Таблетка от всего подключаем мозг к компьютеру

Обновлено: 04.07.2024

Интерфейсы «мозг-компьютер» сами по себе не новы. Такие устройства считывают электрическую активность мозга и позволяют человеку, который научился эту активность частично контролировать, делать что-нибудь полезное, например набирать текст или управлять механизмами. Поскольку для этого требуется точное лабораторное оборудование, а иногда и вживление электродов в мозг, к таким технологиям прибегают лишь тогда, когда у человека нет другого способа взаимодействовать с окружающим миром.

О том, как сейчас развиваются научные исследования в этом направлении и могут ли интерфейсы «мозг-компьютер» действительно стать реальностью для обычных людей, «Чердак» поговорил с нейрофизиологом Михаилом Лебедевым из Университета Дьюка (США), редактором сборника статей «Расширение функций мозга: факты, выдумки и полемика», опубликованного издательством Frontiers.

— О чем ваш сборник?

— Сегодня почти каждый день можно прочитать в новостях, что какая-нибудь компания обещает соединить живой мозг с компьютером и улучшить человечество при помощи искусственного интеллекта. Наш сборник к этим вопросам подходит с научной точки зрения. У нас накопилось 149 статей по разным способам расширения функций мозга: от фармакологических до интерфейсов «мозг-компьютер», а также по связанным с этим философским и этическим вопросам.

— Как вы оцениваете планы Neuralink и Facebook?

— Наука ведет себя более скромно, но я могу констатировать, что развитие идет, и довольно быстрое. Десяток лет назад имплантировать 100 электродов в мозг обезьяны казалось великим достижением, а сейчас уже поговаривают о миллионах электродов, причем их можно будет впрыскивать через шприц, так чтобы электродная наносетка растекалась по мозгу.

Впрочем, в последнее время говорят, что благодаря защитникам животных на людях экспериментировать становится проще, чем на обезьянах, ведь у человека можно взять согласие на эксперимент. Действительно, появляется все больше работ, где парализованным людям имплантируют инвазивные электроды, и они что-то делают — двигают механической рукой или даже своей собственной. На здоровых людях такие эксперименты пока не проводятся, но я думаю, нашлось бы много волонтеров.

— Какие есть ограничения?

— Имплантированные человеку электроды могут работать как минимум год. Проблема в том, что пока не существует полностью имплантируемой системы, которая бы включала и батарейку, и передатчик. Потом все это нужно закрыть кожей, чтобы из головы не торчали провода. Для человека торчащие провода — это очень плохо, потому что наш организм неэффективно борется с инфекциями, это у обезьян крепкая иммунная система, им все нипочем. Поэтому человеку обычно вживляют электроды на определенный срок, например 30 дней, а после вынимают обратно.

— Могут ли стать эти технологии частью повседневной жизни?

— Если это направление будет развиваться дальше, то появятся люди, которые смогут выводить сигнал собственного мозга на телефон, например. А уж как он будет обрабатываться, зависит от фантазии разработчиков софта.

Сигналов мозга очень много, и они разные. Сейчас, например, в основном имплантируют электроды в моторную и соматосенсорную области, но можно задействовать и другие участки мозга. В ближайшие 20 лет, я думаю, эти технологии будут использоваться для восстановления зрения при помощи имплантированных камер, которые будут передавать сигналы в зрительную кору мозга.

— Будет ли это все работать в условиях увеличивающегося количества источников электромагнитного излучения вокруг?

— Электромагнитные помехи, бесспорно, проблема. Ведь современные интерфейсы тестируют, как правило, в лаборатории, где такие помехи минимальны, а в реальной ситуации множество источников излучения. С этим можно бороться с помощью фильтрации сигнала. Более радикальный способ был бы подключаться к нейронам внутриклеточно, возможно, подобные технологии получат развитие.

— Вы упомянули фармакологические методы улучшения мозговых функций. Что имеется в виду?

— Это, например, ноотропные препараты, которыми активно пользуются студенты во время сессии. У нас есть по этому поводу хороший обзор в сборнике, но авторы предупреждают, что все эти препараты сначала улучшают работу мозга, дают бодрость и работоспособность, а потом она падает. В целом прием таких препаратов вреден, так как может привести к нежелательным пластическим изменениям в мозге.

— Какие с этими исследования связаны этические проблемы?

— Основная — это, конечно, внедрение в человеческую личность. Как раз недавно в Science появилась статья, где упоминаются связанные с этим проблемы:

Сессия "Таблетка от всего: подключаем мозг к компьютеру" Просмотр фотографии Добавить в избранное

Сессия "Таблетка от всего: подключаем мозг к компьютеру" Сессия "Таблетка от всего: подключаем мозг к компьютеру"

Сессия "Таблетка от всего: подключаем мозг к компьютеру" Просмотр фотографии Добавить в избранное

Сегодня в северной столице России программой «нулевого дня» начинает работу XXIV Петербургский международный экономический форум (ПМЭФ) — с начала коронавирусных ограничений это крупнейшее в мире мероприятие, проводимое в очном формате. Хотя, как свидетельствует статистика, заболеваемость COVID-19 в нашей стране сейчас примерно в полтора раза выше, чем в июне прошлого года, когда ПМЭФ-2020 из-за соображений безопасности пришлось отменить.

Но сейчас ситуация с этой болезнью стала намного более определенной. А президент России Владимир Путин в своем приветствии участникам форума даже специально отметил, что открытый, конструктивный диалог на площадке ПМЭФ особенно важен сегодня — когда необходимо сообща преодолевать последствия пандемии.

