Наука

Нейрохирург, который взломал собственный мозг — и чуть не потерял разум в процессе

admin
Всего просмотров: 426

Среднее время на прочтение: 19 минут, 13 секунд

Операция на мозге началась днем 21 июня 2014 года и продолжалась одиннадцать с половиной часов, растянувшись до карибских предрассветных минут следующего дня. Днем, когда анестезия перестала действовать, в палату вошел нейрохирург, снял свои очки в тонкой оправе и показал перевязанному пациенту. «Как это называется?» — спросил он.

Фил Кеннеди пригляделся к очкам на мгновение. Потом его взгляд поднялся к потолку и передвинулся к телевизору. «Эм… ох… ай… айи», — заикался он.

«Все хорошо, не торопись», — сказал хирург Хоэль Сервантес, стараясь показаться спокойным. Кеннеди опять попытался ответить. Это выглядело так, будто он заставлял свой мозг работать, словно человек с больным горлом, делающий усилие, чтобы проглотить.

Тем временем, в голове хирурга вертелась ужасная мысль: «Я не должен был этого делать».

Когда Кеннеди несколькими днями ранее прилетел в аэропорт города Белиз, он был в здравом уме и доброй памяти. Солидный мужчина 66 лет, выглядевший как авторитетный доктор из телевизора. Ничто в его состоянии не требовало от Сервантеса вскрывать ему череп. Но Кеннеди требовал провести операцию на своем мозге и был готов заплатить 30 тысяч долларов, чтобы его требование выполнили.

Кеннеди и сам когда-то был известным неврологом. В конце 90-ых годов он даже попал в заголовки мировых изданий: ему удалось имплантировать несколько кабельных электродов в мозг парализованного мужчины и научить его управлять курсором компьютера с помощью разума. Кеннеди назвал своего пациента «первым киборгом в мире», а пресса встретила его достижение как первый случай коммуникации человека через систему «мозг-компьютер». С тех пор Кеннеди посвятил свою жизнь мечте о сборке более совершенных киборгов и разработке метода полной оцифровки человеческих мыслей.

Тогда, летом 2014 года, Кеннеди решил, что единственный способ продвинуть этот проект вперед — персонализировать его. Для своего следующего прорыва он установит связь со здоровым человеческим мозгом. Своим.

Так и родилась идея поездки Кеннеди в Белиз. Ныне владелец апельсиновой фермы и бывший владелец ночного клуба, Пол Поутон, отвечал за логистику, а Сервантес — первый уроженец Белиза, ставший нейрохирургом, — орудовал скальпелем. Поутон и Сервантес основали «Quality of Life Surgery» — клинику для медицинского туризма, где занимаются лечением хронических болей и проблем с позвоночником, а также делают абдоминопластику, пластические операцияи на носу, уменьшение «мужской груди» и другие медицинские усовершенствования.

Поначалу процедура, для исполнения которой Кеннеди нанял Сервантеса — имплантация набора электродов из стекла и золота под кору его мозга — проходила вполне хорошо, даже не было сильного кровотечения. Но восстановление пациента было сопряжено с проблемами. Спустя два дня Кеннеди сидел на кровати, когда внезапно его челюсть начала скрежетать и дрожать, а одна рука — трястись. Поутон обеспокоился, что из-за этого приступа Кеннеди может переломать зубы.

Проблемы с речью также продолжались. «Его фразы не несли смысла, — говорил Поутон, — он только извинялся — „простите, простите“ — потому что не мог больше ничего сказать». Кеннеди по-прежнему мог бормотать звуки и несвязные слова, но казалось, он потерял тот клей, который соединил бы их во фразы и предложения. Когда Кеннеди брал ручку и хотел что-то написать, на бумаге небрежно рассыпались случайные буквы.

Первое время Поутон был восхищен тем, что называл «подходом к науке а-ля Индиана Джонс», который он усмотрел в действиях Кеннеди: махнуть в Белиз, нарушить все мыслимые требования исследований, рискуя своим собственным разумом. Однако сейчас Кеннеди сидел перед ним, возможно, запертый в себе. «Я думал, что мы что-то в нем повредили и это на всю жизнь, — рассказывал Поутон. — Что мы наделали?»

