Мы – электрические. Новая наука об электроме тела — страница 8 из 14

Искусственная память и имплантируемые сенсоры: в поисках нейронного кода

В 2016 году в Силиконовой долине вышел из тени стартап под названием Kernel, публично объявив о создании “имплантируемой памяти” – вживляемого микрочипа, который не только поможет людям с травмами мозга вернуть память, но и в конечном итоге будет способствовать повышению интеллекта каждого из нас. Если верить основателю Kernel Брайану Джонсону, вложившему в развитие этой идеи 100 миллионов долларов, возможности устройство открывает безграничные. “Можем ли мы учиться в тысячу раз быстрее?” – вопрошал он[154]. “Можем ли выбирать, какие воспоминания хранить, а от каких избавляться? Подключаться к своим компьютерам? Если мы сумеем имитировать природную функцию мозга и начать по-настоящему работать с нейронным кодом, я поставлю вопрос иначе: чего мы не сможем делать?”

Если вы следите за новостями науки и техники, вам план Kernel может показаться безупречным. За прошедшее десятилетие в разработке мозговых имплантатов наблюдался фантастический прогресс, и Джонсон включился в эту разрастающуюся и очевидно перспективную сферу академических исследований. Он переманил к себе одного из самых видных биомедицинских инженеров Теодора Бергера из Университета Южной Калифорнии, предоставив ему руководство проектом в качестве главного научного консультанта. Бергер на протяжении двадцати лет занимался тем, что вписывал электрические сигналы в нейроны крыс и приматов. Он как раз недавно создал алгоритм для расшифровки кода, посылаемого из одной части мозга в другую, и тем самым, по-видимому, улучшил способность нескольких крыс формировать краткосрочные воспоминания[155]. Теперь при финансовой поддержке Kernel пришла пора испытаний на людях. Наступило время “Матрицы”.

Или все-таки нет? В технократической среде с практически религиозной твердостью укрепилась идея о том, что “правильные” имплантаты смогут переписывать нашу обычную мозговую активность. “Будущее человеческой расы зависит от нашей способности научиться читать и переписывать наш нейронный код”, – писал Джонсон на сайте Medium[156]. Но почему? И откуда возникла идея о том, что вскоре мы позволим ученым и технологическим компаниям программировать наш разум, как компьютер? История с чипами памяти от компании Kernel прекрасно продемонстрировала ограниченность наших современных метафор для описания внутренних функций мозга. Чтобы досконально понять суть проблемы, нам необходимо вкратце определить, что именно люди подразумевают, когда говорят о “нейронном коде”.

От сердцебиений к нейронному коду

Сердечная мышца либо реагирует на стимул, либо не реагирует – ученым это было ясно еще с 1870-х годов. Меняться может частота сердечных сокращений, но не сила: они не могут быть сильными, слабыми или средними[157]. Сердце либо бьется, либо нет. Аналогичным образом в ранних экспериментах мышечное волокно либо сокращалось в результате стимуляции, либо нет, но никаких “половинчатых” сокращений не наблюдалось. Именно поэтому Дюбуа-Реймон использовал в этом отношении фразу “Все или ничего”. В отношении сердца эта бинарная система имеет смысл, поскольку у него лишь одна функция: оно должно биться.

Но как нервы и мышцы могут использовать эту же систему для передачи более сложной информации от мозга и к мозгу? Как меняется информационное содержание сигнала, если нервы могут только возбуждаться или не возбуждаться? Совершенно очевидно, что нервы и мышцы действуют в гораздо более широком информационном спектре. Например, вы можете сгибать руку слегка и без напряжения или до упора и с максимальным усилием. И всем нам знакома ситуация, когда мы садимся в кресло или надеваем мягкий джемпер, и через какое-то время мы вообще перестаем это чувствовать. Подобные действия и ощущения явно не соответствуют принципу “все или ничего”.

В начале 1910-х годов инженер и электрофизиолог из Кембриджа Кит Лукас, уничтожив очередную партию лягушек, подтвердил, что мышечные волокна реагируют на сигнал только в том случае, если сила сигнала превышает определенное пороговое значение.

Таким образом, все мышцы подчиняются тому же двоичному правилу – они либо сокращаются, либо нет. Справедливо ли это правило и для нервов? И если да, то каким образом в таком случае они способны передавать сложную и разнообразную информацию?

На пути более углубленного изучения этого вопроса возникли две преграды. Прежде всего, о каких бы нервах и мышцах ни шла речь, они всегда существуют не в виде отдельных проводков, а собраны в толстые “кабели” – как кабели из тонких жил, проложенные на дне океана и передающие сигналы между континентами. Сигналы передаются не по одному проводу, но раздельно по индивидуальным кабелям, собранным в скрутки разной толщины. “Кабели” нервов в теле также имеют разную толщину: одни очень толстые (как спинной мозг), другие состоят лишь из нескольких десятков нервов[158]. Головной мозг посылает по нервам сигнал к мышцам, отдавая команду для сокращения. Поэтому, прислушиваясь к этим сигналам, вы всегда будете слышать целый хор сигналов от нейронов, которые “перекрикивают” друг друга. О том, чтобы выделить отдельный нейрон и выслушать его “монолог”, не могло быть и речи: во-первых, нельзя было хирургическим путем извлечь из волокна отдельный (живой) нерв[159]; во-вторых, не было такого инструмента, который позволил бы зарегистрировать потенциал действия одного нейрона.

Кроме того, даже прислушиваясь к громкой “беседе” множества нейронов в нервном волокне, мы не услышим их естественный разговор. Еще со времен Гальвани каждый измеренный нервный или мышечный сигнал был искусственным образом индуцирован с помощью электрического разряда (развивая нашу метафору, можно сказать, что мы производим сильный электрический удар и слушаем ответные злобные вопли нерва). Таким образом, данный метод обеспечивает весьма ограниченный подход к изучению работы нервной системы в естественном состоянии.

Как любой хороший физик, Лукас начал с поисков какого-нибудь умного человека, который выполнял бы всю черновую работу в его лаборатории в Тринити-колледже; этим человеком оказался молодой аспирант физиолог Эдгар Адриан. Адриану предстояло выяснить, как передается нервный сигнал и подчиняется ли он тому же двоичному правилу “все или ничего”, которое Лукас наблюдал в мышцах.

Они начали с уменьшения числа нервов в мышечном волокне, с которыми собирались работать. Лукас обнаружил одну мышцу лягушки, к которой подходят лишь десять аксонов. Возбуждая их с помощью электрического разряда, он установил, что результирующее мышечное сокращение зависит от интенсивности разряда. Но в отношении индивидуальных нервов ситуация была иной. Отдельные нервы реагировали одинаково вне зависимости от интенсивности удара: либо возбуждались, либо нет. Чем интенсивнее была стимуляция, тем больше нервов возбуждалось, и именно от этого зависела сила мышечного сокращения. Двоичное правило передачи сообщений по индивидуальным нервам всегда сохранялось.

Это было весомым доказательством того, что нервы подчиняются тому же бинарному правилу, что и мышцы[160]. Но эксперименты прервались с началом Первой мировой войны. Лукас оставил лабораторию и перешел на работу на авиационный завод, чтобы использовать свои знания для военных целей, разрабатывая новые компасы и бомбовые прицелы. В 1916 году он погиб в результате воздушного столкновения при испытаниях одного такого устройства. Адриан вернулся в Кембридж после гибели своего руководителя, и его интерес к поставленному Лукасом вопросу лишь усилился. Как же все-таки прослушать сигнал отдельного нейрона? Никто еще не придумал достаточно мощного инструмента, чтобы записывать такие сигналы, но нельзя ли усилить их каким-то образом, чтобы зарегистрировать с помощью существующих методов?

Во время войны американский товарищ Адриана Александр Форбс работал над беспроводными радиоприемниками, первыми радарами и новыми инструментами, названными вакуумными трубками, которые позволяли усиливать звуковые сигналы. Благодаря войне они стали дешевле и доступнее гражданским. После окончания войны Форбс с помощью этих инструментов создал новый усилитель, встроил его в струнный гальванометр Эйнтховена – и вуаля. Теперь бесконечно слабый потенциал действия можно было усилить в немыслимые прежде пятьдесят раз, а в последующие несколько лет этот множитель увеличился до семи тысяч[161]. Вот такое великолепное устройство; оставалось только найти способ прослушивать пучки нервных волокон в естественном состоянии, а не при искусственном возбуждении под действием электрического разряда. Адриан добыл чертежи такого прибора и заказал партию лягушек[162].

Секрет был в том, чтобы найти ситуацию с достаточно предсказуемым возбуждением нейронов, которое можно было бы наблюдать и регистрировать in situ. Однажды Адриан записывал сигналы мышцы лягушки в состоянии покоя. Это требовалось для определения параметров состояния “по умолчанию”, с которыми он мог бы соотносить найденные впоследствии естественные сигналы. Лягушачья лапка просто спокойно висела, не совершая никаких движений и безо всякой стимуляции. Казалось бы, в этом состоянии по нервам не должны передаваться никакие сигналы. Однако всякий раз, когда он пытался записать показания в состоянии покоя, возникали одни и те же неожиданные шумовые помехи – осцилляции сродни тем, что он регистрировал при активной стимуляции мышцы. Адриана это начало раздражать, и он уложил лягушку на стеклянную пластинку – и загадочный сигнал тут же исчез. Он поднял лягушку, так что лапки повисли. Опять сигнал. Он положил лягушку. Сигнала снова нет.

И тогда Адриан понял, в чем дело. Он понял природу сигнала, который регистрировал: нервы лап сообщали центральной нервной системе, что они натянуты. Он обнаружил сигнал, который нервы использовали для передачи этой сложной информации.

