Дистанционно управляемая мышь Хилари с видеокамерой на спине. Имплантированные в мозг электроды заставляют ее по команде менять направление движения
Только в 1990-х годах в Университете Ханеманна Мигель Николелис (Miguel A. L. Nicolelis) и Джон Чэпин (John K. Chapin) применили гибкие электроды с тефлоновым покрытием и диаметром острия около 50 микрон. Результат оказался ошеломительным: удалось снять данные сразу с 48 нейронов головного мозга крысы. Причем одновременно регистрировалось как восприятие сенсорной информации, так и ответная регуляторная активность. Через некоторое время инженер-электронщик Харви Уиггинс (Harvey Wiggins) сконструировал устройство, которое обеспечивало выборочный анализ, фильтрацию и усиление нейронных сигналов. Этот аппарат был окрещен американскими нейрофизиологами «ящиком Харви» по аналогии с «волшебным ящиком» иллюзиониста Гудини.
Ящик Харви продемонстрировал свои возможности в первом же эксперименте Джона Чэпина. Крысу с вживленными электродами поместили в клетку с небольшой педалью, при нажатии на которую появлялась порция воды и пищи. Когда крыса научилась обеспечивать себя кормом, педаль отключили, а вместо нее к дозатору кормушки подключили ящик Харви. После некоторого привыкания крыса стала управлять кормушкой прямыми сигналами мозга. Затем педаль убрали вовсе. Это заставило крысу изрядно понервничать, но через некоторое время ее мозг сгенерировал алгоритм, соответствующий нажатию на педаль. Образно говоря, животное «представило» процесс нажатия. И кормушка сработала.
Из шести подопытных крыс четыре успешно освоили новый метод кормления. Очевидно, что в применении к человеку возможности такой технологии вообще неограниченны. Нужно только разработать методику получения алгоритмов для любого действия или психоэмоционального состояния. Инвалид, который мысленно управляет искусственной конечностью, «продумывая» необходимое действие, — и это лишь снежинка на вершине айсберга.
Бразильский нейрофизиолог Мигель Николелис с коллегами из Гетеборгского университета в Швеции продолжил исследования на обезьянах. Сигналы имплантированных электродов использовались для управления искусственной рукой, которая успевала выполнить «представляемое» движение раньше, чем сама обезьяна! Обычное запаздывание между сигналом и реакцией животного составляет примерно 0,3 секунды, а ящик Харви срабатывал намного быстрее. Получилось, что искусственная рука может не просто заменить инвалиду потерянную, но и дать ему существенное преимущество.
Дальнейшие исследования стали все больше походить на добротный киберпанк. В июне 2004 года американские хирурги имплантировали в двигательную область коры головного мозга 24-летнего полностью парализованного человека микрочип BrainGate, разработанный в компании Cyberkinetics из города Фоксборо, штат Массачусетс. Крошечный чип дал парализованному человеку возможность управлять телевизором и компьютером — например, рассылать письма по электронной почте и даже играть в аркадные компьютерные игры. Управление возможно даже и в то время, когда парализованный занят чем-либо другим, например беседует или двигает головой. По словам разработчиков, это далеко не предел возможностей их технологии — чипы делались исключительно для предварительного тестирования.
Но, очевидно, не каждый пациент согласится на пусть и безопасную, но экспериментальную операцию. На это достойный ответ есть у специалистов Швейцарского федерального института технологий (Swiss Federal Institute of Technology). Им удалось обойтись восемью ЭЭГ-электродами, закрепленными в шапочке, — никаких имплантатов или вживленных электродов. Конечно, «чувствительность» этого аппарата намного ниже, поэтому директор института Жан-Альберт Феррез (Jean-Albert Ferrez) рекомендовал данную технологию исключительно парализованным ниже шеи, чтобы избежать общего «шума», создаваемого нервными сигналами от всего тела. Данных, снимаемых швейцарским прибором, хватает для уверенного управления инвалидной коляской. Однако с 2003 года никакой информации от института ни об успехах, ни даже о получении дальнейшего финансирования нет.
Роботизированный инструмент NeuroMate применяется для введения электродов глубоко в кору головного мозга
Моральный кризис будущего
Пока техника имплантирования чипов инвалидам развивается исключительно в лабораторных стенах, а поэтому практически не задевает общественное мнение. Научные и публицистические издания популярны в первую очередь среди достаточно образованных читателей, которые могут лишь приветствовать развитие возможностей медицины и терпимо относятся даже к самым подозрительным разработкам двойного назначения. Но истории с клонированием и стволовыми клетками наглядно выявили страх обывателя перед непривычным. Если помощь инвалиду еще может рассчитывать на безусловное понимание, то реакция общества на имплантаты «немедицинского назначения» непредсказуема.
Нынешние «моралисты» с негодованием бросаются на любую новацию, которая приводит к изменению норм поведения и привычных реакций на действительность. В частности, так поступают противники введения идентификационных микрочипов американской компании Applied Digital Solutions (ADS). Этот чип представляет собой индивидуальный номер носителя, связанный с базой данных, в которой содержится информация о человеке. Удобство таких «паспортов» доказано во время иракской кампании — британские спецподразделения используют вживленные под кожу чипы для быстрого поиска «своих», когда невозможно использовать обычные способы. Общество моментально разделилось на два лагеря. Рационалисты апеллируют, как ни странно, к гуманизму. Наиболее веский их аргумент — возможность своевременного оказания медицинской или иной помощи попавшим в беду людям, особенно когда сам больной не в состоянии сообщить врачам сведения о себе и своих родственниках. Безусловными же противниками оказались не только религиозные фундаменталисты, но и группа, которая апеллирует к свободе личности в целом и считает, что такая практика может привести к глобальной слежке.
Как ни странно, подобные страхи действительно рискуют дорасти до скандалов и подвигнуть правительства на запрет проведения операций даже в исследовательских целях. Пока еще никому из исследователей, обладающих информацией «из первых рук», не пришла в голову мысль спрогнозировать, к чему в реальности приведет распространение чипов, расширяющих возможности человека.
Фантасты часто обращают свои взоры в сторону киборгов и имплантатов. При этом обязательно рисуют совершенно ужасное будущее — всеобщий контроль, осложнения, опухоли, моральный кризис «усиленных» электроникой людей и т.д. Однако те же самые страшилки тиражировались при появлении радио, а затем телевидения. Сейчас людей пугают хакерами и интернетом. Да, любое вмешательство в тело человека всегда будет заставлять чувство самосохранения генерировать эмоции. Однако представьте себе человека, которому вживили микрочип, передающий десяток сигналов различной бытовой технике.
Размер чипа на 510 тысяч транзисторов будет исчисляться квадратными миллиметрами при толщине в десятые доли миллиметра — и это при очень грубой технологии 1980-х годов. Стоимость изготовления подобного чипа по готовой схеме на тайваньской фабрике Chianatech обойдется заказчику в пару тысяч долларов. За эти деньги вы получите оттестированную партию из 1 000 микросхем и всю необходимую документацию. При помещении такого чипа под черепную коробку он свободно разместится в любой жидкостной полости, а при возникновении проблем (воспаление, внутричерепное давление и т. д.) обычная больница обеспечит вам оперативную трепанацию — современные районные клиники с собственными хирургами постоянно проводят операции по удалению осколков жертвам ДТП так, что не остается даже шрамов.