Изобретение советским ученым устройства для искусственного кровообращения в 1926 году позволило отделить собачью голову от тела. Правда, голова прожила всего 1-1,5 часа, подавая некоторые признаки жизни. В 70-е американцы отделяли головы у обезьян и пытались их пришить к туловищу, но безуспешно. Основные проблемы - это «связь» со спинным мозгом и иммунное несоответствие головы и тела.
С.Л.: - Во времена СССР на всю страну прославился Анатолий Кашпировский, якобы читающий мысли человека. Интересно, можно ли установить коммуникацию «подсознание-компьютер», в обход сознания? Телепатия - это реально?
Л.Я.: - Не поверите, но такая концепция лежит в основе одного из подходов к управлению компьютером с помощью электроэнцефалограммы. Исследователи решили проверить, способен ли мозг человека к неосознанному изменению своей ЭЭГ, с целью управления компьютерными командами. Эту работу проводил профессор Александр КАПЛАН с корейцами в середине «нулевых». Людей сажали в кресло перед монитором с заданием «расслабиться и просто смотреть на серый экран». 3 ритма ЭЭГ привязали к 3 основным цветам (RGB). В результате, цвет экрана менялся в зависимости от предпочтений испытуемых без их осознанного контроля. Касательно «телепатии», в прошлом году на весь мир прославились учёные из Вашингтона, которые типа «сделали телепатию», или «интерфейс, соединяющий 2 мозга». Суть была в том, что один из участников играл в компьютерную игру «стрелялку». Управление игрой осуществлялось при помощи мозговых сигналов. Испытуемый представлял движение, не двигая самой рукой для того, чтобы выстрелить. Другой человек, сидевший в соседней комнате, не видел своего партнёра, но видел монитор с той же игрой, его рука просто лежала на тачпаде (сенсорный блок с кнопкой), а над головой находился магнитный стимулятор, который позволяет прицельно, с поверхности головы, нажимать на «кнопки» в мозге, включающие разные мышцы (в данном случае мышцы руки, лежащей на тачпаде). Таким образом, намерение первого игрока выстрелить реализовывалось с помощью двигательной реакции второго. Этот пример показывает, что намерение мозга можно привязать к разным командам, главное, правильно эти намерения различать между собой. Таким образом, перед нами открываются определённые возможности якобы «телепатии», только вот настоящая телепатия невозможна.
Будущее науки
С.Л.: - Может ли прорыв в нейрофизиологии постепенно поработить человечество, как в книге Оруэлла «1984» - коллективный разум, обезличивание?
Л.Я.: - Я бы не стал переживать по поводу «порабощения разума человечества». Воздействовать на толпу - навык не инновационный, «обезличить» людей может, например, коллективный гипноз, пропаганда или реклама.
С.Л.: - Кстати, нейроинтерфейсами заинтересовались хакеры. Стоит ли ждать от них угрозы в будущем?
Л.Я.: - Ну, это хорошо. Хакеры - это обычно очень грамотные программисты. Если они напишут алгоритмы, которые смогут лучше распознавать сигналы мозга, это бы многим помогло. А если речь идет о «взломе сознания», то «нейрохакеры» на самом деле давно известны - это хорошие психологи, гипнотизёры, а также алкоголь, некоторые наркотики вполне подходят на эту роль даже без использования компьютерных технологий.
С.Л.: - Сейчас всё больше молодых учёных уезжают работать за границу. Что вы думаете об «утечке мозгов»?
Л.Я.: - Вообще, проблема актуальная. У таких поездок может быть свой плюс - получение опыта, который поможет продвигать науку на родине. Я знаю много примеров, когда иностранных профессоров привлекают к работе в России, поэтому «утечка мозгов» в какой-то мере компенсируется. Поэтому я сторонник того, что всё зависит от условий, а условия и возможности есть и у нас, это точно. Лично меня пока не пытались переманить работать на Западе. Год назад я прогуливался по улочкам в Германии и в какой-то момент осознал, что не хотел бы жить за границей постоянно. Поэтому приехать в Европу или Штаты поработать на несколько лет - для меня хороший расклад, но не более того. По крайней мере, сейчас я считаю именно так.