Так или иначе, весь комплекс необходимых мер профилактики будет соблюдаться, а число участников офлайн-части форума, по заявлению его организаторов, не превысит 5000 человек. Впрочем, количество онлайн-участников, которые смогут принять равноправное участие в работе форума, не ограничивается.

Весьма показательно и даже символично, что ПМЭФ-2021, работа которого завершится в субботу, 6 июня, объективно рассматривается как «первая ласточка» постковидного мира. И Россия тем самым в значительной мере начинает формировать его повестку дня. Поэтому стоит внимательнее присмотреться к заявленной программе и участникам питерского форума.

Сначала — о программе, где значится более 200 пунктов: от «делового завтрака с Марией Захаровой», на котором будет обсуждаться тема «ИноСМИ-иноагенты в России», до заседания Международного молодежного экономического форума о роли молодежных научных сообществ в реализации стратегии научно-технологического развития нашей страны.

Но это, так сказать, формальная хронология мероприятия. Его же смысловую наполненность при всем желании нельзя привязать к «конфронтационности». Здесь важен — и, может быть, важнее всего остального — «принцип GPS/ГЛОНАСС», то есть той системы глобального позиционирования, относительно которой рассматриваются все акторы мировой экономики, политики и даже идеологии, включая саму Россию. И вот в этой системе координат можно увидеть немало интересного и даже неожиданного.

Например, среди тем обсуждения заявлены: «Россия—Финляндия», «Россия—Швеция», «Россия—Италия», «Россия—Франция», «Россия—Германия», однако нет темы «Россия—Европейский Союз». Что полностью соответствует официальной позиции МИД РФ о том, что «единая Европа» как внешнеполитический партнер нашей страной более не рассматривается и в этом качестве для нас уже не существует. Точно так же вне обсуждения оказалась Великобритания.

С другой стороны, присутствуют темы «Россия—Африка», «Россия—Латинская Америка», «Россия—Арабский мир». И весьма неожиданно, в той же масштабности, — «Россия—Северная Америка». А где Соединенные Штаты? Неужели их больше не существует как отдельного политического и финансово-экономического субъекта? Вот тема «Россия—Япония» в программе ПМЭФ-2021 тоже присутствует, а темы «Россия—США» нет. Весьма знаковый жест накануне женевской встречи 16 июня: Байден, готовься!

Впрочем, нет и темы «Россия—Китай». Но, видимо, по принципиально иной причине: отношения Москвы и Пекина все чаще оцениваются как полноценный стратегический союз. Буквально на днях Владимир Путин и Си Цзиньпин открывали строительство четырех атомных реакторов российского производства — видимо, на этом направлении присутствует полная ясность, проблем нет и обсуждать особо нечего.

Зато показателен список тем, посвященных региональному развитию и международным организациям, без прямой привязки к России: ЕАЭС, ШОС, БРИКС, АСЕАН, Арктический совет, Ближний Восток… Это выглядит как поверка после глобального «коронавирусного» боя: кто жив, кто ранен, кто убит?

Особый статус страны-гостя ПМЭФ-2021 предоставлен Катару, под мероприятия которого отведен целый павильон Doha питерского «Экспоцентра». Как известно, эта страна является одним их крупнейших мировых экспортеров газа и выступает одним из ключевых союзников России на Ближнем Востоке. Судя по программе Катара, включающей в себя тематику арабского мира и Магриба, эта роль на обозримую перспективу будет только укрепляться.

Разумеется, в фокусе внимания форума будет весь комплекс проблем глобального развития: от декарбонизации и цифровизации мировой экономики до продовольственной безопасности и возможных путей трансформации человека будущего. Формулировка некоторых тем звучит весьма образно и даже креативно, например: «Таблетка от всего: подключаем мозг к компьютеру» или «НЭП 2.0. Как обеспечить экономический рост в каждом доме?», или «Пандемии будущего. Стратегии готовности».

В общем, «ковидная чаша» уже переполнена — и ее потенциальная энергия должна пойти на российские турбины. Нынешний ПМЭФ призван «канализировать» эту энергию в нужном для России направлении.

Через несколько месяцев после того, как Илон Маск (Elon Musk) представил рабочий прототип чипа Neuralink, имплантированный в мозг свиньи, Специалисты из Университета Брауна в Род-Айленде (США) установили беспроводную связь между компьютером и человеческим мозгом.

В ходе исследования двое парализованных мужчин в возрасте 35 и 63 лет, которые ранее перенесли травмы спинного мозга, использовали систему BrainGate с беспроводным передатчиком, чтобы выбрать объект и ввести текст на обычном планшетном компьютере. Система, описанная в журнале IEEE Transactions on Biomedical Engineering, работает с использованием небольшого передатчика, вес которого слегка превышает 40 грамм и крепится он на голове. Блок с передатчиком подключается к электродной матрице, вживлённой в моторную кору головного мозга через порт, который применяется в аналогичных проводных системах.

Учёные утверждают, что им удалось достичь той же точности и скорости передачи данных, что и при использовании проводного оборудования. Сообщается, что технология BrainGate способна автономно функционировать до 24 часов, что позволяет использовать интерфейс мозг-компьютер (BCI) даже во время сна. Это позволит учёным собрать больше данных для изучения.

Учёные отмечают, что единственное отличие беспроводного интерфейса от используемых ранее систем заключается в том, что человеку больше не нужно быть привязанным к стационарному оборудованию, что открывает новые возможности с точки зрения использования системы.

Учёные уверены, что благодаря новому интерфейсу они смогут наблюдать за мозговой активностью людей в течение длительного периода времени, что раньше было почти невозможно. В перспективе это поможет разработать алгоритмы декодирования, что позволит существенно расширить возможности для людей с параличом.

Читайте также: