Силой мысли, или что обещает нам Илон Маск
Не так давно в СМИ появилась новость: Илон Маск собирается в 2021 году добиться прорыва в еще одной области – разработке интерфейсов «мозг – компьютер». Давайте посмотрим, чего же Маск хотел, что сделал и что сможет сделать. И что вообще такое эти интерфейсы.
В первом и пока единственном руководстве по интерфейсам «мозг – компьютер» классик жанра Джонатан Вольпоу дал такое определение BCI: «Технология, которая позволяет человеку научиться передавать коммуникационные и управляющие команды внешним объектам без участия нервов и мышц». Никакого чтения мыслей. Все, что мы делаем: ходим, едим, управляем автомобилем, разговариваем или пишем статью – все делается мозгом, но при помощи нервов, состоящих из нейронов, которые, в свою очередь, образуют нервно-мышечные синапсы с миоцитами и заставляют мышцы сокращаться. В результате голосовые связки издают звук, пальцы нажимают на кнопку, а нога отодвигает мешающий камешек.
Но что делать, если из-за гибели периферических нейронов или травмы спинного мозга человек превращается практически в «голову профессора Доуэля» из романа Александра Беляева? Уже в конце XIX века стало понятно, что теоретическая возможность помочь таким людям есть.
Немного истории
В 1875 году британец Ричард Катон сообщил, что сумел пронаблюдать электрическую активность обнаженного мозга у прооперированной собаки. Открытие осталось незамеченным: статья была опубликована в английском научном журнале, а международным языком физиологии в те годы был немецкий. Но 15 лет спустя Адольф Бек заново открыл все то, что узнал Катон, – и понеслось.
В 1912 году электрическую активность мозга собаки удалось уже записать – это сделал Владимир Владимирович Правдич-Неминский. А еще через дюжину лет немец Ганс Бергер, пережив некий «эзотерический опыт» во время Первой мировой, занялся поиском доказательств существования телепатии. И 6 июля 1924 года записал первую электроэнцефалограмму с черепа человека. Так появилась возможность следить за электрической активностью головного мозга, не вскрывая оболочку. Бергер же открыл и первые ритмы мозга – альфа-ритмы. Кстати, как честный ученый, Бергер позже признал, что телепатии таки нет.
Следующий элемент пазла «интерфейс "мозг – компьютер"» подарил нам великий нейробиолог и нейрохирург Уайлдер Пенфилд. Этот ученик Сантьяго Рамон-и-Кахаля, основоположника нейробиологии, сначала занимался изучением глиальных клеток (и стал одним из первооткрывателей олигодендроцитов – клеток, образующих «изоляцию» нейронов головного мозга), а затем увлекся нейрохирургией. Проведя в 1930-х годах сотни операций на мозге, Пенфилд создал концепцию гомункулусов. Стимулируя током участки коры головного мозга пациентов, он построил карты областей, отвечающих за движение тех или иных участков тела (в пропорциональном представлении «мысленного человечка» они образуют моторный гомункулус) и за их чувствительность (сенсорный гомункулус). Так удалось понять природу движения.
В 1964 году Ханс Хельмут Корнхубер и Людер Дееке сумели открыть важнейший элемент – Bereitschaftspotential. Это «потенциал готовности», манифестация на уровне активности головного мозга, свидетельствующая о том, что будущее движение спланировано в дополнительной моторной области коры и готово к исполнению.
Впрочем, еще до этого открытия, в 1960 году, Джо Камия доказал, что человек может по желанию изменять альфа-ритмы, если видит их визуализацию. А эксперименты Эдмонда Девана показали, что, используя альфа-ритм как аналог точки и тире, можно «силой мысли» передавать информацию. Первым словом, переданным таким образом, стало слово «кибернетика», причем на каждый символ уходило около пяти секунд.