Страница 4 из 17
– Гад. Чертова сволочь.
Она его исцарапала.
В дверном проеме появился веснушчатый студент. Эрик бросил взгляд на часы и кивнул. Он выключил музыку на середине финального дуэта, встал и отправился в недолгий путь следом за лохматой головой к залу «Ф2». Первое, что профессор увидел, когда поднялся на сцену около кафедры, – приклеенный на бокал с колой-лайт кем-то, возможно «веснушками», логотип Организации по борьбе с раком. Юмор в стиле Технологического института. Гул в зале стих. Эрик откашлялся и обвел глазами публику. Он не увидел ни одного знакомого лица. За последний год он мало контактировал с учениками.
– Добрый день. Меня зовут Эрик Сёдерквист. Семнадцать лет назад я проходил здесь четырехлетнее обучение по специальности «инженер» со специализацией «компьютерные технологии». После этого я продолжил более глубокое изучение научного применения компьютеров. Пять лет назад защитил докторскую диссертацию по НКИ – нейрокомпьютерному интерфейсу, другими словами, по взаимодействию мозга с компьютером. Сейчас я уже год руковожу проектом, который мы называем «Майнд серф». Это междисциплинарный проект, совмещающий в себе ведущие мировые достижения в области нейрофизиологии и наши самые продвинутые информационные технологии. Мы сотрудничаем с Каролинским институтом и Киотским университетом, и моя команда подала множество заявок на патенты в данной области. Надеюсь, что через сорок пять минут вы будете так же, как я, гореть этим проектом.
В зале воцарилась тишина. Эрик взял пульт и включил первый рисунок.
– Мозг состоит из более чем ста миллиардов нервных клеток. Количество синапсов или областей контакта нервных импульсов, идущих от одной нервной клетки к другой, вообще не поддается подсчету. Эти синапсы вместе с нервными волокнами образуют сеть с невероятным потенциалом. Сны, воспоминания, чувства, движения, впечатления создаются в процессе непрерывной передачи импульсов. Несмотря на то что в наше время мозг – важнейший объект исследований, мы по-прежнему мало что знаем об этом биологическом суперкомпьютере.
Сёдерквист щелкнул еще раз, и на экране появилось следующее изображение.
– Сегодня мы проживаем гораздо более долгую и здоровую жизнь благодаря небывалому прогрессу как в области медицины, так и в области технологий. У нас есть эффективные лекарства. Мы владеем передовыми инструментами, такими как кардиостимуляторы и протезы, и рядом вспомогательных средств различной сложности для людей с ограниченными возможностями. За последнее десятилетие мы также достигли больших успехов в трансплантологии. Мы стали возлагать надежды на изучение генов и выращивание стволовых клеток. Но все эти изменения пока еще не решают проблемы миллионов людей, страдающих от серьезных травм мозга.
На экране появились лица знаменитостей с известными болезнями.
– Только в США больше пяти миллионов живут с повреждениями головного мозга, два миллиона страдают параличом, миллион – болезнью Паркинсона и еще миллион – слепотой. Помимо того, двадцать миллионов лишены слуха. К этому еще нужно добавить пациентов с инсультом и другими сопутствующими заболеваниями, такими как депрессия. Многие из этих болезней и травм заключаются в неспособности мозга распознать импульс и выполнить команду, идущую от нервов к мышцам. Это проявляется в слепоте, потере возможности коммуникации и частичном или полном параличе.
Эрик глотнул газировки и моргнул веснушчатому студенту, сидевшему в первом ряду.
– Компьютерный процессор во многом похож на мозг человека. Оба они работают в бинарной системе и передают команды с помощью импульсов. Сходство дает возможность комбинировать эти две системы. Во взаимодействии компьютера и человека мы находим решение многих вышеобозначенных проблем. Такова моя миссия. Я работаю над созданием компьютерных систем, управляемых мыслью. И над разумом, управляемым компьютером.