Теперь ему нужно было найти способ зарегистрировать единичный сигнал, проходящий по одному нерву. Адриан принялся за работу, и в 1925 году он и его коллега Ингве Зоттерман смогли выделить из группы мышц одну-единственную, в которой оставался один-единственный нерв. Этот чувствительный нейрон был занят передачей лишь одного сообщения: о том, насколько сильное натяжение испытывала мышца. “В сильном эмоциональном напряжении мы спешили зарегистрировать ответ нерва на разные степени стимуляции”, – писал Зоттерман. Обнаруженный ими сигнал от одного нерва представлял собой серию регулярных чистых всплесков – это был звук единственного, ничем не заглушенного потенциала действия. И все эти всплески были одинаковыми. При изменениях стимуляции они не усиливались и не ослабевали – изменялась лишь частота возбуждения. При сильном натяжении мышцы всплески становились частыми и многочисленными. При ее расслаблении их частота снижалась. А когда мышца находилась в состоянии полного покоя на стеклянной пластинке, всплесков не было вовсе. Зоттерман и Адриан поняли: “то, что они увидели, никогда не наблюдалось ранее, они открыли великий секрет жизни о том, как чувствительные нервы передают информацию в мозг”[163]. Это было чрезвычайно важное открытие: они были первыми, кто обнаружил, каким образом мозг получает информацию от конечностей. Они расшифровали код, с помощью которого эти всплески передают мозгу важные сигналы об окружающей среде. Натяжение – много частых всплесков. Прекращение натяжения – нет всплесков. И что-то в этой системе кодирования казалось невероятно знакомым.

Военный опыт расшифровки кода и перехвата сообщений позволил Адриану воспринять то, что он теперь наблюдал, под другим углом[164]. Обнаруженный им механизм передачи информации по нервам был своего рода биоэлектрическим кодом Морзе.

Еще со времен изобретения телеграфа в предшествовавшем столетии нервные импульсы и функция нервной системы в целом описывались в терминах передачи информации. Но когда Адриан установил, что нервные импульсы представляют собой лишь серии изменяющихся во времени коротких всплесков (азбука Морзе без тире), его поразило, как такой ограниченный сигнал может передавать сложную информацию (ощущение натяжения мышцы). “В любом отдельном волокне все волны имеют одинаковую форму, и сообщения меняются только за счет изменения частоты и длительности разряда. На самом деле сенсорные сообщения несравнимо сложнее последовательности точек в коде Морзе”[165]. Аналогичные изменения можно заметить и в высказываниях Зоттермана. Годами позднее, описывая разочарование от ранних экспериментов, предшествовавших тому моменту, когда они смогли выделить отдельный нейрон, он вспоминал: “Мы как будто прослушивали телеграфный кабель с одновременной передачей сообщений по многим линиям. Это никоим образом не позволяло обнаружить код”[166].

В научных и научно-популярных работах Адриана были введены понятия, определившие наши представления о нервной системе и о биоэлектрических сигналах и их функции в целом: о сообщениях, кодах и информации.

Представление о коде отдельных нейронов способствовало пониманию того, как нервная система в целом с помощью потенциалов действия передает информацию о внешнем мире для интерпретации в мозге. Теперь, зная, как периферическая нервная система использует код для пересылки информации в мозг, Адриан хотел понять, как мозг принимает эти сигналы: как он транслирует этот “код Морзе” обратно в понятный ему язык. Является ли мозг “центральной станцией”, превращающей сигналы в опыт, как предположил Адриан в лекции, прочитанной им при получении Нобелевской премии? В таком случае “мы могли бы сказать, о чем думает человек, если бы могли увидеть его мозг за работой”[167].

Но еще до произнесения той речи Адриан начал штудировать литературу по этому вопросу, чтобы найти какое-то объяснение. Объяснения он не нашел, зато нашел способ его нахождения: это был аппарат, незадолго до того изобретенный немецким профессором неврологии Хансом Бергером. Его исследования представляли для Адриана “исключительный интерес”, и он и его коллеги были чрезвычайно удивлены тем, что никто не пытался их воспроизвести[168].

Ханс Бергер в поисках записей мозга

Примерно за десять лет до того, как Август Уоллер впервые поставил свою собаку в соленую воду, физиолог из Манчестера Ричард Кейтон обнаружил аналогичные ритмичные сигналы, приложив электроды к голове человека. В отличие от Уоллера Кейтон сразу понял значение своего открытия. С тех пор, как была установлена электрическая природа потенциала действия, не утихали дискуссии о том, не может ли быть так, что механизм обработки информации в мозге тоже использует язык электричества. В 1875 году Кейтон обнаружил “слабые токи”, появляющиеся даже при отсутствии мышечной активности. Это не согласовывалось с принятыми научными представлениями того времени, в соответствии с которыми измеряемая активность возникала в мозге только в результате движений мышц. Однако пациент Кейтона спокойно сидел без движения и при этом излучал электричество, как маяк.

Примерно пятьдесят лет спустя Бергер, который тогда был директором психиатрической клиники при Университете Йены, достал эти забытые результаты с дальней полки[169]. В профессиональном плане это был очень суровый и сдержанный человек[170]. Душа его лежала к совсем иному: с 1890-х годов он тайно работал над проектом, который был чрезвычайно важен для него по личным соображениям. Когда в молодости он был на военной службе, с ним произошел несчастный случай. В 1892 году на тренировке в составе конной артиллерии он упал с лошади, и его голова оказалась в нескольких дюймах от колеса приближавшегося орудия. Повозка остановилась буквально в последнюю секунду – Бергер выжил по невероятно счастливой случайности. Вернувшись в казарму вечером после пережитого шока, он обнаружил телеграмму от отца, который интересовался, все ли с ним в порядке. Причина была в следующем: точно в тот момент, когда произошел несчастный случай, старшая сестра Ханса испытала необъяснимый приступ паники и умоляла отца проверить, не случилось ли чего с ее братом.

Бергер не мог примирить этот опыт с наукой. Как объяснить это невероятное совпадение? Он мог лишь заключить, что испытанный им ужас был настолько силен, что принял некую физическую форму вне его разума и каким-то образом мгновенно передался его сестре. Бергер твердо решил найти психофизиологическое основание телепатии.

В 1902 году он обнаружил работу Кейтона по регистрации электрических токов в мозге с помощью электрометра. После двадцати с лишним лет попыток обнаружить соответствующие признаки мозговой активности он наконец обзавелся струнным гальванометром. Первый эксперимент он провел на двадцатисемилетнем студенте по имени Зедель, в черепе которого осталась крупная брешь после удаления опухоли головного мозга. Бергер присоединил идущие от головы Зеделя электроды к струнному гальванометру, который нашел в университетской больнице, где прибор использовали для проведения ранних версий ЭКГ. И неожиданно обнаружил электрические сигналы, подобные тем, что Уоллер обнаружил в сердце: очень отчетливые, но в этот раз исходящие из головного мозга. Наконец-то было получено доказательство существования электрической активности мозга.

Однако обнаруженные им сигналы были более вариабельными, слабыми и приглушенными, чем те, которые этот клинический прибор регистрировал в сердце. Поэтому найти в них характерный профиль было намного сложнее. Бергер заказал гальванометр побольше. Пять лет он настойчиво и планомерно настраивал аппарат, чтобы отделить истинный сигнал от любых помех: от легчайших движений тела, сердцебиений и даже пульсации крови в самом головном мозге.

К 1929 году уровень сложности его оборудования позволил ему произвести сотни записей на пациентах с повреждениями черепа, эпилепсией, деменцией, опухолями мозга и другими нарушениями, а также – в качестве контроля – на здоровых людях: на себе и своем сыне[171]. Результаты показывали наличие характерного волнообразного профиля, который воспроизводился у многих людей. Но, что еще интереснее, этот профиль изменялся аналогичным образом. Например, он был разным, когда человек концентрировал на чем-то свое внимание и когда закрывал глаза. Он менялся у больного эпилепсией в состоянии приступа. По-видимому, форма волн действительно сообщала что-то о происходящих в мозге процессах. Наконец, Бергер собрал достаточное количество доказательств, чтобы убедиться, что он действительно нашел “зеркало мозга”, отражающее ментальную активность. Он назвал свой новый метод электроэнцефалограммой; это был первый прототип метода ЭЭГ, который позволяет прослушивать электрическую активность головного мозга. Лишь примерно через пять лет Бергер наконец нашел в себе смелость опубликовать результаты.

Возможно, он был прав, что не спешил. Его результаты были встречены равнодушно, а статью почти полностью проигнорировали. Из-за его скрытности и нелюдимости мнение в обществе о нем сложилось не слишком радужное, и никто не мог поверить, что этот человек совершил нечто революционное. Многие его немецкие коллеги открыто выражали сомнения по поводу существования осциллирующих волн, которые Бергер якобы обнаружил в мозге. Когда тот в полутемной комнате на конференции в Париже начал демонстрировать изображения результатов ЭЭГ с помощью проектора, половина присутствующих просто ушла.

Однако Адриан оценил потенциал результатов Бергера по достоинству. Он немедленно начал работать в этом направлении в своей лаборатории, воспроизводя и расширяя исследования Бергера[172]. Например, Бергер обнаружил, что в состоянии покоя активность мозга можно описать профилем, который он назвал альфа-ритмом, с регулярным и воспроизводимым повторением от восьми до тринадцати маленьких зубчатых пиков за секунду. При интенсивной мыслительной нагрузке профиль меняется, и появляются более быстрые и менее регулярные волны, названные бета-ритмом. Адриан активно обсуждал результаты Бергера и даже пытался переименовать альфа-волны в “волны Бергера”[173]. Он подготовил демонстрацию для Королевского общества, где публично регистрировал изменения на самом себе: когда он задумывался, профиль осцилляций его мозга менялся в реальном времени[174]. На сей раз бульдоги в демонстрации не участвовали.

