Наталия МАРГИЕВА
Сигналы для бота
К примеру, в США уже сотворено и апробировано особое устройство - мозго-машинный интерфейс, позволяющий передавать информацию конкретно от мозга человека к другим электрическим устройствам.
Мозго-машинные интерфейсы (ММИ) еще именуют нейропротезами. Их можно будет интенсивно использовать в медицине.
- Эти высокотехнологические конструкции стали разрабатываться, чтоб облегчить жизнь нездоровым с полной потерей подвижности из-за травм позвоночника и параличей, - ведает "Известиям" о революционной новинке завлабораторией нейробиологии памяти Института обычной физиологии РАМН Константин Анохин. - Снутри ММИ работают системы, снимающие сигналы о намерении человека и декодирующие эти сигналы в траекторию перемещения искусственных конечностей. Другими словами мозго-машинный интерфейс позволяет обездвиженному пациенту управлять наружными устройствами - коляской либо протезами. Звучит как фантастика? Но это уже нынешняя действительность. ММИ прошел сертификацию, и в этом году планируется его общее создание.Нейротехнологии, в базе которых задействованы возможности людского мозга, будут удачно использованы и в области массовых коммуникаций. На данный момент семь американских институтов разрабатывают такое направление, как синтетическая телепатия. Сущность проекта - разработка устройств, считывающих сигналы из головы человека и декодирующих их, чтоб позже их можно было передавать на периферические устройства - телефон, телефон либо "карманный" компьютер (КПК), на каком бы расстоянии от аппаратов человек ни находился.
- Управление компьютерами - это шаг к управлению роботами, - гласит Анохин. - Компания Honda, занимающаяся роботехникой, уже проводит опыты с мозго-машинными интерфейсами. Испытуемый, которого помещают в магнитное поле, двигает рукою. Он задумывается об этом и "отправляет" свою идея стоящему рядом боту. Бот "схватывает" сигнал и повторяет человечий жест - тоже поднимает механическую руку. Значимый недочет устройства - его габариты. Это большой железный ящик, фиксирующий мысли человека и передающий их боту при помощи магнитно-резонансной томографии. В перспективе спецы компании обещают сделать ММИ портативным и поболее малогабаритным. Модель машины будет смотреться как шлем, собирающий сигналы от электроэнцефалограммы мозга человека и его кровотока, регистрируемого при помощи инфракрасных датчиков.
Холли Берри, я тебя знаю
Ученые, специализирующиеся мозго-машинными интерфейсами, признают: мысленное управление автоматическими системами - менее чем трюк, технологический прорыв. Мы имеем мозго-машинные интерфейсы, но не осознаем нейрофизиологическую природу мышления.
- Самая основная задачка - узнать, 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 лечущее средство, вы уже понимаете, какого результата от него ожидать. При всем этом вы не осознаете до конца, как оно действует. Потому исследование передачи мыслей на расстоянии открывает нам возможность зания деятельности нашего собственного мозга, - объясняет Константин Анохин.
В нашей стране еще с русских времен развивается теория многофункциональной системы. Ведущие ученые сходятся во мировоззрении, что парадокс разума, мышления - это одновременная работа больших ансамблей клеток.
- В бодрствующем мозге нервные клеточки работают по принципу одновременного возбуждения. Объединившись для выполнения какого-нибудь решения, будь то идея либо действие, сотки миллионов клеток начинают действовать "в унисон". При этом их синхронизация происходит не в одной структуре мозга, а в различных его областях. В процессе синхронизации огромных 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 южноамериканские ученые пришли еще к одному принципиальному выводу: мыслительные процессы и их кодирование в нервной активности мозга осуществляются с большой спецификой. Клеточки, расположенные даже рядом другом с другом, имеют совсем разную связь с познавательными качествами поведения.
В 60-х годах появилась догадка, которую нейрофизиологи условно окрестили "нейроном бабушки". В мозге есть спец клеточки, которые избирательно активируются, когда вы видите свою бабушку, и позволяют вам выяснить ее. Другие клеточки дают сильную активизацию, когда вы узнаете другого родственника либо знакомого человека. Южноамериканские нейрофизиологи и нейрохирурги под управлением доктора Уильяма Фреема обосновали этот парадокс экспериментально.
- Клиентам, страдающим эпилепсией в тяжеленной форме, в терапевтических целях вживали в мозг электроды и выслеживали работу отдельных нервных клеток. Нездоровому демонстрировали ряд фото и определяли активность всего 1-го, случаем избранного нейрона. Этот определенный нейрон не реагировал ни на какие изображения, не считая 1-го - фото голливудской актрисы Холли Берри. При этом откликался и вспоминал ее шарж, фото в анфас и профиль, костюмчик ее киноперсонажа. Нейрон даже активировался, если на дисплее компьютера было написано имя актрисы. При всем этом примыкающий нейрон имел совсем другую специализацию: он реагировал лишь на образ мамы Терезы, - ведает Анохин.
Как раздумывает крыса
Животные, как оказывается, тоже способны мыслить. И их мысли можно прочесть. Ученые Массачусетского технологического института, экспериментируя с крысами, сделали необычное открытие. Рядовая лабораторная крыса обладает умом. Создатели научного опыта следили, как работают нервные клеточки крысы, бегавшей по двухметровой дорожке, в концах которой размещались кормушки. Поведение крысы обслуживалось огромным количеством нейронов. Они соответствовали действиям крысы - когда животное делало одну пробежку, активен был один нейрон, когда делало последующую - активировался другой.
- Исследователи увидели любопытную вещь, - ведает Анохин. - Время от времени крыса добегает до конца дорожки, съедает еду и не сходу бежит вспять. У нее обыденное комфортабельное состояние - она моется, съев кусок шоколадного печенья, оглядывается по сторонам. Ранее ученые задумывались, что мозг крысы во время такового размеренного поведения ничем не занят. Но исследователи регистрировали активизацию тех же самых нейронов, которые действовали во время подхода к кормушке. При этом активировались сразу, соответствуя активации во время пробежки. Выходило, что в эти очень недлинные мгновения клеточки мозга "разворачивали" всю пробежку, ведомую к получению еды: животное вновь на уровне мыслей проигрывало все, что сделало.
