Трудно поверить, но в голову Эмили Боргхард встроен самый настоящий компьютер. Единственным внешним намеком на имплантат служит небольшой бугорок за ухом, скрытый волосами.
До операции у Эмили происходило до 400 судорожных припадков в день. Ненормальная активность нервной системы превращала ее жизнь в ад. Она не могла водить машину, ходить на уроки и оставаться одна более чем на полчаса. «Меня находили на полу, находили нарезающей круги вокруг колледжа. Окружающие пугались и не понимали, что происходит», – вспоминает она.
В 2011 году, когда ей было 19 лет, Боргхард согласилась на операцию. Хирурги встроили в гиппокамп ее головного мозга небольшой автономный компьютер, похожий на зажигалку Zippo. Имплантат оснащен парой длинных электродов толщиной с волос, которые вычисляют проявления ненормальной нервной активности и подавляют ее с помощью импульсов. Каждые два дня Боргхард проводит над имплантатом крошечным электронным устройством, которое передает данные на компьютер, а потом в компанию Neuropace (Маунтин-Вью, Калифорния), разработавшую RNS system (responsive neurostimulation system или «адаптивную систему нейростимуляции»). Врачи Боргхард постоянно следят за ходом лечения своей пациентки.
Сегодня у 27-летней Боргхард случается всего пара припадков в месяц, а все благодаря удачному сочетанию имплантата, хирургии и лекарств. Недавно она получила степень магистра по социальной работе и надеется стать защитником интересов больных в больнице, где работает волонтером.
Область науки, которая помогла Эмили начать нормальную жизнь, называется нейротехнология. Она сочетает в себе неврологию, нейрохирургию и технические разработки, применяемые в смартфонах. Сегодня большинство нейротехнических компаний интересуется возможностями нейротехнологии в медицинской сфере, надеясь извлечь из нее миллионы долларов. Стимуляторы, встраиваемые в мозг и с помощью электрических импульсов подавляющие судороги, вызываемые болезнью Паркинсона, были установлены более чем 100,000 пациентов. Первоначальные исследования показали, что направленная стимуляция мозга позволяет улучшить состояние людей, страдающих амнезией. На данный момент RNS system – единственный имплантат, получивший одобрение FDA. Однако такие производители медицинских устройств, как Medtronic, Boston Scientific и Stryker, уже дышат Neuropace в спину.
В области нейротехнологии есть и такие компании, которые преследуют совсем другие цели: когнитивное улучшение здоровых людей, физический союз человеческого мозга и компьютера.
Нейротехологии не было бы без Darpa, исследовательского управления министерства обороны, которое долгое время заставляло своих ученых и инженеров совершать невозможное. Именно Darpa разработало компьютерную сеть Arpanet, которая в конечном итоге стала прототипом интернета, оно стоит за GPS и первыми в мире беспилотными автомобилями. Его медицинское подразделение занимается разработкой имплантатов, схожих с имплантатами Neuropace и способствующих лечению черепно-мозговых травм и психических расстройств.
Также Darpa вложило 60 млн. долларов в разработку так называемого «прямого кортикального интерфейса», ни на что не похожей связи мозга и компьютера. Нейронные имплантаты, вроде того, что установлены у Эмили Боргхард, следят и считывают данные всего с нескольких нейронов. Darpa надеется создать нейронный интерфейс, который можно будет подключить к миллиону нейронов.
Теоретически, полнофункциональный интерфейс «мозг-компьютер» способен превратить человека в программируемую отлаженную машину, вроде компьютера. Результатов, которые сейчас достигают с помощью лекарств, тренировок, образования и психотерапии, можно будет добиться более прямыми способами. Помните, как быстро герой Киану Ривза выучил кун-фу в «Матрице»? Процесс создания прототипа, оценки его производительности в реальных условиях и тонкая настройка – примерно так люди оттачивают новые технологии. Кто знает, вдруг в один прекрасный день мы сможем использовать тот же подход, чтобы усовершенствовать собственный мозг, и все благодаря нейротехнологии.