Теперь анализ электроэнцефалограмм позволял американским специалистам отличать состояние сна от бодрствования, концентрацию внимания от рассеянности и даже активность здорового мозга от активности мозга на фоне неврологического заболевания.

В Германии общество начинало лихорадить, и в конце 1920-х и в 1930-е годы возможность регистрировать электрическую активность человеческого мозга с помощью ЭЭГ вызывала спекуляции и далеко идущие прогнозы о скорой расшифровке мозга и, следовательно, разума. Один немецкий журналист с энтузиазмом писал, что “сегодня мозг пишет с помощью секретного кода, завтра ученые смогут выявлять нейропсихиатрические заболевания, записанные с помощью этого кода, а послезавтра мы сами сделаем в мозге первые аутентичные записи”[175].

Но этот энтузиазм был недолгим. В какой-то момент оптимистичный тон исчез и остались лишь сценарии возможных катастроф. На радио обсуждались устрашающие “электрофизиологические проблемы будущего”[176]. Карикатуристы отображали настроения рядовых немцев того времени: один рассуждал о том, что в будущем вместо кокаиновой и морфиновой зависимости у нас разовьется зависимость от электричества, а другой в бруталистском стиле изображал мозг человека, облучаемый волнами света, исходящими из его удивленных глаз, что символизировало опасность промывания мозгов в поднадзорном обществе. Подпись гласила: “Усиление внушения за счет действия на мозг электрической колебательной энергии”[177].

А приемы некоторых оппортунистов, воспользовавшихся возможностями ЭЭГ, вы можете распознать и сегодня. Открытие Бергера способствовало появлению на рынке целого ряда псевдомедицинских устройств. Один покупатель расспрашивал Бергера о возможности использовать ЭЭГ для определения темперамента своей новой лошади. Директор женской клиники в Тюбингене пытался использовать ЭЭГ для выявления нейронных признаков беременности[178]. Бергера все это страшно бесило.

К 1938 году его метод начал применяться повсеместно и за пределами Германии. Наибольшую практическую ценность он имел для диагностики признаков эпилепсии, определения фаз сна и реакции на лекарственные препараты. Активнее всего внедрение ЭЭГ происходило в США, где развитие военных технологий и характерная для нации непредубежденность привели к прорывам на теоретическом, инструментальном и практическом уровне[179].

На церемонии открытия новых университетских лабораторий, использовавших ЭЭГ, съезжались знаменитости со всей страны. Однако это время нельзя назвать периодом активного обмена научной информацией между Германией и другими странами, и поэтому Бергер не знал, в какой степени метод ЭЭГ уже изменил характер нейробиологии в США. Он наблюдал лишь, как он сам выразился, “суету”, поднявшуюся из-за его открытия в его собственной стране. В 1941 году, пока Адриан составлял письмо с предложением удостоить Бергера Нобелевской премии, тот, погруженный в отчаяние и депрессию, свел счеты с жизнью.

После семнадцати лет прогресса технология ЭЭГ остановилась в развитии еще на четыре десятилетия. За это время люди решили, что интереснее посылать электричество в мозг, чем расшифровывать коды, регулирующие естественные процессы.

Почему мы решили, что мозг – это компьютер

На заре компьютерной эры, когда инженеры начали собирать первые ЭВМ размером с целую комнату, эти компьютеры проектировались (и замышлялись) как аналог мозга. В 1944 году компания по производству электронных приборов Western Electric в описании новой системы наведения противовоздушной обороны в глянцевом журнале Life декларировала, что “этот электрический мозг – компьютер – учитывает все”. Следующий логический шаг был неизбежен: если компьютер – своего рода мозг, может быть, мозг – своего рода компьютер?

Американский нейрофизиолог Уоррен Мак-Каллок рассматривал эту возможность. Он знал, что Адриан искал информацию, спрятанную в коде возбуждения нервов по принципу “все или ничего”. И теперь, освоив лежащую в основе компьютерного программирования систему двоичного кодирования, он заметил возможную корреляцию. В компьютерах двоичный выбор осуществляется между верным и ложным утверждением: 0 или 1. В головном мозге “нейрон либо возбуждается, либо нет”. Может ли быть, что система кодирования “все или ничего” – это мозговая версия двоичного компьютерного кода?

Вскоре терминология этих двух дисциплин стала пересекаться. В последующие годы и десятилетия Мак-Каллок и его коллеги, работавшие в самых разных областях, начали описывать работу нервной системы в терминах электроинженерии. Неврология взяла на вооружение такие термины, как “мозговые сети”. В электрофизиологии для описания работы нервной системы стали употреблять слова “цепь”, “обратная связь”, “ввод” и “вывод”. Граница между представлением о коде для компьютерного программирования и представлением о закономерностях работы мозга размывалась все сильнее.

Такое соединение концепций вскоре привело к зарождению нового оформленного направления мысли – кибернетики; это направление возникло во время Второй мировой войны и рассматривалось в качестве науки о коммуникации и об автоматизированных системах контроля – как в мире машин, так и в мире живых существ. Но для его самых горячих сторонников это также был путь к контролю над разумом. Главная идея кибернетики заключается в том, что раз любой опыт человека (или животного) представляет собой лишь код, направляемый в мозг нервной системой, следовательно, человеческий разум можно контролировать точно так же, как мы контролируем машины. Под влияние кибернетики попали не только ученые; это новое понимание полностью соответствовало духу времени. Инженеры создавали роботов с операционными системами, рассчитанными на имитацию человеческого мозга, и снабжали их неким “сознанием”, сводившимся к способности “воспринимать свет” или без команды возвращаться к месту подзарядки[180]. Когда в 1948 году Норберт Винер опубликовал знаменитую книгу “Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине”, эта идея уже получила широкую известность, и книга стала мировым бестселлером, несмотря на то, что, как заметил историк науки Мэтью Кобб, “содержала обширные полосы уравнений, непонятных для большинства читателей (и со множеством ошибок)”[181]. Иными словами, идея была настолько привлекательна, что не так уж важно, на чем она была основана на самом деле. Мысль о возможности управления животными, как роботами, просто за счет активации специфических сетей нейронов, была слишком хороша, чтобы ее проверять.

Но какие инструменты могли бы позволить контролировать человеческие нейронные сети? Ученые вернулись к старому и проверенному способу – электрошоку. Даже Эдгар Адриан увлекался им некоторое время[182]. Во время Первой мировой войны, заканчивая обучение медицине в Лондоне, он и его коллега применяли “торпедирование” (популярный во Франции и Германии метод электростимуляции) для лечения британских солдат после контузии для их скорейшего возвращения на фронт[183]. В 1917 году, поняв, что состояние солдат после этого чаще ухудшалось, чем улучшалось, Адриан прекратил эту практику и вернулся к работе, которая обеспечила ему Нобелевскую премию.

Поначалу врачи подвергали действию электрического разряда весь мозг – безуспешно. Но что, если не оглушать человека электричеством случайным образом, а попытаться направить разряд в определенные участки мозга? Специфика областей мозга была темой горячих дискуссий. В 1940-е годы нейрохирург Уайлдер Пенфилд занимался поиском областей мозга, ответственных за эпилептические приступы, и обнаружил в глубине мозга участки, которые были вовлечены в формирование очень специфического опыта и воспоминаний. Прежде чем удалить мозговую ткань, ответственную за симптомы эпилепсии, Пенфилд выявлял проблемный участок с помощью электрической стимуляции некоторых глубоко расположенных областей. И наблюдал странные изменения поведения. Пациенты вдруг начинали петь песни, которых не слышали со времен своего детства или чувствовали мощные фантомные запахи. Совершенно очевидно, что электрическая стимуляция некоторых областей вызывала к жизни ощущения, запрятанные в самых дальних уголках мозга[184].

Под впечатлением от этих открытий относительно кодирования информации в мозговых сетях другие ученые стали вскрывать черепа людей и животных и подсоединять к ним электроды для более точных измерений. Самые ранние исследования касались центров удовольствия и вознаграждения. Этот подход давал мощные результаты. Электрод, помещенный в правильное место в мозге крысы, заставлял животное делать буквально что угодно, чтобы стимулировать мозг, в том числе оставаться в бодрствующем состоянии и не делать ничего другого на протяжении двадцати шести часов[185].

Обнаружение такого “переключателя” в мозге млекопитающих, как вы можете догадаться, вызвало серьезные этические вопросы. В конце 1960-х годов в кабинет психиатра Роберта Хита в Университете Тулейн в Новом Орлеане пришел пациент. Он отчаянно пытался “излечиться” от гомосексуальных наклонностей, что понятно с учетом общественной ситуации в Луизиане в 1960-е годы. До обращения за медицинской помощью пациент (Хит в своих записях называл его пациентом В-19) уже пытался покончить с собой. Хит вживил пациенту стимулятор, намереваясь переключить его влечение на женщин. Пока В-19 управлял стимулятором в лаборатории, Хит велел ему просмотреть большое количество гетеросексуальных порнографических изображений[186]. Хит сообщал, что “В-19 стимулировал себя… до невероятной эйфории и воодушевления, и отключать его пришлось вопреки активным протестам с его стороны”. Через какое-то время В-19 захотел попробовать “по-настоящему”, и Хит привел в лабораторию проститутку. Как отмечено в клиническом заключении психиатра, “молодая леди была отзывчива, и опыт прошел весьма успешно”[187]. Однако долгосрочные результаты были не столь однозначными. Хотя В-19 действительно завел длительную гетеросексуальную связь, он так и не прекратил половые связи с мужчинами. По-видимому, активация центров удовольствия имеет свои пределы. Как выяснилось, терпение общественности в отношении работы Хита тоже их имело, и в 1972 году местный журнал назвал ее “нацистским экспериментом”, что положило конец карьере врача[188]. Впрочем, его работу уже затмили более волнующие сообщения, которые гораздо лучше были восприняты общественностью: кроме кнопки “старт” была найдена кнопка “стоп”.

