Ольга
я могу Слушать и слышать
Начиная в неудаче виноватого искать, опасайся слишком близко приближаться к зеркалам
Ольга Иванова
Все записи
текст
Кружева головного мозга
Специалисты по «второй вселенной» любят говорить, что если представить «понятный» мозг одной милей, то мы прошли по ней всего три дюйма. Это правда. Познания о головном мозге человека сегодня находятся на уровне познаний о мозге медузы. Но Илона Маска это не останавливает – он планирует залезть в наши головы и соединить мозг с компьютером. Свой проект он назвал Neuralink.

Опросы показывают, что американцы боятся биотехнологий больше, чем ГМО. В нашей стране статистика, вероятно, будет не лучше. Ни Маска, ни его команду это, впрочем, не смущает. Они парируют: в лазерную коррекцию зрения тоже не верили. Вернее, не доверяли. Каких-нибудь 20 лет назад под лазерный «нож» ложились лишь 20 тыс. человек ежегодно, сегодня это число составляет уже 2 млн. Примерно та же картина по кардиостимуляторам, дефибрилляторам и пересадке органов.
НО ЧТО ЖЕ ТАКОЕ NEURALINK? Пока лишь планов громадье – в отличие от других идей Маска, об этой известно меньше всего, потому что проект на ранней стадии запуска. Компания была основана в 2016 году, а первые данные о ней появились в марте 2017-го. Финансируется она, кстати, полностью на средства создателя (есть также информация, что возможно спонсорство Питера Тиля, совместно с которым Маск создал платежную систему PayPal).

Укол в голову - и мозг мышки опутан проводами. www.extremetech.com
Что же задумал Маск? Разработку устройств, которые можно будет вживить в наш мозг. Перспективы реализации Neuralink цветны и лучисты: улучшение памяти отдельно взятого человека, неразрывная связь его с компьютером и Всемирной паутиной, доступ ко всему, чему только можно, и, как следствие, неограниченные возможности. Ну, если сравнивать их с теми, которые есть у человека сегодня. Но в первую очередь речь идет об имплантатах, которые подавляют развитие трудноизлечимых заболеваний мозга, к примеру, эпилепсии. А уж потом – в случае успеха – можно будет говорить и об улучшении естественных биологических функций.   
ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬ И ЕГО ПОКЛОННИКИ называют такие устройства «невральным кружевом». Этот термин когда-то придумал шотландский писатель-футуролог Иэн Бэнкс, описавший в своих книгах некую паутинообразную структуру, вживляемую в человеческий мозг и обеспечивающую симбиоз с машинами. Но до паутины нам пока далеко. Все, что внедряют сегодня в мозг, – это микрочипы: для облегчения симптомов различных заболеваний, например, паркинсонизма. Не говоря уже о количестве этих устройств в сером веществе. На сегодняшний день рекорд числа электродов, одновременно находящихся в человеческом мозге, – не более 200 штук. Они способны измерить импульсы примерно от 500 нейронов одновременно. Если сравнивать со зрением, то это похоже на то, как видит бабочка – размытыми пятнами. При помощи пары сотен электродов можно передать разве что простое сообщение, что-то вроде: «Меня зовут Илон Маск, и я хочу изменить этот мир».   

Внутричерепная электродная сетка. Фото: Arne Ekstrom, sciencenode.org
ЧТОБЫ РАСШИФРОВЫВАТЬ все мыслительные процессы, происходящие в нашем мозгу, нужна по-настоящему высокая пропускная способность. Очень высокая: миллион одновременно считываемых нейронов – такую цифру озвучили в компании Neuralink. Там подсчитали: если прогресс будет добавлять по 500 нейронов каждые полтора года, то миллиона можно достигнуть лишь к 5017 году, то есть через три тысячи лет. А вот если удваивать число нейронов за тот же период, то миллион мы получим очень скоро – к 2034 году. Вопрос – как это сделать? Но команда Маска полна оптимизма. Еще в 1970-х, когда высшим достижением компьютерной мысли была ЭВМ, никто и подумать не мог, что через каких-нибудь сорок лет в кармане у каждого из нас будет лежать гаджет, способный отправить космический корабль на Луну. Так что мешает мечтать о будущем?
Правда, для внедрения нейрокомпьютерных интерфейсов в нашу черепушку есть и другие тернии. В первую очередь – то, что для имплантации чипов «емкость» надо вскрывать. Операции на мозге до сих пор остаются самыми сложными, дорогими и опасными в мире, поэтому внедрять электроды в мозг ради светлого будущего будет разве что умалишенный. Не говоря уже о количестве нейрохирургов, которые должны будут работать над головой одного-единственного пациента, чтобы внедрить туда миллион электродов. Илон Маск считает, что эту проблему можно решить, если процесс автоматизировать и проводить его при помощи машин, а не людей.

Все, что внедряют сегодня в мозг, - это микрочипы. Фото: justin Williams, www.news.wisc.edu
Еще одна проблема – провода, которые в буквальном смысле торчат из головы пациентов с чипами в мозгу. Необходимо создание беспроводных устройств, которые могли бы передавать и получать кучу данных на расстоянии. Это означает, что интерфейс должен сам уметь заботиться об усилении сигнала, преобразовывать аналог в цифру, сжимать данные и т. д. А это добавляет устройствам еще большей сложности.
ДУМАЕТЕ, трудности закончились? Как бы не так. Не менее серьезной является проблема биосовместимости. Чувствительная электроника плохо переносит желеобразные среды, такие как наш с вами организм. А у последнего, как известно, «аллергия» на любые инородные тела внутри себя. Вместе с тем, мозговые интерфейсы должны работать вечно и не давать сбоев. Это значит, они должны быть надежно упакованы, спрятаны от «агрессивного» мозга, а тот, в свою очередь, должен быть «обманут» и свято верить, что внутри него нет никаких посторонних предметов.

