Адам Пиорей - Человек 2.0. Перезагрузка. Реальные истории о невероятных возможностях науки и человеческого организма

Восстановление речевых функций — техническая задача, лежащая далеко за пределами всего, о чем мы уже рассказывали. И ставки в этой драматической игре, по-видимому, гораздо выше.

Безусловно, не так-то просто найти более пугающе-сложную научную задачу. Студенистое нечто массой около 1,4 кг, которое мы именуем головным мозгом человека, никогда не дает лишь один-единственный сигнал в то или иное мгновение. По всей поверхности коры и в глубинах мозга в каждый конкретный момент миллиарды отдельных нейронов передают химические сигналы туда-сюда и превращают сумму этих сигналов в сотни миллионов слабых электрических импульсов. Мощный компьютер — единственный возможный инструмент, который дает хоть какой-то шанс извлечь смысл из этой массы информации.

Но эта задача еще очень не скоро станет подвластна таким методам улавливания мозговых сигналов, с помощью которых Джозеф Кон и Питер Сквайр пытаются поймать тот проблеск волшебства, который ассоциируется с интуицией. Эта задача пока находится далеко за пределами возможности технологий, которые используются учеными для описания происходящего в зрительной коре Пэт Флетчер. Чтобы справиться с этой задачей, и те и другие методы должны пройти еще много стадий в своем развитии.

Даже если вы придумаете, как «подключить» головной мозг человека, это живое, активно функционирующее желе, непосредственно к компьютеру, сделанному из твердой пластмассы и силикона, а также обладающему способностью переводить мозговые сигналы на обычный язык, следует иметь в виду: нет какого-то отдельного сигнала, который нужно пытаться улавливать. Некоторые специалисты утверждают: чтобы детектировать чьи-либо мысли, чтобы подслушать внутренний монолог человека и превратить его в понятную речь, придется одновременно отслеживать миллионы сигналов — и разбираться, что все они означают в своей совокупности. При этом вам придется отсеивать весь «шум», который не имеет отношения к словам и идеям, возникающим в сознании человека, например мозговые сигналы, контролирующие дыхание или моргание, а также то чувство, которое подсказывает нам: «что-то не так», намекая, что под нами вот-вот провалится пол.

На фоне этой математической задачи по расшифровке сигналов меркнет даже легендарная работа Алана Тьюринга по взлому кодов нацистской шифровальной машины «Энигма» во время Второй мировой войны: она кажется почти примитивной.

Однако и эту задачу сейчас пытаются решить.

В феврале 2015-го, в одно морозное утро, я сижу в больничной палате в центре Олбани (штат Нью-Йорк) и наблюдаю, как команда лаборантов в белых халатах суетится возле койки Кэти — 40-летней матери-одиночки из Скенектеди. Они готовятся продемонстрировать, что скоро, быть может, мы научимся делать именно это.

Меня привел сюда нейрофизиолог Гервин Шальк, очень общительный уроженец Австрии, немного похожий на Лайама Нисона, если бы актер был на несколько дюймов ниже ростом, на пару фунтов тяжелее и проводил основную часть времени перед компьютерным монитором. Мы с Шальком уже несколько месяцев ждали, пока подвернется пациент вроде Кэти, чтобы ученый мог показать мне, насколько далеко он и другие расшифровщики нейрокода продвинулись с того дня, когда Хьюбел и Визель несколько десятков лет назад впервые вслушались в то, как нейроны зрительной коры подопытной кошки дают импульсы.

Кэти страдает эпилепсией и планирует подвергнуться операции на мозге, цель которой — попытаться удалить именно ту часть ее мозга, которая и является источником припадков. Чтобы отыскать этот участок, медики три дня назад приподняли верх черепа Кэти и поместили 117 миниатюрных электродов непосредственно на правую половину ее обнаженной коры, тем самым получив возможность отслеживать ее мозговую активность и составить карту нужной зоны. Ожидая операции, Кэти согласилась принять участие в шальковском исследовании.

И вот рядом с моим креслом она сидит в своей моторизованной койке под тоненьким одеялом и смятой белой простыней. На ней больничный халат, и ее модные очки для чтения, кажется, вот-вот упадут с ее небольшого тонкого носика. Трудно отвести взгляд от ее необычного головного убора. Вся верхняя часть головы Кэти, от ушей и выше, плотно замотана повязками и медицинской киперной лентой, производя впечатление жесткой гипсовой отливки. Густая мешанина проводов, покрытых сеткой, выходит из отверстия у нее на темени, словно она — родственница Биба Фортуны, желтого хвостоголового мажордома, прислуживающего Джаббе Хатту (в «Звездных войнах» вообще много таких персонажей чудаковатого вида).

Этот хвост из проводов спускается вниз от изголовья койки, вьется по полу и доходит до тележки, содержащей аппаратуру общей стоимостью в четверть миллиона долларов: всевозможные ящички, усилители, сплиттеры и компьютеры. Всем этим управляет инженер в белом халате, стоящий перед большим экраном.

Инженер подает знак, и Кэти фокусирует внимание на мониторе, который находится на столике перед ней. Из двух динамиков раздаются одиночные слова, которые монотонно произносит женский голос:

— Ложка… Питон… Сражение… Ковбои… Телефон… Плавание…

После каждого слова на мониторе у Кэти появляется знак «+» и вспыхивает голубым. Эта вспышка сигнализирует Кэти, что она должна повторить прозвучавшее слово — молча, про себя. Лицо Кэти непроницаемо. Нет никаких видимых признаков, по которым можно было бы заключить: она о чем-то думает. Но когда она представляет каждое слово, 117 электродов, подключенных к ее зрительной коре, фиксируют уникальную комбинацию электрических сигналов, исходящих от сотен миллионов отдельных нейронов в височной доле ее мозга. Эти комбинации пролетают по проводам и попадают в усилитель, а затем в компьютер, который представляет их в виде извилистых горизонтальных линий на экране перед инженером. Где-то в этой непроницаемой путанице линий (напоминающей клок волос, выдранных щеткой) таится определенный логичный рисунок, закономерность, паттерн, тот код, который мы смогли бы прочесть, если бы понимали таинственный язык мозга.

Позже команда Шалька, работающая в Центре Уодсворта, Лаборатории общественного здравоохранения при Министерстве здравоохранения штата Нью-Йорк, совместно с коллегами из Калифорнийского университета в Беркли займется пристальным изучением полученных данных. Каждый из электродов, подсоединенных к мозгу пациентки, записывает статус примерно одного миллиона нейронов приблизительно 10 раз в секунду, создавая целое море цифр, комбинаций, возможных значений (каждый электрод воспринимает около 600 млн сигналов в минуту).

Но сейчас Шальк невозмутимо глядит на меня с другого конца палаты и сообщает, что он и его команда способны раскрыть эту тайну и благодаря современным вычислительным мощностям извлечь из этого колоссального массива данных именно те слова, которые вообразила себе Кэти. По словам Шалька, они почти уверены, что начали разбираться, как «прочесть ее мысли». И он обещает мне это продемонстрировать.