Конечно, родившийся в Ирландии американский доктор осознавал риски операции гораздо отчетливее, чем Поутон или Сервантес. В конце концов, Кеннеди изобрел те самые электроды из стекла и золота и курировал их имплантацию четырем-пяти другим людям. Так что вопрос был не в том, что Поутон и Сервантес сделали с Кеннеди, а в том, что Фил Кеннеди сделал с собой сам.

Сколько существуют компьютеры, столько же существуют и люди, пытающиеся найти способ контролировать их с помощью своего разума. В 1963 году ученый из Оксфордского университета сообщил, что понял, как с помощью мозговых волн управлять простым диапроектором. Примерно в то же время Хосе Дельгадо, испанский нейробиолог из Йельского университета, оказался в заголовках газет после грандиозной демонстрации на арене для боя быков в испанской Кордобе. Дельгадо изобрел устройство, которое назвал «стимосивером» — радиоуправляемый имплантат в головном мозге, который подхватывает нейронные сигналы и передает незначительные электроимпульсы в кору. Когда Дельгадо вступил на арену, красной тряпкой он начал раздражать быка, чтобы тот напал. Когда животное приблизилось, ученый нажал на две кнопки на своем радиопередатчике: первой кнопкой он воздействовал на хвостатое ядро мозга быка и замедлил его до полной остановки; второй — развернул его и заставил ускакать в сторону стены.

Дельгадо мечтал использовать эти электроды, чтобы подсоединиться к человеческим мыслям: читать их, править, улучшать. «Человечество находится на пороге поворотного момента в эволюции. Мы близки к тому, чтобы иметь возможность конструировать наши собственные когнитивные процессы, — сообщил он газете New York Times в 1970 году, после попыток имплантировать свои электроды душевнобольным. — Вопрос лишь в том, каких людей мы, в идеале, хотим сконструировать?»

Прорыв Кеннеди состоял в том, что он поместил мозг в электрод.

Неудивительно, что работа Дельгадо заставила многих понервничать. И в последующие годы его программа заглохла, столкнувшись с противоречиями, недостаточно профинансированная и загнанная в угол сложностями человеческого мозга, не так легко поддающимися взлому, как предполагал Дельгадо.

Тем временем, ученые с более скромными планами, которые просто-напросто намеревались расшифровать мозговые сигналы, а не ухватить цивилизацию за нейроны, продолжали помещать кабели в головы лабораторных животных. К 80-м годам нейробиологи открыли, что, если использовать имплантат для записи сигналов от группы клеток, скажем, в двигательной коре головного мозга обезьяны, и потом усреднить их электроразряды, то можно вычислить куда обезьяна собирается передвинуть свою конечность — находка, которую многие восприняли как первый серьезный шаг в сторону разработки управляемых разумом протезов для людей.

Но традиционные электродные имплантаты, использованные в большинстве таких исследований, обладали одним большим недостатком — сигналы, которые они улавливали, были откровенно нестабильны. Поскольку среда головного мозга подобна желе, ипульсы клеток иногда выходили за пределы возможности записи или же клетки умирали от травмы, нанесенной столкновением с острым куском металла. В конечном итоге, электроды могли так завязнуть в окружающих поврежденных тканях, что их сигналы полностью угасали.

Прорыв Фила Кеннеди — тот, что позже определит его карьеру в нейробиологии и в конечном счете приведет к операционному столу в Белизе — начался с метода решения этой базовой проблемы биоинженерии. Его идея: воткнуть электрод в мозг так, чтобы электрод надежно зацепился внутри. Чтобы это осуществить, он поместил кончики золотой проволоки с тефлоновым покрытием внутрь пустого стеклянного конуса. В это же небольшое пространство он вставил другой необходимый компонент — тонкий слой тканей седалищного нерва. Эта частица биоматериала будет служить для опыления окружающей нервной ткани, притягивая микроскопические ручки локальных клеток так, чтобы они окутали конус. Вместо того, чтобы зарывать голую проволоку в кору, Кеннеди «упрашивал» нервные клетки обвиться вокруг имплантата, закрепляя его на место как решетку, окутанную плющом (при работе с людьми вместо тканей седалищного нерва он использовал химический коктейль, стимулирующий рост нейронов).

Дизайн стеклянного конуса предполагает невероятное преимущество. Он позволяет исследователям оставлять эти датчики в голове пациента надолго. Вместо поимки отрывков мозговой активности во время единичных сессий в лаборатории, они могут настроиться на саундтреки электрического щебетания головного мозга длиною в жизнь.