Испанский нейрофизиолог Хосе Дельгадо из Йельского университета во время учебы, как раз во время роста популярности кибернетики, анализировал нейронные основания агрессии, боли и социального поведения. В рамках этой работы он начал проводить исследования по электрической стимуляции животных. Вскоре он стал специалистом по созданию микроэлектронных устройств для имплантации в головной мозг кошек, макак-резус, гиббонов, шимпанзе и быков[189].

В середине 1960-х годов Дельгадо отправился на ранчо в Кордове в Испании для изучения участков головного мозга, отвечающих за агрессию. Для экспериментов Дельгадо использовал боевого быка по кличке Кайетано и еще одного по кличке Лусеро. Каждый весил около 500 фунтов.

Дельгадо встроил подключенный к батарейке электрод в универсальную область мозга Лусеро, отвечающую за многие функции – от движений до эмоций. А затем разозлил его. Когда бык уже готов был кинуться на него, в самый последний момент Дельгадо нажал кнопку на радиоустройстве, которое включило стимулирующий электрод в хвостатом ядре головного мозга быка, и это заставило быка остановиться.

Фотография этого знаменитого эксперимента обсуждалась, наверное, на всех студенческих семинарах по нейробиологии во всем мире. Дельгадо, буднично одетый – в брюках, пуловере и рубашке с отложным воротничком, – стоит на отгороженной забором площадке перед готовым к броску животным. В руках он держит нечто вроде портативного радиоприемника с антенной и выглядит совершенно невозмутимым, тогда как бык уже готов броситься на него и его могучие рога едва различимы за облаком пыли[190].

Имплантат не только предотвратил бросок быка. Если Дельгадо включал прибор, когда бык ел, бык прекращал есть. Если Дельгадо нажимал на кнопку, когда бык шел, бык останавливался. Казалось, Дельгадо нашел в его мозге какую-то точку, выполняющую функцию кнопки “стоп”. Из-за этого внезапного перехода от бешенства к состоянию покоя газета The New York Times назвала эксперимент “преднамеренным изменением поведения животного с помощью внешнего контроля мозга”[191].

Дельгадо продолжал заниматься контролем агрессии, пассивности и социального поведения у людей, шимпанзе, кошек и многих других животных с помощью имплантатов. В 1969 году он опубликовал книгу “Физический контроль разума: вперед к психоцивилизованному обществу”, в которой разъяснял свои эксперименты и их значение. Книга приобрела известность в том числе из-за последней главы, в которой Дельгадо (чей кибернетический дух укрепился за пять месяцев пребывания в концентрационном лагере) заявлял, что человечество приближалось к “завоеванию разума” и должно сменить свою миссию с “Познай себя” на “Создай себя”. Он настаивал, что при разумном подходе нейротехнологии помогут создать “менее жестокого, более счастливого и более совершенного человека”[192].

Никто не готов был вживлять кнопку “стоп” в человеческий мозг ради таких гипотетических целей. Однако вскоре представилась гораздо более интересная возможность.

Мозговой водитель ритма

Однажды утром в 1982 году пациент по имени Джордж был помещен в психиатрическое отделение с диагнозом кататоническая шизофрения. Диагноз был поставлен не потому, что соответствовал симптомам, а потому что другого диагноза не было. Пациент не реагировал на обращения, однако, по-видимому, пребывал в сознании, и это сочетание не описывалось никаким известным на тот момент диагнозом. Психиатры были уверены, что у пациента имеется неврологическое нарушение, а неврологи были уверены, что у него психическое расстройство. Наконец, директор психиатрического отделения обратился за помощью к директору неврологического отделения Джозефу Ленгстону.

Ленгстон отставил в сторону свой кофе, отложил утренние результаты ЭЭГ, которые просматривал в тот момент, и сам начал проводить обследование. Поначалу он обнаружил, что у Джорджа налицо симптомы продвинутой стадии болезни Паркинсона – тяжелого нейродегенеративного расстройства, характеризующегося таким сильным тремором, что человек не может удержать стакан с водой; через много лет это состояние перерастает в оцепенение. Но Ленгстон понимал, что этот диагноз не может соответствовать действительности по двум причинам. Пациенту было лишь чуть больше сорока, а болезнь Паркинсона чаще всего диагностируют у людей примерно на двадцать лет старше. Кроме того, симптомы у этого пациента развивались не постепенно на протяжении лет или даже десятилетий, а возникли, судя по всему, буквально за одну ночь.

Загадка усложнилась еще больше, когда выяснилось, что девушка Джорджа находилась в таком же состоянии оцепенения, хотя была еще младше – ей было всего тридцать лет. Со временем врачи обнаружили еще пять идентичных случаев. Благодаря долгим исследованиям и некоторой удаче Ленгстон и полиция наконец установили общую причину: все эти пациенты недавно употребляли героин – точнее, они думали, что употребляли героин. Когда исследовательская группа Ленгстона добыла несколько образцов, выяснилось, что это был вовсе не героин: химики-любители по ошибке синтезировали вещество под названием МФТП[193]. Поиски в медицинской литературе позволили обнаружить несколько исследований, посвященных действию МФТП, и то, что удалось установить, не сулило пациентам ничего хорошего. Разрушая глубокую зону мозга, называемую черной субстанцией, МФТП вызвал необратимые симптомы, напоминающие симптомы болезни Паркинсона, в том числе оцепенение.

Обнаружение этой зоны мозга дало важные результаты[194]. В 1970-е годы несколько нейрохирургов провели ряд экспериментов со встраиванием электродов пациентам с хроническими болями и эпилепсией. Они просверливали череп и вводили электроды глубоко в серое вещество мозга. Это было перспективное решение большой проблемы, тормозившей развитие психиатрической хирургии: в отличие от традиционного подхода с выжиганием или вырезанием проблемного фрагмента мозга, электрическое воздействие было регулируемым и обратимым. Если разряд оказывался слишком слабым, его можно было увеличить, а если слишком сильным, его можно было ослабить.

В процессе работы врачи обнаружили в реакции пациентов две особенности: во-первых, для притупления симптомов заболевания иногда было достаточно только электрической стимуляции. Во-вторых, чем быстрее подавались электрические импульсы, тем быстрее пациенты выздоравливали.

Это были интересные наблюдения, но встроенными электродами нельзя было пользоваться в домашних условиях. Как и в случае первого водителя ритма Гимана, пациенты были привязаны к громоздкому аппарату – мощному источнику тока, от которого отходили провода с электродами[195]. Более того, не было проведено никаких масштабных клинических испытаний, доказывавших, что стимуляция конкретного участка мозга подходила для любого пациента, а не только для отдельных случаев. Единственным свидетельством того, что метод работает, были наблюдения хирургов, встраивавших электроды[196]. Однако под влиянием растущего интереса компания Medtronic начала адаптировать электростимуляторы таким образом, чтобы их можно было встраивать в головной мозг. Эти экспериментальные устройства под торговым названием DBS (Deep brain stimulation – “глубокая стимуляция мозга”) были отправлены в специализированные центры. Это все еще были единичные экземпляры. Но ситуация изменилась после того, как случай Джорджа заинтересовал Алима-Луи Бенаби из университетского госпиталя Гренобля, который подвел итоги[197].

Бенаби был одним из немногих психохирургов, все еще пытавшихся имплантировать электроды для идентификации соответствующих областей в головном мозге вместо того, чтобы прибегать к хирургическим методам. Его вдохновлял четкий и очевидный эффект, который он наблюдал в случае пациентов с болезнью Паркинсона: симптомы сглаживались еще в операционной комнате, прямо во время проведения процедуры. Когда Бенаби понял значение случая Джорджа, он приобрел у компании Medtronic несколько новых мозговых версий электростимуляторов и встроил их своим пациентам. Результат был впечатляющим. Остановка аномального неврологического сигнала из определенной части мозга приводила к прекращению тремора и позволяла людям вновь управлять конечностями по собственному желанию. Компания Medtronic наняла Бенаби для проведения расширенных испытаний. Теперь вместо случайных электрических разрядов с неубедительными восторженными отзывами врачей проводилось исследование больных с очень характерными симптомами, нацеленное на конкретные участки мозга и с воспроизводимым ответом на воздействие уже проверенного медицинского устройства.

Компания Medtronic изо всех сил искала способ расширить свой бизнес, связанный с производством электрокардиостимуляторов. Теперь благодаря работе Бенаби перед ней открывались новые возможности. В каждом последующем испытании обнаруживался один и тот же выраженный эффект: при пропускании тока через электроды, введенные в глубокие слои мозга, дрожь немедленно прекращалась. Люди, которые до процедуры не могли удержать в руках чашку с чаем, теперь уверенно заваривали целый чайник. В Евросоюзе имплантация электродов пациентам с болезнью Паркинсона была разрешена в 1998 году, а американское Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) одобрило этот метод в 2002 году. Один из врачей, начавших встраивать электроды своим пациентам, сказал, что метод “дарует им новую жизнь”. Электростимулятор проложил себе путь в мозг, и так родилось медицинское направление глубокой стимуляции мозга.

