Майкл Хорост - Всемирный разум

Напомним: оптогенетика может целенаправленно воздействовать на нейроны, возбуждая их на очень ограниченном участке мозговой ткани – объемом в один-два кубических миллиметра. Эта технология позволяет не только возбуждать нервные клетки, но и блокировать их возбуждение . Воздействие при этом может быть избирательным , учитывающим тип нейронов, а также исключительно точным , попадающим в строго определенную зону мозга. Фактически, если применять оптоволоконный кабель, пучок света может быть настолько узким, что с его помощью импульс получит только одна нервная клетка [127] . Не так уж трудно представить, что когда-нибудь возможно применение и мультифасетного оптоволоконного кабеля – для направления лучей света не на один, а сразу на несколько нейронов-мишеней.

Исключительно высокий уровень контроля при целенаправленном воздействии. Но оптогенетика дает даже больше. Эта технология позволяет отслеживать еще и активность мозга. Ключ – в работе Тсьена, за которую он получил Нобелевскую премию. Помните, он отказался от ченнелродопсина и несколько изменил направление своих исследований? Посредством специальной инъекции в нейроны мыши вводился другой ген – и оказалось, что нервные клетки при возбуждении могут светиться. Ученые получили возможность следить за активацией нейронов через тот же самый оптоволоконный кабель, по которому передаются импульсы света. Иначе говоря, его можно использовать и как объектив: не только «записывать» что-то в определенную область мозга, но и «считывать» происходящее там. Словом, теперь в распоряжении ученых есть двусторонний поток данных [128] .

Применяя один из вариантов этой технологии, исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI – Howard Hughes Medical Institute) получили возможность наблюдать за возбуждением 13 взаимосвязанных нейронов, получавших сигналы, которые поступали от одного из усов мыши. При передвижении зверька его усы тоже двигались, заставляя нейроны светиться в различных комбинациях [129] . «Нейроны мигали причудливо, как огоньки на рождественской елке», – восторженно сообщил мне об этом в электронном письме один из исследователей Эндрю Хайрес (Andrew Hires) [130] .

Данные подобного рода позволяют ученым разобраться в том, каким образом функциональные группы нервных клеток реагируют на телесные движения. Ведущий исследователь HHMI по данному направлению Лорен Лугер (Loren Looger) поясняет, какие вопросы возникают при применении этой методики. «Когда мышь поворачивает налево, – спрашивает ученый, – какие именно из 1000 нейронов возбуждены? Какие из них активируются в первую очередь? А во вторую? И как насчет повторяемости: если мышь вновь совершит такое же движение, будут ли активны в точности те же самые 1000 нейронов, что и прежде? А если поместить под микроскоп не одну, а две мыши, будут ли обе использовать одни и те же 1000 нейронов?» Именно такую информацию и нужно анализировать, располагая имплантированным устройством, которое позволяет наблюдать за особыми функциональными группами нейронов (cliques of neurons) [131] .

Кристоф Кох (Christof Koch), нейрохирург из Калифорнийского технологического института (Californian Technology Institute), говорил мне, что важнейшее преимущество оптогенетики – ее способность обеспечивать возможность работы как со входящим, так и с исходящим потоками данных (input-output capability).

«Благодаря этому мы можем не только наблюдать за происходящим, но и вмешиваться в него, влияя на работу системы. Я каждый день использую функциональное сканирование на основе магнитно-ядерного резонанса. Это замечательный метод, но он позволяет лишь наблюдать и не более того. А мне хотелось бы еще и вмешиваться в происходящее. Посредством fMRI этого не сделаешь. Оптогенетика же – потрясающая штука. Огромный шаг вперед».

Ему вторит Джейми Хендерсон: «Это революционная технология. С ее помощью мы получим ответы на все интересующие нас вопросы – анализируя определенные типы нейронов или их функциональные группы (populations), а также с точностью до миллисекунды приводя нервные клетки в возбуждение или ингибируя их».

Двусторонний информационный траффик, свойственный оптогенетике, открывает путь к такому слиянию человека с машиной, при котором мозг действительно взаимодействует с компьютером, а не просто отдает или получает приказы. Данная технология может быть применена, например, так, что он сможет управлять движениями протезированной руки, а та, в свою очередь, станет собирать и оправлять мозгу сенсорную информацию. В генетически измененную соматосенсорную область коры головного мозга можно будет имплантировать сине-голубые и желтые светодиоды, включение и выключение которых будет давать человеку ощущения, связанные с весом, температурой и характером поверхности того или иного объекта во внешнем мире. Лимбическая область мозга будет чувствовать происходящее так, как если бы у человека вместо протеза была настоящая рука.

Веса, тепла и ощущения внешних объектов мне здесь явно не хватало. Вес я терял, отчаянно борясь с жестоким синуситом: со своим калифорнийским гардеробом попал туда, где царила самая холодная за многие годы зима, и теплой одежды мне очень недоставало. К тому же в Галладетском университете у меня не было свободы выбора действий – пребывать в роли наблюдателя или непосредственно участвовать в событиях. Я сражался не только с простудой, но и со знаковой системой. Честно старался освоить язык жестов и ввести его в свою повседневную практику, но все больше и больше приходил в уныние от собственных достижений. Окружающие были добры ко мне, дружелюбно настроены и терпеливы, но я ненавидел самого себя за свой пустой взгляд, мучительно медленные движения при попытках пользоваться азбукой глухонемых и вынужденное игнорирование целых лексических пластов. Понаделав себе карточек, я старался запоминать новые слова. Однако время от времени убеждался в том, что в разговоре с другими людьми мне не хватает того самого единственно верного глагола, который я забыл выучить.

Я не чувствовал по отношению к себе никакой антипатии, которая могла быть вызвана наличием у меня кохлеарных имплантов. Повсюду в университетском городке я видел ноутбуки, мобильные телефоны Sidekicks и кабинки для видеоконференций. Однако в атмосфере ощущались неуверенность в будущем и тревога, связанные с широким наступлением новой нейротехнологии, угрожавшей оттеснить в прошлое то, что здесь культивировалось. С помощью переводчиков-синхронистов я принимал участие во встречах с людьми, и нам многое удалось обсудить. Мы часто говорили, например, о том, что язык, передающий смысл исключительно посредством визуальных знаков, поможет его носителям новаторски работать в таких областях, как изобразительное искусство, архитектура и психология. Каждый язык воплощает в себе неповторимый взгляд на мир, и амслен в этом отношении особенно уникален. Как бы то ни было, но университет нуждался в сильном ректоре, который мог бы реализовать идеи, витающие в воздухе кампуса. Прежнего заставили оставить пост в 2006 году, и исполняющий его обязанности играл роль временного руководителя – пока ему не подберут замену. Новый глава университета должен будет, как все надеялись, определить приоритеты и основные направления дальнейшего развития. Будущее университета – в его руках.