Кеннеди назвал свое изобретение «нейротрофическим электродом». Вскоре после того как он его придумал, он покинул университетский пост в Технологическом университете Джорджии и основал биотехническую компанию «Neural Signals». В 1996 году, после нескольких лет проведения тестов на животных, «Neural Signals» получила разрешение от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) имплантировать конусные электроды Кеннеди людям, как возможный выход для пациентов, потерявших возможность двигаться или говорить. И в 1998 году Кеннеди и его коллега-медик, Рой Бэкей, нейрохирург из университета Эмори, взялись за пациента, который превратит их в научных звезд.

Пятидесятидвухлетний строитель и ветеран войны во Вьетнаме Джонни Рэй перенес ишемический инсульт. Из-за полученных повреждения он остался подключен к аппарату искусственного дыхания, прикованный к кровати и с параличом всего тела, способный лишь подергивать мышцами лица и плечом. Он мог отвечать на простые вопросы, мигая дважды вместо «да» и один раз вместо «нет».

Так как мозг мистера Рэя не был способен передавать сигналы в мускулы, Кеннеди попробовал подключить его голову к электродам, чтобы позволить ему общаться. Кеннеди и Бэкей расположили электроды в первичной двигательной коре головного мозга Рэя — отрезке ткани, отвечающем за основные произвольные движения (они нашли идеальное место для подключения, первым делом поместив Рея в аппарат для МРТ и попросив его представить, что он двигает рукой, после чего поместили имплантат в место, которое было наиболее ярким на снимках МРТ). Как только конусы были на месте, Кеннеди присоединил их к радиопередатчику, имплантированному на верхушке черепа Рэя, прямо под его скальпом.

Кеннеди работал с Реем три раза в неделю, пытаясь расшифровать волны, исходящие из двигательных зон коры его головного мозга, чтобы затем преобразовать их в движения. Со временем Рей научился модулировать сигналы своего имплантата только посредством мысли. Когда Кеннеди присоединил его к компьютеру, он мог использовать эти модуляции, чтобы контролировать курсор на экране (пусть даже только по линии слева направо). Потом он дергал плечом, чтобы кликнуть мышью. С помощью этой установки Рей мог выбирать буквы из экранной клавиатуры и очень медленно писать слова по буквам.

«Это новейшие технологии, сродни технике „Звездных войн“», — рассказывал Бакай своим коллегам-нейрохирургам в октябре 1998 года. Через несколько недель Кеннеди представил их результаты на ежегодной конференции Общества нейронауки (Society for Neuroscience). Этого было достаточно, чтобы невероятная история Джонни Рея — когда-то парализованного, а теперь печатающего силой мысли — попала в газеты всего мира. В тот декабрь Бакай и Кеннеди были приглашены на шоу «Доброе утро, Америка». В январе 1999 года новости об их эксперименте появились в The Washington Post. Статья начиналась так: «Когда врач и изобретатель Филип Р. Кеннеди готовит парализованного человека к работе на компьютере силой мысли, быстро начинает казаться, что в этой палате происходит нечто, имеющее историческое значение, и что Кеннеди может стать новым Александром Беллом».


После своего успеха с Джонни Реем казалось, что Кеннеди находился на пороге крупного открытия. Но когда они с Бакаем поместили имплантаты в мозг еще двух парализованных пациентов в 1999 и 2002, их случаи не продвинули проект дальше. (Разрез у одного пациента не закрылся, и имплантат пришлось достать; а болезнь другого пациента прогрессировала так быстро, что записи Кеннеди оказались бесполезными.) Сам Рей умер от мозговой аневризмы осенью 2002 года.

Тем временем в других лабораториях добились результатов с протезами, контролируемыми мозгом, но они использовали другое оборудование — обычно это были небольшие пластины, площадью около 2 мм2, с десятками оголенных проводов, соединенных с мозгом. В условиях войны форматов в области небольших нейронных имплантатов, конусообразные стеклянные электроды Кеннеди все сильнее походили на Betamax (здесь — формат кодирования и записи видео на магнитную ленту, вытесненный VHS — прим. Newoчём): это была жизнеспособная, многообещающая технология, которая просто не прижилась.