Более 160 тысяч таких “мозговых водителей ритма” было встроено людям с болезнью Паркинсона, эссенциальным тремором и дистонией для устранения мышечных спазмов[198]. По меркам нейрохирургии эта операция даже не представляет особой сложности. Сначала в черепной коробке высверливают два отверстия. Затем в участок мозга, ответственный за возникновение симптомов, встраивают два металлических электрода, по толщине сравнимых с сухими спагетти. Наконец, через голову и шею пропускают проводок до ключицы, где под кожей встроен предмет размером с секундомер. Это и есть водитель ритма. А после этого на протяжении нескольких недель специалист контролирует частоту и величину посылаемых импульсов, чтобы добиться устранения симптомов.

В масштабных клинических испытаниях с привлечением большого числа участников и с пониманием того, на какие области мозга следует воздействовать электричеством, хирургам удалось преодолеть влияние аномальных сигналов в поврежденных областях. На какие другие области мозга можно воздействовать таким же образом, расширяя сферу применения электростимуляторов? Многочисленные небольшие испытания продемонстрировали возможность применения метода в случае еще одного тяжелого заболевания.

В 1999 году исследователи из Католического университета Лёвена в Бельгии встроили электроды для глубокой стимуляции мозга четырем пациентам с тяжелой формой обсессивно-компульсивного расстройства в область так называемой внутренней капсулы. Состояние трех пациентов улучшилось[199]. Далее последовала череда испытаний на пациентах с другими заболеваниями; и вновь это были небольшие проверочные исследования, часто с привлечением всего десяти участников или меньше. Несмотря на ограниченный масштаб испытаний, пресса приветствовала их кричащими заголовками, как заметил в 2015 году в журнале New Scientist мой коллега Энди Риджуэй[200]. Метод глубокой стимуляции мозга позволил впервые заговорить тринадцатилетнему подростку с аутизмом[201]. Он избавил людей с синдромом Туретта от опасного для костей тика. Якобы метод также позволил ряду людей справиться с перееданием при ожирении и нормализовать питание при анорексии[202]. Число небольших клинических испытаний множилось: в каких еще случаях может проявить себя мозговой водитель ритма? Тревожность? Звон в ушах? Зависимость? Педофилия?[203]

Исследователи из компании Medtronic решили заняться депрессией. Они были не одиноки в предположении о том, что метод может сработать. Идея зародилась в 2001 году, когда Хелен Мейберг начала изучать воздействие глубокой стимуляции мозга на больных со стойкой (не поддающейся никаким методам воздействия) депрессией. Когда я встретилась с Мейберг на Международном симпозиуме по нейроэтике в Сан-Диего в 2018 году, она рассказала, что метод глубокой стимуляции “блокировал аномальную функцию мозга при болезни Паркинсона, так что они решили блокировать специфическую зону, ответственную за депрессию”[204]. Мейберг сконцентрировала внимание на участке мозга, называемом зоной Бродмана 25, который окрестили “мозговым центром печали”. По мнению Мейберг и ее коллег, слишком высокая активность в этой зоне вызывает такие симптомы, как плохое настроение и характерное отсутствие воли к жизни. Что произойдет, если “заморозить” нейроны в этой области? У четырех из шести первых пациентов Мейберг наблюдались невероятные улучшения[205]. В двадцати других небольших испытаниях улучшения были отмечены в 60–70 % случаев. “Люди выходили из этого чрезвычайно опасного состояния, и улучшения оказывались долгосрочными, – рассказывала Мейберг Риджуэю. – Они просто возвращались к нормальной жизни”. В других испытаниях, проведенных по всему миру, депрессия отступала аналогичным образом.

С накоплением достаточного количества подобных интригующих результатов конкурент Medtronic, компания St. Jude Medical, тоже взялась за дело и профинансировала обширные испытания. Казалось, все шло к тому, чтобы метод нашел следующее коммерческое применение после болезни Паркинсона. Имплантат был встроен двумстам участникам более чем в десяти медицинских центрах. Поднялась невероятная шумиха. И вдруг через шесть месяцев испытания были остановлены. Среди производителей прошел слух, что метод не прошел проверки соответствия критериям FDA, что означало, что дорогостоящее испытание прекращено как бесполезная трата времени и денег. Поползли истории об ужасных побочных явлениях и попытке самоубийства[206]. Вывод – весьма неутешительный для будущего новой технологии – заключался в том, что не было обнаружено разницы между плацебо и имплантатом[207].

Когда драма улеглась и обвинения стихли, выяснилось, что история была гораздо более запутанной и менее очевидной, чем следовало из первых отчетов. Как заключил журналист Дэвид Доббс, глубоко проанализировав произошедшее в публикации в журнале The Atlantic в 2018 году, по-видимому, метод работал, но не в этих испытаниях. Для тех людей, для которых он работал, он был настоящим подарком и немедленно давал фантастические результаты на грани волшебства. “Что вы сделали?” – спрашивал удивленный пациент в момент подключения стимулятора, все еще находясь в операционной. И если это происходило, результат сохранялся надолго. “Если человеку становилось лучше, то с гарантией, при условии продолжения стимуляции”, – сообщила Мейберг журналистам после испытаний. То же самое наблюдалось в случае обсессивно-компульсивного расстройства: состояние пациентов из Католического университета Лёвена, которые хорошо реагировали на стимуляцию мозга, через пятнадцать лет все еще находилось под контролем. “Как будто кто-то произвел в моем мозге генеральную уборку и выбросил все ненужные вещи”, – рассказал один участник испытаний журналистке Эликс Шпигель, ведущей программу Invisibilia на Национальном общественном радио[208].

Но предсказать, с кем это чудо произойдет, а с кем нет, было совершенно невозможно. Были и случаи странных побочных эффектов[209]. Глубокие и древние области мозга, являющиеся мишенью для электрической стимуляции при депрессии и болезни Паркинсона, задействованы далеко не только в регуляции двигательной функции и настроения. С ними связано обучение, эмоции и реакции вознаграждения, в том числе зависимости. И воздействие на эти области приводит к непредсказуемым последствиям. От этого пострадал один пациент из Голландии (врачи в Университете Амстердама назвали его Мистером В), которого лечили от тяжелого обсессивно-компульсивного расстройства. Его новый мозговой имплантат проработал всего несколько недель, прежде чем он случайно услышал песню “Ring of Fire” в исполнении Джонни Кэша. Все пятьдесят лет жизни без электродов в мозгу он не очень сильно увлекался музыкой; он относился к разряду людей, которые заявляют, что одинаково любят The Beatles и The Rolling Stones. Все изменилось в тот день, когда голос Джонни Кэша попал в недавно электрифицированные центры удовольствия в его мозге. С этого дня никакой другой музыки для него больше не существовало. Мистер В покупал все CD и DVD с записями Джонни Кэша, какие только ему попадались. Но когда электрический стимулятор выключили, он не мог вспомнить, что он такого нашел в Джонни Кэше[210].

Однако не все побочные эффекты такие безобидные. Пациенты с болезнью Паркинсона, носившие имплантаты, сообщали о нарушении контроля импульсивного поведения, такого как пристрастие к азартным играм и гиперсексуальность[211].

И это отражает неприятную, лежащую на поверхности особенность глубокой стимуляции мозга, о которой, тем не менее, мало говорят: несмотря на все сложные рассуждения о функции специфических участков мозга, никто точно не знает, как эта стимуляция работает[212]. Еще совсем недавно, в 2018 году, в научных работах данный подход называли эффективным, но “недостаточно изученным” методом лечения даже в случае болезни Паркинсона и других нарушений моторики, для избавления от которых его применяют уже на протяжении нескольких десятилетий[213]. “Если сравнить нейроны, передающие нейронный код, с игрой на фортепьяно, глубокая стимуляция мозга сравнима с игрой на фортепьяно молотком”, – комментировал бывший директор одной из программ Национального института здоровья США Кип Людвиг.

Этот подход имеет ограничения. В целом электрическая стимуляция специфических отделов мозга позволяет контролировать развитие некоторых заболеваний, но пока метод не дает воспроизводимых результатов в случае таких сложных заболеваний, как депрессия. Нам необходимо точно знать, что происходит с мозговым кодом под влиянием такой стимуляции.

И для этого нужно расшифровать нейронный код.

Чтение нейронного кода

В 1970-е годы Фрэнсису Крику наскучила молекулярная биология, хотя, по сути, именно он ее и создал. Он хотел раскрыть другую большую тайну. Раньше его захватывала расшифровка матрицы жизни, но что насчет секретов сознания? Поэтому в 1977 году он покинул Кембридж и отправился в Институт Солка в Калифорнии, где занялся, казалось бы, совершенно бесперспективным направлением нейробиологии. Он искал новые теории, “напрямую связанные с обработкой информации”, и хотел связать поведение и действия с сопровождающей их активацией нейронов.

В 1994 году он подвел итоги своей работы в небольшом труде “Удивительная гипотеза”, который произвел настоящий фурор в сферах нейробиологии и философии. “Можно заключить, – писал Крик, – что для понимания различных форм сознания нам нужно знать их нейронные корреляции”[214]. Далее он утверждал, что все, что мы думаем, чувствуем или видим, “на самом деле не более чем поведение огромного множества нервных клеток и связанных с ними молекул”[215]. (Он не обсуждал вопрос, чем на физическом уровне это представление отличается от представления о том, что наша идентичность – не более чем поведение огромного множества генов.) Подзаголовок книги – “Научные поиски души” – подчеркивал замысел автора.

На протяжении двух десятилетий до публикации книги Крика термин “нейронный код” был употреблен менее чем в десятке серьезных научных статей. Однако после выхода “Удивительной гипотезы” нейробиологи все чаще стали пытаться обнаружить характерные профили нейронной активности в самых разных типах поведения и мышления. Нейронный код стал новой точкой притяжения для всех, кто занимался изучением сознания.