Профессор дал слушателям время переварить информацию, прежде чем включил изображение мозговых волн, полученное с помощью ЭЭГ.[5]
– Программа НКИ расшифровывает нервную активность и преобразует ее в цифровые команды. Электроды фиксируют мысли, которые потом – через компьютер – управляют, например, механическими протезами или электронными системами коммуникации. Таким образом мы можем вернуть потерянные функции пациентам, страдающим проблемами с моторикой в связи с перенесенным инсультом, травмами позвоночника, рассеянным склерозом или БАС.[6] Парализованные пациенты могут управлять разными вспомогательными приспособлениями и двигаться при помощи протезов. Возможности безграничны.
Эрик запустил видеоролик.
– Здесь вы видите обезьяну, которая научилась управлять рукой робота, чтобы добывать еду. Обезьяна контролирует руку с помощью джойстика. Ей в мозг также вживлен НКИ-имплантат, распознающий электрофизические сигналы при каждом движении джойстиком. Вот ученые отключают джойстик. Несмотря на это, рука робота продолжает давать обезьяне еду. Как такое возможно?
Все присутствующие молчали.
– Ну, обезьяна не знает, что джойстик отключен, и поэтому продолжает управлять им своими мыслями. НКИ-система считывает ее мысли и превращает их в цифровые команды, аналогичные командам джойстика. Обезьяна продолжает брать еду. Но теперь исключительно при помощи мыслей.
По публике пронесся гул.
– Это ранняя версия НКИ. Сегодня мы продвинулись гораздо дальше. Теперь мы можем трансформировать как компьютерные команды в мысли, так и мысли – в команды. С нашей помощью глухой может услышать музыку, а слепой – посмотреть фильм. И это только начало. НКИ даст людям с тяжелыми заболеваниями шанс почувствовать себя полноценными и жить полной жизнью.
Эрик частично закрывал проектор, и изображения образовывали на его лице нечто похожее на татуировку из хны.
– Конечно, существуют и другие области применения, например видеоигры. Кроме того, американские военные вкладывают миллиарды долларов в исследования НКИ. Представьте, что вы можете управлять оружием силой мысли.
Профессор сделал еще глоток и покосился на часы. Оставалось десять минут. Нужно увеличить темп.
– Самые обычные сигналы мы измеряем с помощью ЭЭГ, прикрепляя датчики снаружи головы или внутри, когда используем электрокохлеографию.[7] Мы также регистрируем полевые потенциалы паренхимы и вспышек нейронов, так называемый потенциал действия.
Сёдерквист щелкнул, и на экране появился логотип Технологического университета.
– Что конкретно мы делаем в Швеции? Мы пытаемся объединить последние достижения нейромедицины с новейшими разработками в области компьютерных технологий. Раньше возникали проблемы с взаимодействием или контактом между компьютером и человеком. НКИ-системы, которые являются наиболее эффективными, работают на базе субдуральных[8] имплантатов. Это означает, что сенсоры должны вживляться под твердую мозговую оболочку, а для этого требуется хирургическое вмешательство. Оно несет за собой ряд рисков – отторжение инородного элемента или возникновение инфекций. Системы, ранее используемые снаружи черепной коробки, фиксировали лишь очень слабые альфа– и бета-волны и, следовательно, ограничивались элементарными функциями. Мы же разработали совершенно новый вид геля для электродов.
На экране появился фиолетовый комок светящейся массы.
– Для того чтобы разработать эту уникальную субстанцию, мы проводили совместные исследования с Киотским университетом. Этот гель создан с помощью нанотехнологий. Он состоит из мельчайших частиц, которые проникают и впитываются через черепную коробку. Каждая частица связана с последующей. Впитывание можно сравнить с действием никотинового пластыря. Таким образом создается прямой контакт с мозгом. Представьте, что это провод, проходящий сквозь кожу. Не менее революционной частью нашего исследования является сам сенсорный шлем. Он выглядит как купальная шапочка, но на самом деле – гораздо сложнее. Шлем состоит из пятидесяти электродов, которые волнами расположены на голове. Окончания электродов проникают под кожу почти на два миллиметра.
5
Электроэнцефалограмма – запись электрической активности нейронов различных структур головного мозга.
6
Боковой амиотрофический склероз.
7
Электрокохлеография – методика диагностики заболеваний уха.
8
Субдуральный – находящийся под твердой мозговой оболочкой.