Изот Литинецкий - Беседы о бионике

Среди ведущихся в настоящее время разработок систем управления с помощью биотоков мышц следует отметить новое направление, в котором исследуется возможность использования чувствительных нервных окончаний, расположенных на поверхности тела человека, и нетипичных мышечных реакций в качестве элементов управляющей системы. Так, например, если космонавт под воздействием больших перегрузок, из-за усталости или ранения окажется не в состоянии пользоваться руками или ногами и совершать нормальные движения для управления кораблем или если он почему-либо потеряет способность наблюдать за курсом, информация об ориентации может быть подведена к нему через чувствительные к давлению нервные окончания, которые имеются на поверхности тела. Хотя разрешающая способность этих нервных окончаний значительно меньше, чем у других органов чувств (таких, как глаза и уши), их тем не менее можно натренировать так, чтобы они реагировали характерным образом на подводимую информацию. Тогда диффузная чувствительность нервных окончаний на поверхности грудной клетки может позволить космонавту маневрировать, например, напрягая мышцы плеча, что вполне достаточно для управления и пилотирования. Напрягаемые мышцы будут генерировать биопотенциалы, которые легко обнаруживаются с помощью электродов, размещенных на коже; эти потенциалы можно преобразовать для использования в системах управления.

А нельзя ли командовать машиной, техническим устройством, не двигая рукой, не напрягая мышц, не произнося ни слова?

Вот недавние опыты. Человеку, на голову которого надет прибор, отводящий биотоки мозга, предлагают совершить какое-то сложное действие. Допустим, сидящий у пульта самолета летчик должен включить одновременно пятнадцать приборов. Он должен сделать это через минуту. И мозг человека сосредоточивается на поставленной задаче. Его энцефалограмма показала бы сейчас возбуждение большее, чем при самом действии, — это волны ожидания, волны намерения. Но энцефалограмма не снимается, биотоки отведены не на энцефалограф, а к приборам, которые должны быть включены. И они включаются. Их включают биотоки мозга!

Итак, биоэлектрический метод открывает принципиальную возможность прямой передачи командных сигналов от человека к техническим системам, т. е. непосредственно от центральной нервной системы к органам управления, точно так же, как происходит управление движением конечностей. Человеку отныне не обязательны движения, чтобы властвовать над машиной, ему нужно только сосредоточиться, только пожелать, и узлы неодушевленной материи как бы в гипнотическом трансе уступят его немому и невысказанному желанию.

— Передача машине сигналов, мысленных распоряжений — вот что ускорит весь производственный процесс, — говорит академик И. И. Артоболевский.

Об этом же писал основоположник кибернетики Норберт Винер в своем последнем труде "Бог и Голем". Размышляя о перспективах советских работ по биоэлектрическому управлению, Н. Винер, заглядывая в недалекое будущее, говорил о возможности найти совершенно новый, непосредственный контакт человека с машиной, о создании систем, где невиданные механические конструкции будут подчиняться мозгу, как мышцы живой руки. И то, что сегодня уже создано учеными, позволяет считать такие прогнозы вполне реальными. Вспомните "секрет" управления моделью электропоезда. Стоит человеку лишь подумать о том, чтобы поезд двинулся с места, и он послушно пускается в путь. А когда в мыслях ему приказывают: "Стоп!", поезд останавливается.

Пока модель кольцевой электрической железной дороги с автоматически управляемым локомотивчиком — это только занятная игрушка. Но так же, как ребенок с годами растет, набирает силы и мужает, так и модель электропоезда со временем повзрослеет, усовершенствуется. И когда инженеры и бионики выдадут ей аттестат зрелости, новая система воздействия человека на механизмы намного облегчит управление сложными машинами: тракторами, прокатными станами, эскаваторами, станками, кранами и т. п. Между ними и человеком установится непосредственная "живая" связь. Образно говоря, технические системы будут управляться "невысказанными желаниями" человека. Уже сегодня в ряде специальных журналов можно найти немало статей инженеров, биоников, электрофизиологов, занимающихся разработкой новых биоэлектрических систем, в которых говорится о сверхскоростных самолетах, выполняющих в воздухе на различных высотах сложнейшие эволюции, повинуясь мысленному приказу летчика. В пилотской кабине такого самолета просторно. Здесь нет привычных нам штурвалов, многочисленных рычагов, ручек и кнопок. Летчик сидит в кресле свободно, его мышцы не напряжены. Здесь работает мысль — командир и повелитель воздушного корабля.

Некоторые ученые идут дальше, они считают, что летчику не обязательно нужно будет находиться в кабине самолета, он может оставаться на земле, используя для биоуправления воздушным кораблем радио и телевизионную связь.

Все это, конечно, не так просто, как может показаться на первый взгляд. Все это пока в будущем. Но первые шаги на пути к этому чудесному будущему уже делаются.

"Сегодня мы уже вполне конкретно ставим вопросы — заявил еще в 1959 г. академик А. А. Благонравов, выступая на VIII Всемирном фестивале молодежи в Вене, — о создании такого робота, который фактически будет вашим двойником и по вашему желанию будет собирать для вас минералы на Марсе или, скажем, поздравлять с победой нового спортивного чемпиона в Рио-де-Жанейро, в то время как вы сами находитесь в

Москве. Причем речь идет не о создании просто механического робота, способного выполнять заданную ему программу. Речь идет о создании такого робота, который будет повиноваться вашей мысли. Это не мистика, не фантастика!"

А теперь вернемся к тому, с чего мы начали, — к использованию биоуправления в медицине. Чудесная биорука, созданная в нашей стране, является далеко не единственным практическим воплощением изобретательской мысли советских ученых в использовании биопотенциалов живого организма. За 11 лет, прошедших после первой демонстрации биоэлектрической руки на Брюссельской всемирной выставке летом 1957 г., наши ученые достигли значительных успехов в применении биотоков для управления диагностической, лечебной и вспомогательной медицинской аппаратурой. Так, например, бывает необходимо сделать рентгеновский снимок сердца в строго определенный момент, в момент сокращения его желудочка или предсердия или в момент расслабления сердечной мышцы. Каждая стадия в работе сердца длится малые доли секунды, и даже если врач даст рентгенотехнику команду: "Снимай!", тот не успеет ее выполнить в срок. Вот тут-то советские ученые и решили привлечь в помощь рентгенологам биотоки сердца самого пациента.