Однако никто в точности не понимал даже смысла этого термина. Пока Крик писал книгу, определение термина оставалось предметом бесконечных споров в нейробиологии. Идея Адриана о том, что информация может передаваться отдельными нейронами в виде точек азбуки Морзе, все еще имела своих приверженцев, однако появилась и более свежая теория. Широко распространилась концепция пластичности мозга, выражаемая аксиомой “Нейроны, которые возбуждаются вместе, связаны между собой”, поскольку она в сжатом виде разъясняла, каким образом разные нейроны обучаются совместно выполнять какую-то работу, когда мы приобретаем определенные навыки – от речи до танцев. В 1997 году сторонники этой новой концепции писали, что в реальности нейронный код, вероятно, не описывает возбуждение отдельных нейронов, но учитывает совместное синхронное возбуждение больших групп нейронов, создающее устойчивые временные и пространственные картины[216].

Проверить это было чрезвычайно трудно. К тому времени мы уже начали осознавать гигантский масштаб мозга, состоящего из 86 миллиардов нейронов. Не было и нет (и, возможно, никогда не будет) устройства, которое могло бы одновременно регистрировать активность каждого из них. Однако с наступлением XXI века у нас появились другие возможности.

Все еще в ходу была ЭЭГ; этот надежный и проверенный метод позволял обнаруживать различные волны, характеризующие сосредоточенность и рассеянность, но также и многое другое. Ученые на протяжении десятилетий использовали эти записи для изучения сна. Метод ЭЭГ не требует вскрытия черепной коробки, нужно только приложить к голове несколько электродов, и поэтому с его помощью удалось собрать большие объемы данных для большого количества людей. Оборудование для ЭЭГ эволюционировало от простейшей конструкции в лаборатории Ханса Бергера до шлема с десятками встроенных электродов, способных записывать едва уловимые вариации музыки в исполнении миллиардов обитателей мозга. Это помогло проанализировать мозговые волны и впоследствии открыть дельта- и гамма-волны (в дополнение к уже открытым Адрианом альфа- и бета-волнам), а также идентифицировать различные стадии сна, в том числе фазы разной глубины от стадии I до стадии IV и фазу сна со сновидениями. В других работах характерные изменения этих мозговых волн связывали с нарушениями сна и неврологическими расстройствами, с их помощью даже устанавливали локализацию опухолей мозга. Благодаря повышению мощности компьютеров и улучшению алгоритмов обработки сигналов метод ЭЭГ позволил точнее анализировать картины мозговой активности. Депрессию связали с избытком альфа-волн. При болезни Паркинсона не хватает бета-волн. А у пациентов с болезнью Альцгеймера наблюдается дефицит высокоамплитудных гамма-волн. В научных статьях сообщалось о корреляции между формой мозговых волн и различными эмоциями, о чем Бергер не мог даже мечтать[217].

Метод электрокортикографии (ЭКоГ) позволяет проникнуть в мозг еще глубже, однако он пригоден не для всех пациентов. Устройство представляет собой коврик из электродов, который накладывают непосредственно на извилины открытого мозга, как салфетку на столик, и с его помощью регистрируют электрическую активность коры. Для применения устройства требуется произвести вскрытие черепа, поэтому таких данных немного. Добровольцами в исследованиях подобного рода бывают только те пациенты, которым череп вскрывают в связи с проведением других процедур. Иногда эти люди разрешают ученым поместить устройство на мозг, чтобы считывать нейронные корреляции с определенными мыслями, но пока подобраться к отдельным специфическим нейронам не удается.

Для этого требуется инвазивная процедура вживления электрода в головной мозг. Первый такой метод внедрения в человеческий мозг был одобрен к применению в 1990-е годы. Прибор под названием “массив Юта” представлял собой маленький металлический квадрат с выступающими из него девяноста шестью электродами, подобными шипам на аппликаторе в форме крапинок божьей коровки. При размещении в складках мозга он регистрировал сообщения между многими нейронами или подключался к одному конкретному. Однако это был наиболее инвазивный метод из всех перечисленных: для его применения требовалось не просто вскрыть череп (или проделать в нем отверстие), но также пропустить электрод через гематоэнцефалический барьер и подавать напряжение, чтобы контролировать устройство и регистрировать сигналы. Из этических соображений это устройство тестировали только на животных, а позднее – на людях с необратимыми физиологическими травмами, для которых этот метод был последней надеждой в поиске возможной помощи.

В 2004 году друг Крика и нейробиолог-теоретик Кристоф Кох, глубоко проникшийся идеями Крика о нейронных корреляциях сознания, предсказал, что это и другие новые устройства вскоре позволят расшифровать механизм функционирования нейронного кода для понимания сознания, речи и намерений.

К началу XXI века такое оптимистическое видение будущего уже широко отражалось в прессе. В 1993 году электроды были встроены в кору головного мозга женщины, парализованной в результате инсульта, и с помощью компьютера удалось установить, на какую именно букву из последовательности в рамке она смотрела. Метод ЭКоГ позволил выявить электрические сигналы в мозге людей, обдумывающих целые слова, такие как “да”, “нет”, “горячо”, “холодно”, “пить”, “есть”, “здравствуйте” и “до свиданья”[218].

Таким образом, вполне в соответствии с предсказаниями Коха электрические сигналы мозга действительно можно использовать для чтения мыслей. К 2022 году выражение “нейронный код” употребляется как минимум в пятидесяти рецензируемых статьях ежегодно. Авторы многих из этих работ пытались установить, какие действия, мысли и ощущения можно соотнести с биоэлектрическими сигналами в головном мозге.

И в результате возник новый вопрос: если можно определить состояние мозга по анализу его электрических сигналов, что произойдет, если изменить эти сигналы? Не позволит ли это перепрограммировать мозг?

Переписываем нейронный код

22 июня 2004 года в моторную кору Мэтта Нэгла была встроена маленькая металлическая “игольница” – в то место, которое контролировало активность его доминантной левой руки и предплечья. Мужчина оказался парализован ниже шеи в результате несчастного случая, и нейробиолог Джон Донохью включил его в клинические испытания BrainGate, в рамках которых вживил ему массив Юты. В результате Нэгл с помощью мыслительной команды смог передвигать курсор на экране компьютера. Когда он хотел переместить курсор влево, нейроны моторной коры возбуждались таким образом, как они возбуждаются в норме при движении пальцев. Массив подхватывал этот сигнал, переводил на машинный язык, чтобы передать компьютеру, и курсор смещался влево. А в 2005 году Нэгл обыграл корреспондента из журнала Wired в компьютерный вариант настольного тенниса[219].

Но планы Донохью были намного шире. Если сигналы могут управлять рукой робота, нельзя ли найти способ управлять настоящей рукой, а именно – рукой самого Нэгла? В 2005 году Донохью сообщил журналу Wired, что собирается “включить в испытания BrainGate стимуляторы, способные активировать мышечную ткань, полностью минуя поврежденную нервную систему”[220]. Это был амбициозный и захватывающий проект (хотя и несколько в духе Франкенштейна): вместо того чтобы пытаться устранить повреждение спинного мозга, приведшее к отключению конечностей от головного мозга, имплантат BrainGate должен собирать электрические сигналы, направляющие намерение напрямую к соответствующим точкам в теле, тем самым реанимируя конечности.

Этот прием, названный нейронным шунтированием, через десять лет был продемонстрирован на конференции TED[221][222]. “Идея заключается в том, чтобы собрать сигналы из определенной части мозга и перенаправить в обход повреждения – вне зависимости от того, находится оно в спинном или головном мозге, – а затем ввести эти сигналы обратно в мышцы, чтобы вернуть им способность двигаться”, – рассказывал аудитории Чед Боутон, прохаживаясь по сцене, словно профессиональный ведущий популярной телепрограммы. Боутон – инженер; он разработал алгоритмы для обработки сигнала в первой версии проекта BrainGate. “Но мы все еще не подарили [участникам наших испытаний] способности двигаться”, – заявил он с горечью, говоря о возможности помочь людям с тяжелейшими повреждениями спинного мозга вновь начать ходить. Затем, после того как в 2008 году прекратила свое существование компания Cyberkinetics, занимавшаяся проектом BrainGate, Боутон перебрался в Институт Фейнштейна в Манхассете, в штате Нью-Йорк, чтобы продолжить работу над нейронным шунтированием. При финансовой поддержке Министерства обороны США он присоединился к мощной исследовательской группе при Университете имени Баттелла и Университете штата Огайо. В 2014 году они встроили компьютерный чип в моторную кору молодого человека по имени Иан Буркхардт, полностью парализованного в результате несчастного случая при глубоководном погружении.

Для Боутона и других специалистов, занимающихся восстановлением контроля двигательной функции, расшифровка нейронного кода не сводится к подсчету потенциалов действия в каждом нерве, как это делал Эдгар Адриан. В головном мозге 86 миллиардов нейронов – выделить и проанализировать характер возбуждения миллиарда нейронов, ответственных за каждое движение, не получится. Боутон считал, что вместо этого нужно анализировать синхронизацию активности групп нейронов при возникновении того или иного намерения. Он называл это “пространственно-временной связью”. Обнаружив подобный профиль активности, ученые могли бы переложить его на машинный язык, чтобы приводить в действие группу электродов вокруг запястья Буркхардта. Вместо активации сервоприводов роботизированной конечности (как в проекте BrainGate) в данном случае каждый электрод должен стимулировать крохотную группу мышц человеческой руки.

Этот путь не воспроизводит в точности иннервацию мышцы и доставку мозгового сигнала, но сложная математическая трансформация сработала. С помощью электронного устройства Буркхардт смог поднять чашку с водой, поднести ее ко рту и сделать глоток. Иан Буркхардт стал первым человеком, использовавшим чип для “реанимации” собственных мышц с помощью нейронного кода собственного мозга[223]. Сигналы были настолько точными, что он смог играть в Guitar Hero[224][225].