Не только оборудование отделило Кеннеди от других ученых, работающих над интерфейсами «мозг-компьютер». Большинство его коллег сосредоточились на одном виде протеза, контролируемого мозгом, разработку которого финансировал Пентагон с помощью DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency — агентство Министерства обороны США, отвечающее за разработку новых технологий для использования в вооруженных силах — прим. Newочём): имплантат помогал пациенту (или раненому ветерану войны) использовать протезированные части тела. К 2003 году в лаборатории Университета штата Аризона поместили набор имплантатов в мозг обезьяны, что позволило животному поднести ко рту кусочек апельсина с помощью роботизированной руки, контролируемой мозгом. Спустя несколько лет исследователи Брауновского университета сообщили, что два парализованных пациента научились использовать имплантаты, чтобы контролировать роботизированные руки с такой точностью, что один из них смог отпить кофе из бутылки.

Но роботизированные руки интересовали Кеннеди меньше, чем человеческий голос. Мысленный курсор Рэя показал, что парализованные пациенты могли делиться своими мыслями с помощью компьютера, даже если эти мысли просачивались, как смола, тремя буквами за минуту. Что если Кеннеди смог бы сконструировать интерфейс «мозг-компьютер», из которого сгенерированная речь лилась бы так же плавно, как речь здорового человека?

Во многом Кеннеди бросил вызов более серьезному испытанию. Человеческая речь намного сложнее любого движения какой-либо части тела. То, что представляется нам обычным действием — формулирование слов — требует скоординированного сокращения и расслабления более ста разных мышц: от диафрагмы до языка и губ. Чтобы сконструировать такой работающий речевой протез, каким его представлял себе Кеннеди, ученый должен был придумать способ для чтения всех сложноорганизованных комбинаций речевых звуков по сигналам, передаваемым группой электродов.

Поэтому в 2004 году Кеннеди попробовал кое-что новое, поместив свои имплантаты в мозг последнего парализованного пациента, молодого человека по имени Эрик Рэмси, который попал в автомобильную аварию и пострадал от инсульта ствола головного мозга, который был и у Джонни Рэя. На этот раз Кеннеди и Бакай не поместили конусообразные электроды в часть двигательной зоны коры головного мозга, отвечающей за руки и кисти. Они протолкнули свои провода дальше в глубину тканей головного мозга, которые прикрывают стороны мозга как повязка. В глубине этой области находятся нейроны, отправляющие сигналы мышцам губ, челюсти, языка и гортани. Вот куда Рэмси поместили имплантат, на глубину 6 мм.

Используя это устройство, Кеннеди научил Рэмси произносить простые гласные с помощью синтезирующего устройства. Но Кеннеди никак не мог узнать, что на самом деле чувствует Рэмси или что именно происходит в его голове. Рэмси мог отвечать на вопросы, требующие ответа «да-нет», двигая глазами вверх или вниз, но этот метод вскоре дал сбой, потому что у Рэмси были проблемы с глазами. У Кеннеди также не было возможности подтвердить свои испытания с речью. Он просил Рэмси представлять слова, пока он записывал сигналы, исходящие из его мозга, но Кеннеди, разумеется, никак не мог узнать, «произносил» ли Рэмси на самом деле слова в тишине.

Здоровье Рэмси подводило, как и электроника для имплантата в его голове. Со временем пострадала и исследовательская программа Кеннеди: его гранты не обновлялись; он был вынужден распустить своих инженеров и лабораторных техников; его партнер, Бакай, умер. Теперь Кеннеди работал один или с временными помощниками, которых он нанимал. (Он все еще проводил рабочие часы за лечением пациентов в своей неврологической клинике.) Он был уверен, что сделает еще одно открытие, если только найдет еще одного пациента — в идеале кого-то, кто мог говорить вслух, по крайней мере, поначалу. Тестируя свой имплантат, допустим, на пациенте с нейродегенеративным заболеванием, вроде бокового амиотрофического склероза, на ранних стадиях Кеннеди получил бы шанс записать сигналы от нейронов во время речи человека. Так он смог бы увидеть соответствия между каждым отдельным звуком и нейронным сигналом. У него было бы время усовершенствовать свой речевой протез — улучшить его алгоритм для расшифровки мозговой активности.

Но прежде чем Кеннеди смог найти такого пациента, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration) отозвало свое разрешение на его имплантаты. По новым правилам, если он не сможет продемонстрировать, что они безопасны и стерильны, — требование само по себе нуждающееся в финансировании, которого у него не было, — ему будет запрещено использовать свои электроды на людях.