Прямой кортикальный интерфейс – цель Neuralink, очередного стартапа предпринимателя Илона Маска. Neuralink занимается исследованием технологии «нейронного кружева», которая строится на вживлении в мозг миллиардов крошечных электродов, способных загружать и выгружать мысли на компьютер. Маск намерен наладить «несжатую» коммуникацию мыслей между людьми, способность общаться без слов. Очевидно, он пытается открыть телепатию.
В августе прошлого года Брайан Джонсон, который продал свой бизнес PayPal за 800 млн долларов в 2013 году, вложил 100 млн долларов собственных средств в нейротехническую компанию Kernel. Он убежден, что улучшение когнитивных функций за счет нейротехнологии ускорит прогресс в каждой существующей области.
Прежде чем встроить автономный компьютер в мозг человека, нужно решить, как это сделать, не нарушив форму черепа. Чед Гордон, пластический хирург Госпиталя Джонса Хопкинса, и Джесси Кристофер, ветеран сферы разработки медицинских устройств, основали стартап Longeviti Neuro Solutions, который занимается разработкой подложки для имплантатов. Доктор Гордон разрабатывал протезы для пациентов, потерявших часть черепа в результате операции и рака, когда ему на ум пришла идея, что панели, имитирующие поверхность черепа, можно заполнить полезным функционалом, начиная от каналов для введения лекарств и заканчивая электроникой.
В качестве демонстрации доктор Гордон как-то показал одну из панелей черепа Longeviti, гладкий, прозрачный, продолговатый кусок пластика. Каждая панель создается индивидуально и вырезается с помощью лазера. Пока компания вырезает в панелях углубления, в которые можно встроить разное аппаратное обеспечение, но ее главная цель – научиться заключать имплантаты и питающие их батареи прямо вглубь пластика.
Доктор Брем, сотрудник Longeviti и руководитель отделения нейрохирургии в Госпитале Джонса Хопкинса, подчеркивает, что при работе с нейротехническими имплантатами вовсе не трудно создать новое аппаратное обеспечение или встроить его в человеческую голову. «Как бы страшно это не звучало, открыть и закрыть череп для нас не проблема, – говорит он. – Вопрос в том, что делать дальше». С точки зрения доктора Брема, главный сдерживающий фактор - в нашем ограниченном понимании работы мозга. И он далеко не единственный эксперт в этой области, которого волнует, что нейротехнические компании ставят технологии превыше нейронной сети.
Чтобы понять, о чем речь, достаточно взглянуть на попытки человека соединить мозг обезьяны и ее конечность после повреждения спинного мозга животного. В ходе эксперимента, проведенного Швейцарской высшей технической школой Цюриха, ученые использовали беспроводной имплантат для создания связи между мозгом обезьяны и стимулятором с питанием от батареи в парализованной конечности, чтобы она вновь начала ходить. Это потрясающее исследование, которое доказывает, что когда-нибудь мы научимся исцелять людей с параличом. К сожалению, хоть обезьяна и начала снова двигаться, ее марионеточные движения даже и близко не были похожи на естественные.
Основатель Kernel Брайан Джонсон любит устраивать приемы для интеллектуалов, ученых и предпринимателей, на которых речь часто заходит о его работе. Его гости признают, что интерфейсы «мозг-компьютер» имеют право на существование, но задаются вопросом, насколько они оправданы с точки зрения этики. В случае успеха кто получит к ним доступ? Станут ли правительства делиться им с гражданами? Будут ли компании предоставлять их своим сотрудникам? Будут ли эти системы по карману всем желающим? Нужны ли нам вообще эти интерфейсы?
Джонсон уверен, что это неправильные вопросы. «Люди ошибочно полагают, что у нас есть право выбирать, каким технологиям можно развиваться в нашем обществе», – говорит он. И Джеймс Джиардано, руководитель программы исследования нейроэтики в Джорджтаунском университете, согласен с ним. «Нравится вам это или нет, – говорит он, – нейротехнология развивается. Кота уже вытащили из мешка. Глупо и даже наивно думать, что вы можете помешать прогрессу».