Однако Боутону этого было мало. Какой смысл иметь возможность двигаться, если не можешь ощущать прикосновений? Это практический вопрос. “Для вас и для меня это так просто, но, если ваши руки не испытывают тактильных ощущений, давления или касания, вы не осознаете, достаточно ли крепко держите предмет”, – рассказывал мне Боутон, когда я посетила его лабораторию в Институте Фейнштейна пару лет спустя. Не осознавая силу сжатия, можно как ухватить чашку, так и выпустить ее из рук и вылить на себя горячий кофе (а при отсутствии ощущения боли еще и не получится понять, что вы только что получили ожог второй степени и нуждаетесь в медицинской помощи). Чтобы этого избежать, человек с таким имплантатом должен учиться концентрировать все свое внимание на удерживании чашки от первого до последнего момента. “Один парень с имплантатом мог брать предметы, – рассказывал Боутон, – но, как только он хотел сделать что-то еще или подумать о чем-то другом, он немедленно ронял этот предмет”. Представьте, если бы с вами происходило подобное каждый раз, когда вы захотите глотнуть кофе. А если вы держите не чашку кофе, а руку своего ребенка? Все эти будничные действия бессмысленны без возможности ощущать. Полумера, по мнению Боутона.

Сенсомоторная кора, в которой “живут” ощущения, располагается в непосредственной близости от моторной коры, отвечающей за намерения. И это хорошо. Плохо то, что записать в мозг правильную последовательность электрических спайков для воссоздания реального тактильного опыта намного сложнее, чем считывать существующие сигналы возбуждения нейронов.

Почти ровно шесть месяцев спустя парализованный доброволец Натан Коупленд, работавший с другой исследовательской группой в Университете Питтсбурга, лежал с завязанными глазами рядом с роботизированной рукой с пятью пальцами. Каждый раз, когда исследователь дотрагивался до одного из пальцев робота, Коупленд сообщал, какой из его собственных ощущает прикосновение. “Указательный”, – говорил он, когда исследователь касался указательного пальца робота. “Средний. Безымянный”. И далее следовала длинная серия верных распознаваний[226]. Кроме обычного имплантата типа BrainGate в моторной коре Коупленду встроили два чипа в области мозга, отвечающие за чувствительность пальцев (каждый чип размером с зернышко сезама). Всякий раз, когда исследователь дотрагивался до пальца робота, это маленькое зернышко посылало последовательность электрических сигналов соответствующим нейронам[227].

Этот механизм заинтересовал Теодора Бергера (он не приходится родственником Хансу Бергеру), только созданные им впоследствии электроды не вызывают ощущения, а создают искусственные воспоминания.

Создание воспоминаний

Бергер намеревался имитировать функцию гиппокампа – отдела мозга, в котором обрабатываются и кодируются воспоминания. Он долгое время работал над созданием чипа, регистрирующего мозговые сигналы при том или ином типе поведения, а затем загружающего их обратно в мозг с помощью алгоритма множественного входа / множественного выхода (multiple-input/multiple-output, MIMO), чтобы воспроизвести это поведение.

Для проверки алгоритма MIMO он временно повреждал мозг крысы, специфическим образом блокируя способность гиппокампа записывать воспоминания, и тем самым имитировал деменцию. При этом он предварительно регистрировал сигналы мозга, пока крыса успешно выполняла определенное задание. После повреждения мозга животное уже не могло его выполнить. Однако при загрузке в поврежденный гиппокамп ранее записанного алгоритма MIMO к крысе возвращалась способность выполнять задание, связанное с памятью, хотя ее мозг оставался поврежденным[228].

Бергер считал, что создал протез памяти (хотя не все соглашаются с этим определением). Он и его соавторы заключили, что “при наличии достаточной информации о нейронном кодировании воспоминаний нейронный протез может восстановить и даже усилить когнитивные процессы”. Но это еще не все. Код от одной крысы можно ввести любой другой, и это, кажется, подтверждает, что Бергер открыл элементы универсального кода, управляющего формированием воспоминаний у всех существ[229], даже у макак-резус[230]. В последнем случае метод MIMO использовали, чтобы не дать обезьяне сделать неправильный выбор. Животные, получавшие код “правильного решения”, в 15 % случаев делали наилучший выбор. На основании этих данных Бергер заключил, что алгоритм не является специфичным для животных какого-то одного вида, и это означает, что в один прекрасный день, когда вам захочется жареной картошки, имплантат “правильного решения” может подтолкнуть вас вместо этого съесть салат.

Бергер долгое время получал гранты от Агентства передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA), известного в качестве отдела “сумасшедших ученых” армии США, и его исследования прекрасно соответствовали их попыткам понять неврологические основы памяти и травматических поражений мозга (в том числе для помощи пострадавшим в результате взрывов самодельных устройств и других боевых ранений). Агентство финансировало создание протеза памяти для имплантации в человеческий мозг[231], однако слишком сжатые временные рамки и недостаточная сумма финансирования не позволяли провести испытания на людях. И тут на сцене появился Брайан Джонсон, который незадолго до этого выручил 800 миллионов долларов от продажи компании онлайн-платежей PayPal и хотел вложить средства в какой-то более захватывающий проект[232].

Узнав о работе Бергера, Джонсон немедленно вложил 100 миллионов долларов в новый стартап Kernel, задача которого заключалась в воплощении чипов памяти в реальность. Казалось, использование нейронного кода предоставляет неограниченные возможности. Если все наши чувства в конечном итоге сводятся к электрическим сигналам, попадающим в специфические участки мозга, нельзя ли путем имитации этих сигналов создавать воспоминания с нуля?

Инженеры группы заявляли, что им нужно лишь получить доступ к большему числу нейронов. Другие исследователи, утверждавшие, что научились передавать память об ощущениях, использовали систему из тридцати двух электродов. Но Джонсон сообщил журналистам, что его план заключается в создании имплантируемых протезов памяти с двумя тысячами электродов, причем это число в будущем можно будет увеличить до пяти или даже до десяти тысяч. Не терпящий поражений основатель компаний SpaceX и Tesla Илон Маск предложил создать мозговой имплантат, который будет считывать и записывать информацию одновременно от нескольких тысяч нейронов (Маск никогда не берется за скромные проекты и заявляет, что такой имплантат будет эволюционировать параллельно с искусственным интеллектом). Казалось бы, это путь простого линейного прогресса: чем большим количеством нейронов мы можем манипулировать – тем точнее мы имитируем нейронный код, а чем точнее мы его имитируем – тем мощнее становится мозговой интерфейс. Следовательно, если мы хотим считывать и записывать информацию для большего количества нейронов, нужно просто добавлять электроды.

Однако просто добавлять новые электроды бесконечно невозможно (подробнее об этом говорится в главе 9). Вскоре после того, как Бергер присоединился к проекту Kernel, Джонсон уговорил Адама Марблстоуна уйти из лаборатории синтетической биологии в Массачусетском технологическом институте и возглавить стратегический отдел компании. Но когда Марблстоун с коллегами начали анализировать работу Бергера и задачи Kernel, они обнаружили потенциальную проблему. Во-первых, Бергер работал с устройством, в котором было всего шестнадцать электродов – даже меньше, чем в массиве Юты. Во-вторых, заявления о том, что алгоритм восстанавливал память, были слишком радужной интерпретацией эксперимента, поскольку задачи перед испытуемыми стояли простые и конкретные. “Когда люди говорят, что научились «читать нейронный код», подразумевается, что они расшифровали язык, а на деле они всего лишь прочли слова «да» и «привет», – комментировал Марблстоун. – Технически это верно, но фактически преувеличено”.

После неудачи с проведением испытаний на людях сотрудничество прекратилось. Однако Марблстоун не считает, что это причина для скепсиса. “Учитывая, что мы еще немногое знаем о нейронном коде и не имеем технологии для более детальной записи и считывания, мы пока просто не понимаем, можно это сделать или нет”, – говорит он. Но инвесторов такими словами не убедишь. Когда Джонсон понял, что просто взять и масштабировать устройство Бергера для создания нового, которое кто-то сможет купить уже сегодня или завтра, не получится, компания Kernel прекратила работу над чипами памяти.

В конечном итоге более глубокое понимание проблемы заставило Брайана Джонсона изменить свое отношение к нейронному коду. “Одно время мы в Kernel обдумывали создание медицинского прибора типа устройства для глубокой стимуляции мозга, – рассказывает Марблстоун. – Но мы пока не знаем, что еще можно делать с устройствами для глубокой стимуляции мозга, кроме как применять при болезни Паркинсона”.

И это объясняет то, что произошло позднее: Марблстоун посоветовал Джонсону оставить идею о записи нейронного кода и заняться самым интересным, что можно сделать с головным мозгом без вскрытия черепа. Джонсон послушался, и компания Kernel занялась считыванием мозговых сигналов. Она начала работу над устройством, которое было бы способно измерять другие характеристики ментальной активности при стимуляции мозга либо с помощью имплантатов, либо под действием кетамина. Иными словами, устройства замкнутого типа, которое требовалось нейробиологу Хелен Мейберг. Такое устройство должно уметь считывать нейронный код во время или после воздействия электрического или иного стимула, и это позволит понять, какие последствия такая стимуляция вызывает в мозге.

Чипов памяти пока еще не существует, но нейронный код уже кое в чем помог Иану Буркхардту. В 2020 году исследователи из Университета Баттелла смогли с помощью уже встроенного в его мозг имплантата обнаружить остаточные сигналы от сенсорных нервов и восстановить приближенный вариант сенсорной обратной связи[233]. “Это изумительно, поскольку я знаю, что не уроню предмет, пока пользуюсь системой”, – сообщил Буркхардт журналисту из издательства MathWorks[234].