Но амбиции Кеннеди никуда не делись, скорее наоборот, их стало больше. Осенью 2012 года он опубликовал научно-фантастический роман «2051», в котором рассказывалась история Альфы, пионера в области нейронных электродов, как и Кеннеди, имевшего ирландские корни и прожившего 107 лет в роли поборника и образца своей собственной технологии: мозга, вживленного в 60-сантиметрового робота, обладающего всеми жизненно важными функциями. Этот роман представлял своего рода макет мечты Кеннеди: его электроды будут не просто инструментом общения для парализованных пациентов, а станут важной составляющей развитого кибернетического будущего, в котором человек будет жить как сознание в металлической оболочке.

К моменту публикации романа Кеннеди знал, каким должен быть его следующий шаг. Человек, ставший знаменитым благодаря имплантированию первого интерфейса «мозг-компьютер» в человеческий мозг, еще раз сделает то, чего до него не делал никто. У него не оставалось другого выбора. «Черт побери, я сделаю это на себе», — подумал он.

Спустя несколько дней после операции в Белизе Поутон нанес Кеннеди один из своих ежедневных визитов в постоялый двор, где тот приходил в себя — в ослепительно-белую виллу в квартале от Карибского моря. Выздоровление Кеннеди шло медленно: чем упорнее он пытался говорить, тем хуже ему это удавалось. И как выяснилось, никто со всей страны не собирался вызволить его из рук Поутона и Сервантеса. Когда Поутон позвонил невесте Кеннеди и сообщил ей об осложнениях, она не выразила особого сочувствия: «Я пыталась его остановить, но он меня не слушал».

Однако именно во время этой встречи состояние Кеннеди улучшилось. Это был жаркий день, и Поутон принес ему лаймовый сок. Когда они вдвоем вышли в сад, Кеннеди запрокинул голову и удовлетворенно вздохнул. «Хорошо», — произнес он, глотнув.

Исследователь в роли подопытного кролика

В 2014 году Фил Кеннеди заплатил нейрохирургу в Белизе за операцию по внедрению нескольких электродов в свой мозг и установке набора электронных компонентов под кожу черепа. Дома Кеннеди использовал эту систему для записи сигналов собственного мозга в серии экспериментов, длившихся несколько месяцев. Его цель: расшифровать нейрокод человеческой речи.


После этого Кеннеди все еще с трудом подбирал названия предметам — он мог смотреть на карандаш и называть его ручкой — но его речь стала более беглой. Как только Сервантес понял, что его клиент уже на полпути к выздоровлению, он позволил ему вернуться домой. Его первоначальные опасения насчет непоправимого ущерба, нанесенном Кеннеди, не оправдались. Потеря речи, которую на короткий период испытал его пациент, была лишь симптомом постоперационного мозгового отека. Теперь, когда все было под контролем, с ним ничего уже не могло случиться.

Несколькими днями позже, когда Кеннеди вернулся на работу и снова принимал пациентов, о его приключениях в Центральной Америке свидетельствовали лишь кое-какие проблемы с произношением и бритая перевязанная голова, которую он иногда прикрывал разноцветной белизской шляпой. В течение следующих нескольких месяцев он принимал лекарства против приступов и ждал, пока в трехконусных электродах внутри его черепа вырастут новые нейроны.

Позднее в октябре того же года Кеннеди полетел обратно в Белиз на вторую операцию, в этот раз для присоединения электрокатушки и радиопередатчика к проводам, торчащим из его мозга. Операция прошла успешно, хотя и Поутона, и Сервантеса поразили компоненты, которые Кеннеди хотел затолкать себе под кожу. «Меня слегка удивили их большие размеры», — сказал Поутон. Электроника выглядела громоздко и старомодно. Поутон, в свободное время мастерящий дронов, был поражен тем, что кто-то вшивал себе в голову такие механизмы: «И я такой, “Мужик, ты что, не слышал про микроэлектронику?”».

Кеннеди приступил к фазе сбора данных для своего великого эксперимента, как только вернулся из Белиза во второй раз. В неделю перед Днем благодарения он пошел в свою лабораторию и подключил к полиграфу магнитную катушку и приемник. Затем он стал записывать свою мозговую активность, проговаривая вслух и про себя разные фразы, вроде «мне кажется, ей весело в зоопарке» и «радуясь работе, мальчик говорит вау», одновременно нажимая на кнопку, чтобы синхронизировать слова с записями нейронной активности прибора подобно тому, как «хлопушка» режиссера помогает синхронизировать картинку и звук.

