Монти Лиман - Сафари по коже. Удивительная жизнь органа, который у всех на виду

ТАЧСКРИН АДАМА

И наоборот, невероятный чувствительный аппарат нашей кожи способен также пользоваться технологиями, чтобы получать сообщения. Открыл этот способ выдающийся француз в начале 1800-х годов. Отец Луи Брайля был лучшим шорником в восточной части Парижа, и в детстве Луи больше всего хотел пойти по стопам отца. Он крутился в кожевенной мастерской и пытался подражать отцовским умелым рукам. Однажды утром, когда Луи было три года, его отец вышел из мастерской на несколько минут, чтобы поговорить с покупателем. Луи схватил металлическое шило и попытался проколоть дыру в куске кожи. Шило выскользнуло из его рук и пробило ему левый глаз. Развившееся заражение распространилось и на другой глаз, и к пяти годам Луи полностью ослеп. В отличие от большинства слепых людей того времени, которым приходилось просить милостыню, чтобы выжить, Луи повезло иметь родителей, которые сделали для него деревянную трость и поощряли его чувствовать происходящее вокруг. В десять лет Луи пошел в школу для слепых в Париже, которой руководил Валентин Гаюи. Книг для слепых было очень мало, и в них использовалась придуманная Гаюи неудобная система, при которой страницы книг состояли из кусков свинца с тиснением в форме букв. Эти книги были невероятно тяжелыми. Разница между скоростью ума Брайля и скоростью чтения шрифта Гаюи была невыносима. Позже Брайль встретился с Шарлем Барбье, капитаном французской армии, который разработал «ночное письмо», секретный военный код из двенадцати точек. Улучшив систему Гаюи, ночное письмо все равно оставалось неуклюжим и очень трудным для понимания. Гений Брайля проявился в упрощении этого кода до шести выступающих точек в двух столбиках, позволяющих узнать букву, дотронувшись до нее одним пальцем [262] Jiménez, J., Olea, J., Torres, J., Alonso, I., Harder, D. and Fischer, K., ‘Biography of Louis Braille and invention of the Braille alphabet’, Survey of Ophthalmology, 54(1), 2009, pp. 142–9 . На основе этой простой, но гениальной технологии Брайль разработал систему, которая позволила тысячам лишенных зрения людей читать с помощью прикосновения.

Современный скачок в науке о получении информации через прикосновение – это область гаптической технологии, при которой информация передается пользователю в виде вибрации и движений. Я помню, как в детстве мой игровой контроллер жужжал и сильно вибрировал, когда моя гоночная машина вылетала с трассы или в меня стрелял враг. С тех пор технология очень сильно продвинулась, и связь через прикосновение стала последним рубежом виртуальной реальности (VR). Шлем VR с легкостью создает визуальные и слуховые стимулы, но полное погружение невозможно без осязания. Кэтрин Кухенбекер из Пенсильванского университета отмечает: «Отсутствие прикосновений подавляет доверие к виртуальной реальности» [263] Choi, S. and Kuchenbecker, K. J., ‘Vibrotactile display: Perception, technology, and applications’, Proceedings of the IEEE, 101(9), 2013, pp. 2093–104 . Ее группа помогала в разработке цифрового кольцевого контроллера, который воссоздает прикосновение к ряду объектов с помощью огромного разнообразия частот [264] Culbertson, H. and Kuchenbecker, K. J., ‘Importance of Matching Physical Friction, Hardness, and Texture in Creating Realistic Haptic Virtual Surfaces’, IEEE Transactions on Haptics, 10(1), 2017, pp. 63–74 . Он также регистрирует положение пальцев в пространстве и вычисляет силу волны (которая называется динамической тактильной волной), из-за которой виртуальные объекты ощущаются по-разному в зависимости от изменения направления пальцев. Смешение вибрации с движениями и другими визуальными и слуховыми сенсорными каналами обманывает мозг, заставляя его думать, будто мы держим что-то, хотя на самом деле мы хватаемся за воздух. Способности этой технологии разнятся от возможности потрогать ткань платья при покупке через интернет до помощи студентам-хирургам «почувствовать» движение инструментов в человеческих органах до того, как их допустят к живым пациентам.

Огромные шаги сделаны к очеловечиванию роботов. Роботы способны собирать машины и делать точнейшие хирургические манипуляции. Они могут поддерживать беседу и даже создавать свой собственный язык. Роботы могут превзойти нас в шахматах и поставить диагноз лучше, чем врачи. Роман, написанный роботом, попал в шорт-лист японской литературной премии. Значительные исследования идут в области имитации человеческого осязания у роботов, с особенной надеждой на разработку реалистичных протезов конечностей. Недавно я расспрашивал одного из своих друзей, который работает в институте робототехники, о будущем роботов и о том, как они изменят мир. После обычного «А роботы отнимут мою работу?» и «А роботы захватят мир?» (я уверен, что ему этих вопросов еще никто не задавал), я спросил, можем ли мы создать робота с поверхностью, повторяющей человеческую кожу и способной симулировать сложности человеческого осязания. Его ответ был таким: «Проблема в том, что, когда речь идет о прикосновении, мы думаем, что кожа – это просто место выхода нервных окончаний. Заставить робота поднять связку ключей достаточно трудно, но заставить их чувствовать – это нечто совершенно иное». Вероятно, однажды мы сможем разработать для роботов бионическую кожу, которая повторяет способности «фантастической четверки» механорецепторов, от определения скольжения до контроля силы [265] Saal, H. P., Delhaye, B. P., Rayhaun, B. C. and Bensmaia, S. J., ‘Simulating tactile signals from the whole hand with millisecond precision’, Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(28), 2017, pp. E5693–E5702 , [266] Wu, W., Wen, X. and Wang, Z. L., ‘Taxel-addressable matrix of verticalnanowire piezotronic transistors for active and adaptive tactile imaging’, Science, 340(6135), 2013, pp. 952–7 , [267] Yin, J., Santos, V. J. and Posner, J. D., ‘Bioinspired flexible microfluidic shear force sensor skin’, Sensors and Actuators A: Physical, 264, 2017, pp. 289–97 . Растяжимая кожа для роботов, способная заметить сильные изменения в трении и вибрации, была разработана в 2017 году. Но способность выражать, передавать и получать эмоции через кожу и то, как кожа сочетает физическое и социальное невероятным количеством сложных путей, в настоящее время лежит за пределами технологии. Возможно, осязание – это то, что делает кожу самым человеческим органом.

Недавние разработки сенсорных технологий и осязания роботов пронизаны иронией; как общество, мы рискуем «потерять связь». Нам больше нравится взаимодействие пальцев с сенсорным экраном, чем с успокаивающим объятием или ободряющим хлопком по спине. Наше самое древнее чувство загадочно и иногда буквально неописуемо, и мы не должны забывать его роль в эмоциональном общении, социальной связи, здоровье и выживании. Осязание делает кожу одновременно физической, эмоциональной и трансцендентной. Итальянский художник, написавший на потолке Сикстинской капеллы сверхъестественное прикосновение, понимал, что, по его собственным словам, «прикосновение может дать жизнь».