Будущее мозговых чипов

Так когда же мы сможем приобрести персональный “внешний мозг”? Пока что массив Юты, почти не изменившийся с момента изобретения, является единственным в своем роде устройством, одобренным FDA, и единственной возможностью для тех, кто хочет считывать или вписывать нейронный код. Но есть одно но: это устройство разрешается использовать для исследований. Не для нас с вами. Законодательные акты сдерживают развитие наиболее передовых имплантатов, которые могли бы помочь расшифровать код мозга. Создано много устройств, позволяющих получать интересные результаты на крысах (и в некоторых случаях на обезьянах), пресса волнуется, но эти устройства все еще не готовы к выходу на рынок. Почему? Ответ все тот же. Существует огромная разница между устройством, считывающим сложные сигналы мозга лабораторных животных, и устройством, которое бы разрешалось встроить в мозг добровольца в экспериментальных целях.

В качестве компьютерно-мозгового интерфейса эта игольница размером с почтовую марку еще далеко не совершенна. Устройство может считывать сигналы лишь с нескольких сотен нейронов и лишь на миллиметровой глубине от поверхности мозга. А встроить в мозг много таких устройств сразу не получится: провода, соединяющие чипы с аппаратом распознавания сигнала вне черепа, становятся потенциальным источником инфекции. Не говоря уже о невозможном количестве информации, которое они будут производить: современные компьютеры не могут хранить такое количество данных[235].

Несмотря на активную рекламу имплантатов вроде тех, что были созданы в рамках проекта BrainGate, после ухода журналистов с прожекторами и телекамерами некоторые участники испытаний обнаружили, что их устройства перестали работать. Полностью парализованная участница экспериментов Донохью Ян Шойерманн в рамках проекта BrainGate несколько лет обучалась управлять роботизированной рукой с помощью мозгового имплантата, но постепенно потеряла эту способность, что вызывало у нее чудовищное ощущение повторного паралича. Исследователи объяснили, что проблема заключается в предсказуемой иммунной реакции организма[236]. Нет ничего удивительного в том, что мозг воспринимает металлическое устройство в качестве чужеродного материала и активно борется с ним, пытаясь изолировать имплантат в непроницаемом коконе. Так что массив Юты вряд ли станет прототипом мозговых чипов будущего.

Раньше уже было создано устройство, учитывающее данную проблему: в 1990-е годы нейробиолог Фил Кеннеди разработал альтернативу массиву Юты. Вместо ста игл, сующих свои носы в нейроны, чтобы подслушивать их разговоры, его “нейротропный электрод” работал по противоположному принципу: привлекая нейроны к себе. Электрод представлял собой стеклянный конус, внутри которого находилась золотая проволока, смоченная в растворе факторов роста и других приманок для нейронов. В таком устройстве нейроны не должны вызывать иммунный ответ, а должны расти и обвивать электрод, что теоретически позволяло бы использовать его на протяжении многих лет. Кроме того, устройство было беспроводным.

В 1998 году Кеннеди встроил один такой электрод ветерану войны во Вьетнаме Джонни Рею, потерявшему после инсульта способность двигаться и говорить; Джонни находился в сознании, но был парализован. Электрод Кеннеди достаточно хорошо улавливал сигналы мозга Джонни, чтобы позволить тому перемещать курсор на экране и медленно составлять с его помощью слова. В средствах массовой информации Кеннеди сравнивали с Александром Грейамом Беллом, но аплодисменты длились недолго. После того как один или два других парализованных пациента отреагировали уже не столь хорошо, Кеннеди больше не смог найти добровольцев, и FDA отозвало разрешение на применение нейротропного электрода на людях. Кеннеди не представил четких данных относительно того, что за вещества он добавлял во встроенные добровольцам электроды. А после появления массива Юты эти эксперименты и вовсе растеряли актуальность. В начале 2010-х годов Кеннеди был в отчаянии. В последней попытке получить достаточно данных, чтобы добиться от FDA повторной выдачи разрешения на использование устройства, он прибег к помощи единственного возможного пациента. В 2014 году он полетел в Белиз, чтобы встроить электрод (запрещенный к применению на людях) в свой собственный (совершенно здоровый) мозг при содействии чрезвычайно взволнованного нейрохирурга – за 30 тысяч долларов. В США такая процедура была бы нелегальной.

Кеннеди пережил продлившуюся одиннадцать с половиной часов операцию и несколько тяжелых послеоперационных дней, на протяжении которых его состояние напоминало состояние паралитиков, которых он лечил. Однако через несколько лет после операции можно сказать, что в целом его здоровье не пострадало. К сожалению, всего через несколько месяцев пребывания электрода в его мозге начались проблемы. В результате второй операции записывающее и передающее устройства были извлечены, но электроды остались – они находились слишком глубоко, и их извлечение представляло опасность для жизни[237].

После такого фортеля FDA вряд ли согласится вновь рассматривать работу Кеннеди. Сам он утверждает, что у него достаточно данных для следующих статей, и оставшиеся в его мозге элементы, по-видимому, не оказали долгосрочного воздействия. Но теперь в стадии разработки находятся несколько новых устройств, и новый электрод под названием Neuropixels уже используется для считывания данных у пациентов, подвергающихся глубокой стимуляции мозга[238]. Он еще не одобрен для применения, но напоминает по конструкции нейротропный электрод Кеннеди и регистрирует сигналы в более глубоких слоях мозга. А еще разрабатываются пьезоэлектрические сенсоры микронного размера, названные “нейронной пылью”, которые распределены по всему мозгу и используют отраженные звуковые волны для захвата электрических импульсов от соседних нейронов[239]. Возможно, вы слышали о “нейронном шнурке”, который Илон Маск вшил в мозг свиньи с помощью робота. Самое последнее новшество – нейрогранулы: в 2021 году было показано, что эти крошки размером с крупинку соли позволяют выполнять ЭКоГ более высокого качества[240]. Число подобных устройств растет главным образом благодаря обильным финансовым вложениям. Инвестиционный фонд BlackRock, финансировавший разработку нейрогранул, сообщил, что добивается того, чтобы мозговые чипы стали более распространенными, чем кардиостимуляторы[241].

В будущем развития мозговых интерфейсов прослеживаются три главные проблемы. Одна из них, о которой часто забывают, заключается в том, что мы, вообще говоря, не очень хорошо понимаем, как работает мозг. “Во всех этих разговорах часто забывают, как мало мы знаем о мозге, – рассказывает нейробиолог из Университета Северной Каролины Флавио Фролих. – Лишь немногие факты были проверены в независимых экспериментах – я имею в виду основные фундаментальные данные, включая обработку зрительной информации”. Именно в этом отношении может помочь устройство, предлагаемое Джонсоном. Компания Kernel работает над созданием нового шлема для записи сигналов мозга (использование которого не требует хирургических процедур), сочетающего в себе все достоинства ЭЭГ и функциональной МРТ: это метод магнитоэнцефалографии (МЭГ). Метод позволят получить изображение мозга с участками электрической активности, в каком-то смысле напоминающее изображение панорамы улиц на картах Google. Для выполнения МЭГ требуются сверхпроводящие материалы, которые нужно охлаждать в жидком азоте, так что аппарат по размеру сопоставим с первыми приборами Эйнтховена. В конструкции Джонсона применяется охлаждение лазером; единственная проблема заключается в том, что, как и в случае первых гальванометров, которые пытался улучшить Нобили, проведению МЭГ мешает магнитное поле Земли. “И оно намного сильнее магнитного поля вашего мозга”, – комментирует Марблстоун. Вот почему на сегодняшний день шлем похож на большой пластмассовый белый гриб, выглядящий как детище грибочка из видеоигры Mario Kart и шлема из фильма Spaceballs. Но, по крайней мере, он приносит пользу.

От существующих мозговых имплантатов до каких-либо практических технологических новшеств, которые появятся в Силиконовой долине, лежит еще очень долгий путь. Для воздействия на такие сложные и субъективные функции, как память, необходимо считывать огромные объемы информации и манипулировать гигантским количеством нейронов, так что нам вряд ли когда-нибудь удастся использовать этот метод на практике. Еще одна проблема заключается в количестве игл, которые можно воткнуть в мозг, прежде чем тот начнет сопротивляться. Все это звучит абстрактно, пока вы не задумаетесь о судьбе конкретного человека, такого как Иан Буркхардт, у которого паралич отступает лишь временно, когда он вызывается участвовать в лабораторных экспериментах[242]. Ян Шойерманн, постепенно потерявшая способность управлять роботизированной рукой, рассказала корреспонденту MIT Technology Review Антонио Регаладо, что однажды попросила кого-то из персонала в виде мрачной шутки надеть на нее крысиные уши и хвост, чтобы подчеркнуть, как ее воспринимают некоторые исследователи[243]. А для дальнейшего прогресса мозговых имплантатов нужно гораздо больше таких людей, как Буркхардт и Шойерманн.

Однако пока мы не решим две первые проблемы, ни одна государственная контролирующая организация не разрешит проводить испытания на достаточно большом количестве добровольцев. Однако в обсуждении будущего мозговых имплантатов прослеживаются вовсе не эти темы. По той причине, что мало кто готов возражать против этих невероятных заявлений. Областей с более запутанным предметом исследований, требующим большего объема междисциплинарных знаний, чем нейроинженерия, немного. Нечистоплотные предприятия пользуются этой сложностью как прикрытием для совершенно неоправданных заявлений. Исследователи из компании Kernel – редкое исключение в том смысле, что они двигались вслед за наукой, а не пытались тянуть ее туда, куда она должна была двигаться, по их мнению.

Сложности подобного рода возникают не только в отношении мозга.

Нейронный код – лишь один элемент в гораздо более обширной системе биоэлектрических сигналов тела.

Глава 6