В течение следующих семи недель Кеннеди обычно принимал пациентов с 8:00 до 15:30, а вечером после работы пробегался по своим собственным тестовым опросникам. В лабораторных записях он указан как «Участник PK», будто бы в целях анонимности. Судя по этим записям, он ходил в лабораторию даже на День благодарения и в канун Рождества.

Эксперимент длился не так долго, как ему бы хотелось. Разрез в коже черепа так до конца и не затянулся из-за выпирающей электроники. Продержав имплантат у себя в голове всего 88 дней, Кеннеди снова лег под нож. Но на этот раз он не стал лететь в Белиз: операция с целью охраны его здоровья не требовала одобрения FDA и покрывалась стандартной страховкой.

Тринадцатого января 2015 года местный хирург вскрыл кожу на черепе Кеннеди, перерезал провода, торчащие из мозга, и удалил катушку и передатчик. Он не пытался найти в коре концы трех конусообразных электродов. Для Кеннеди безопаснее было до конца жизни оставить их на месте, в ткани его головного мозга.

Нет слов!

Да, коммуникация напрямую через мозговые волны возможна. Но она невероятно медленная. Другие альтернативы речи работают быстрее.

Данные взяты из диссертации доктора Эмили Маглер.
Автор: Франческо Муцци

Лаборатория Кеннеди расположена в озелененном бизнес-парке в пригороде Атланты, в желтом дощатом доме. Дощечка на видном месте гласит о том, что в корпусе B расположена Лаборатория нейронных сигналов. Одним майским днем 2015 года я встретился там с Кеннеди. Он был одет в твидовый пиджак и галстук в синюю крапинку, а волосы его были аккуратно уложены и причесаны назад так, что на его левом виске виднелось небольшое углубление. «Это когда он устанавливал туда электронику, — пояснил Кеннеди с едва заметным ирландским акцентом — Отводящий механизм задел нерв, который шел к моей височной мышце. Я не могу поднять эту бровь». В самом деле, я заметил, что после операции его красивое лицо стало асимметричным.

Кеннеди соглашается показать мне видеозапись своей первой операции в Белизе, хранящуюся на старомодном компакт-диске. Пока я морально готовлюсь увидеть оголенный мозг человека, стоящего рядом со мной, Кеннеди вставляет диск в компьютер, работающий на Windows 95. Он реагирует ужасным скрежетом, как будто кто-то медленно точит нож.

Диск очень долго грузится — так долго, что мы успеваем поговорить о весьма необычном плане исследования Кеннеди. Он говорит:

«Ученые должны действовать по отдельности. Нельзя заниматься наукой целыми комиссиями»

Когда он продолжает говорить о том, что США тоже были созданы личностями, а не комиссиями, привод начинает шуметь как телега, катящаяся с каменистой горки: тах-тарах, тах-тарах. «Давай уже, машина! — прерывает свою мысль Кеннеди, нетерпеливо щелкая по значкам на экране. — Господи Боже, я же просто вставил диск!»

«Я думаю, якобы ужасная опасность операций мозга сильно преувеличена, — продолжает Кеннеди. — Нейрохирургия не так уж сложна». Тах-тарах, тах-тарах, тах-тарах. «Если тебе нужно что-то сделать для науки, просто делай это и не слушай скептиков». Наконец видеоплеер открывается и показывает череп Кеннеди с кожей, отодвинутой в сторону зажимами. Скрежет привода сменяется странным визгливым звуком металла, впивающегося в кость. «О, так они все еще сверлят мою головушку», — говорит он, когда на экране начинает разворачиваться его трепанация.

«Просто помогать пациентам на жизнеобеспечении и паралитикам — одно дело, но на этом мы не останавливаемся, — рассказывает Кеннеди, переходя к более масштабной картине. — Первым делом мы должны восстановить речь. Следующая цель — восстановление движения, и много людей работают над этим — все в итоге получится, им просто нужны более совершенные электроды. И третья цель — начать совершенствовать нормальных людей».

Он перематывает видео вперед, к следующему отрезку, где мы видим его обнаженный мозг — блестящий участок ткани с кровяными сосудами, покрывающими его сверху. Сервантес втыкает электрод в нервное желе Кеннеди и начинает тянуть провод. То и дело рука в голубой перчатке касается коры губкой, чтобы остановить струйку крови.