Эта "татуировка" - на самом деле датчик, контролирующий жизненные показатели. www.sites.tufts.edu
Еще одна проблема – нехватка места. В буквальном смысле. Даже самые крошечные чипы в таком количестве сегодня требуют большого пространства – как минимум с еще одну голову человека. Где ее взять? И не будем забывать про сами интерфейсы, которые пока оптимизированы в основном лишь для простой электрической записи или электростимуляции. Эффективный же электрод должен быть механически сложен – так же, как сами нейронные цепи. Он должен уметь записывать и стимулировать, а еще взаимодействовать с нейронами – электрически, химически и механически.
НО ДОПУСТИМ, все проблемы решены: интерфейс создан, мозг обманут, оборудование по вживлению готово к запуску. Остается еще кое-что – язык нейронов. Мы его попросту не знаем. Хотя отдельные импульсы расшифровать можно, вести диалог одновременно с миллионом нейронов – это вам не «солнышко» крутить! Чтобы понять язык мозга, нужно осуществить мощный скачок в машинном обучении и бог знает что еще. Но не все так плохо. Пока одни ищут трудности, другие находят возможности. Например, группа ученых из Университета Иллинойса разрабатывает интерфейс на основе шелка. Тонкий и мягкий материал, покрытый гибкими кремниевыми транзисторами, можно свернуть в трубочку и ввести в мозг, почти не вскрывая череп. Там он (в теории) должен расправиться и покрыть извилины наподобие пленки.
В рамках ежегодных интеллектуальных конференций некоммерческого фонда TED (Technology Entertainment Design, США) были продемонстрированы электроды, нанесенные прямо на кожу человека, – что-то вроде временной татуировки. Специалисты полагают, что нечто подобное теоретически можно будет использовать и в мозге. Есть ученые, которые разрабатывают сверхтонкую электродную наносетку, которую можно будет ввести под череп при помощи шприца. Другой подход – ввести электроды через вены и артерии. Об этом, кстати, говорит и сам Маск: «Наименее инвазивный способ будет чем-то вроде прочного стента, который входит через бедренную артерию и разворачивается в кровеносной системе для взаимодействия с нейронами. Нейроны используют много энергии, так что это, по сути, дорожная сетка к каждому нейрону».

В 2014 году американский невролог Фил Кеннеди внедрил в свой мозг несколько электродов и передатчик для трансляции сигналов. Почти два месяца он использовал эту систему для записи сигналов мозга, затем эксперимент пришлось прекратить, чтобы не рисковать жизнью. передатчик извлекли, а электроды безопаснее было оставить внутри мозга. www.newochem.ru
А вот в Управлении перспективных исследований проектов Министерства обороны США (или DARPA – Defense Advanced Research Projects Agency), отвечающем за разработку новых технологий для армии, планируют создание интерфейса, который бы вмещал в себя тот же миллион электродов, но был бы размером с монетку. Но одну из самых оригинальных идей предложили в самой компании Neuralink: ее сотрудник (и ученый из Калифорнийского университета в Беркли), двадцатилетний Ди Джей Сео, разработал концепцию так называемой нейронной пыли – крошечных (размером в 100 мкм, то есть примерно равных ширине волоса) ультразвуковых кремниевых сенсоров, способных обеспечить новый способ записи деятельности мозга. Предполагается, что нейронная пыль будет впрыскиваться прямо в его кору. В непосредственной близости от последней расположится трехмиллиметровый чип, чтобы взаимодействовать с датчиками пыли при помощи ультразвука.
В ОБЩЕМ, ИДЕИ ЕСТЬ – в том числе и вовсе неожиданные. Некоторые, к примеру, предлагают «заразить» мозг неким вирусом, который будет крепиться к клеткам и стимулироваться при помощи света, или использовать углеродные нанотрубки, которые можно направить к серому веществу через кровь.

Не исключено, что когда-нибудь какая-то из этих разработок претворится в жизнь. Вопрос – стоит ли залезать в наше всё, то есть в мозг? Ради победы над какой-нибудь болезнью или хотя бы облегчения симптомов – безусловно, да. А вот ради того, чтобы попросту его «прокачать»… Останемся ли мы после этого людьми? Вопрос философский. Подсказку, впрочем, можно подсмотреть в истории. Во Флоренции конца XIII века, к примеру, всерьез велся теологический спор по поводу того, являются ли очки изобретением сатаны. Вопрос об утрате человеческой природы с тех пор поднимался по поводу каждой технологической новинки, меняющей нашу жизнь, – будь то паровой двигатель, кинематограф или Интернет. Так что, вперед, Илон, только вперед!

Так выглядит электронная сетка, впрыскиваемая через 100-микрометровое отверстие. Фото: Lieber research Group, Harvard University, www.phys.or
Всего 0 комментариев
Комментарии
OK OK OK OK OK OK OK
Яндекс.Метрика