Версия для печати
Вернуться к списку

Мозговой бум

Люди научились читать мысли и управлять компьютерами телепатически

Современная наука о мозге находится на пороге расшифровки механизмов мышления. На лекции "Коды мозга", которую прочитал в Политехническом музее ведущий нейробиолог, член-корреспондент РАМН и РАН Константин Анохин, были подняты вопросы, которые еще десять лет назад относились к области научной фантастики. Ученые доказывают: можно регистрировать мысли человека и животных и мысленно управлять машинами и компьютерами. И это, полагают эксперты, только одно из первых открытий, ведущих к разгадке тайн мозга.

Сигналы для робота

Например, в США уже создано и апробировано специальное устройство - мозго-машинный интерфейс, позволяющий передавать информацию непосредственно от мозга человека к другим электронным устройствам.

Мозго-машинные интерфейсы (ММИ) еще называют нейропротезами. Их можно будет активно использовать в медицине.

- Эти высокотехнологические конструкции стали разрабатываться, чтобы облегчить жизнь больным с полной потерей подвижности из-за травм позвоночника и параличей, - рассказывает "Известиям" о революционной новинке завлабораторией нейробиологии памяти Института нормальной физиологии РАМН Константин Анохин. - Внутри ММИ работают системы, снимающие сигналы о намерении человека и декодирующие эти сигналы в траекторию движения искусственных конечностей. То есть мозго-машинный интерфейс позволяет обездвиженному пациенту управлять внешними устройствами - коляской или протезами. Звучит как фантастика? Но это уже сегодняшняя реальность. ММИ прошел сертификацию, и в этом году планируется его массовое производство.

Нейротехнологии, в основе которых задействованы способности человеческого мозга, будут успешно применены и в области массовых коммуникаций. Сейчас семь американских университетов разрабатывают такое направление, как синтетическая телепатия. Суть проекта - разработка устройств, считывающих сигналы из головы человека и декодирующих их, чтобы потом их можно было передавать на периферические устройства - телефон, смартфон или "карманный" компьютер (КПК), на каком бы расстоянии от аппаратов человек ни находился.

-Управление компьютерами - это шаг к управлению роботами, - говорит Анохин. - Компания Honda, занимающаяся роботехникой, уже проводит эксперименты с мозго-машинными интерфейсами. Испытуемый, которого помещают в магнитное поле, двигает рукой. Он думает об этом и "посылает" свою мысль стоящему рядом роботу. Робот "схватывает" сигнал и повторяет человеческий жест - тоже поднимает механическую руку. Существенный недостаток устройства - его габариты. Это огромный металлический ящик, фиксирующий мысли человека и передающий их роботу с помощью магнитно-резонансной томографии. В перспективе специалисты компании обещают сделать ММИ портативным и более компактным. Модель машины будет выглядеть как шлем, собирающий сигналы от электроэнцефалограммы мозга человека и его кровотока, регистрируемого с помощью инфракрасных датчиков.

Холли Берри, я тебя знаю

Ученые, занимающиеся мозго-машинными интерфейсами, признают: мысленное управление автоматическими системами - не более чем трюк, технологический прорыв. Мы имеем мозго-машинные интерфейсы, но не понимаем нейрофизиологическую природу мышления.

- Самая главная задача - выяснить, как протекают мыслительные процессы, когда человек дает команду устройству. Как в это время работает его мозг? Как сознание вступает во взаимодействие с мозгом? Допустим, принимая определенное лекарство, вы уже знаете, какого результата от него ждать. При этом вы не понимаете до конца, как оно действует. Поэтому исследование передачи мыслей на расстоянии открывает нам возможность познания деятельности нашего собственного мозга, - поясняет Константин Анохин.

В нашей стране еще с советских времен развивается теория функциональной системы. Ведущие ученые сходятся во мнении, что феномен разума, мышления - это одновременная работа огромных ансамблей клеток.

- В бодрствующем мозге нервные клетки работают по принципу одновременного возбуждения. Объединившись для выполнения какого-либо решения, будь то мысль или действие, сотни миллионов клеток начинают действовать "в унисон". Причем их синхронизация происходит не в одной структуре мозга, а в разных его областях. В процессе синхронизации больших популяций клеток начинаются процессы сознательного восприятия. Организуется работа отдельных нейронов в единое целое. Интерфейсы и регистрируют суммарную активность популяций нейронов - расшифровывают мысли человека, - продолжает Анохин.

А американские ученые пришли еще к одному важному выводу: мыслительные процессы и их кодирование в нервной активности мозга осуществляются с огромной специфичностью. Клетки, расположенные даже рядом другом с другом, имеют совершенно разную связь с познавательными аспектами поведения.

В 60-х годах появилась гипотеза, которую нейрофизиологи условно назвали "нейроном бабушки". В мозге есть специализированные клетки, которые избирательно активизируются, когда вы видите свою бабушку, и позволяют вам узнать ее. Другие клетки дают мощную активизацию, когда вы узнаете другого родственника или знакомого человека. Американские нейрофизиологи и нейрохирурги под руководством профессора Уильяма Фреема доказали этот феномен экспериментально.

- Пациентам, страдающим эпилепсией в тяжелой форме, в терапевтических целях вживали в мозг электроды и отслеживали работу отдельных нервных клеток. Больному показывали ряд фотографий и определяли активность всего одного, случайно выбранного нейрона. Этот конкретный нейрон не реагировал ни на какие изображения, кроме одного - фото голливудской актрисы Холли Берри. Причем отзывался и вспоминал ее шарж, фото в анфас и профиль, костюм ее киноперсонажа. Нейрон даже активизировался, если на экране компьютера было написано имя актрисы. При этом соседний нейрон имел совершенно другую специализацию: он реагировал только на образ матери Терезы, - рассказывает Анохин.

Как раздумывает крыса

Животные, как оказалось, тоже способны мыслить. И их мысли можно прочитать. Ученые Массачусетского технологического университета, экспериментируя с крысами, сделали удивительное открытие. Обычная лабораторная крыса обладает интеллектом. Авторы научного эксперимента наблюдали, как работают нервные клетки крысы, бегавшей по двухметровой дорожке, в концах которой располагались кормушки. Поведение крысы обслуживалось большим количеством нейронов. Они соответствовали действиям крысы - когда животное делало одну пробежку, активен был один нейрон, когда делало следующую - активизировался другой.

- Исследователи заметили любопытную вещь, - рассказывает Анохин. - Иногда крыса добегает до конца дорожки, съедает пищу и не сразу бежит назад. У нее обычное комфортное состояние - она умывается, съев кусочек шоколадного печенья, оглядывается по сторонам. Раньше ученые думали, что мозг крысы во время такого спокойного поведения ничем не занят. Но исследователи регистрировали активизацию тех же самых нейронов, которые действовали во время подхода к кормушке. Причем активизировались одновременно, соответствуя активации во время пробежки. Получалось, что в эти очень короткие мгновения клетки мозга "разворачивали" всю пробежку, ведущую к получению пищи: животное вновь мысленно проигрывало все, что сделало.

О построении информобщества россияне узнают "он-лайн"