«Твой мозг станет бесконечно мощнее, чем наши нынешние мозги, — продолжает Кеннеди, пока его мозг пульсирует на экране. — Мы будем извлекать мозги и подсоединять их к маленьким компьютерам, которые все будут делать за нас, и мозги продолжат жить».

«Вы этого ждете?», — спрашиваю я.

«Пф, ну еще бы, — отвечает он. — Так мы эволюционируем».

Сидя в кабинете Кеннеди и глядя на его старый монитор, я не уверен, что согласен с ним. Технология будто всегда находит новые и все более успешные способы нас разочаровать, даже становясь все более продвинутой каждый год. Мой смартфон может составлять слова и предложения из моих неловких скольжений пальцами. Но я все равно проклинаю его за ошибки. (Будь ты проклята, автокоррекция!) Я знаю, что на горизонте нас ждет техника куда лучше, чем трясущийся компьютер Кеннеди, его громоздкая электроника и мой телефон Google Nexus 5. Но захотят ли люди доверять ей свой мозг?

На экране Сервантес втыкает еще один провод в мозг Кеннеди. «Хирург на самом деле очень хорош, золотые руки», — сказал Кеннеди, когда мы только начали смотреть видео. Но теперь он отвлекается от нашей беседы об эволюции и отдает приказы экрану, как спортивный фанат перед телевизором. «Он не должен входить под таким углом, — поясняет он мне и снова поворачивается к компьютеру. — Дави сильнее! Хорошо, так хватит, так хватит. Больше не дави!»


В наши дни инвазивные имплантаты для мозга устаревают. Главные спонсоры исследований нейропротезирования предпочитают толстые слои электродов 8х8 или 16х16, накладываемые на обнаженную мозговую ткань. Этот метод, называемый электрокортикографией или ЭКоГ, обеспечивает более смазанную и импрессионистичную картину активности, чем метод Кеннеди: вместо того, чтобы изучать отдельные нейроны, он изучает общую их картину — или, если угодно, общее мнение — по сотне тысяч нейронов за раз.

Сторонники ЭКоГ уверяют, что следы этой картины могут дать компьютеру достаточно данных, чтобы расшифровать намерения мозга — даже слова и слоги, которые человек намерен озвучить. Смазанность этих данных может даже оказаться полезной: не обязательно обращать внимание на одного фальшивящего скрипача, когда для движения голосовых связок, губ и языка требуется целая симфония нейронов. Также слой ЭКоГ может очень долго оставаться под черепом без вреда для носителя, возможно, даже дольше конусных электродов Кеннеди. «Мы точно не знаем предельного срока, но он наверняка измеряется годами или даже десятилетиями», — утверждает Эдвард Чанг, хирург и неврофизиолог из Университета Сан-Франциско, который стал одним из ведущих специалистов в своей области и начал работу над собственным речевым протезом.

Прошлым летом, пока Кеннеди собирал данные для презентации на собрании Общества нейронауки, другая лаборатория опубликовала новую процедуру по использованию компьютеров и черепных имплантатов для расшифровки человеческой речи. Она была разработана в Центре Уотсворда, Нью-Йорк, под названием «От мозга к тексту», в сотрудничестве с учеными из Германии и Албанского Медицинского Центра, и ее протестировали на семи страдающих эпилепсией пациентах с имплантированными слоями ЭКоГ. Каждого пациента попросили зачитать вслух отрывки из Геттисбергской речи, стишок о Шалтае-Болтае, часть инаугурационной речи Джона Кеннеди и анонимного фанфика по ТВ-шоу «Зачарованные», пока их мозговая активность записывалась. Потом ученые использовали следы от ЭКоГ, чтобы перевести нейронные данные в звуки речи и передать их языковой модели прогнозирования, — оборудованию, чей принцип работы немного схож с технологией распознавания речи в ваших телефонах — которая могла определять слова на основе того, что было сказано ранее.

Что самое удивительное, система вроде как сработала. Компьютер выдал фрагменты текста, которые были очень близки к Шалтаю-Болтаю, фанфику про Зачарованных и прочим трудам. «Мы установили контакт», — заявил Гервин Шальк, эксперт по ЭКоГ и соавтор исследования. — «Мы показали, что система воссоздавала речь не только по воле случая». Работа над ранними речевыми протезами показала, что отдельные гласные и согласные могли быть выявлены в мозгу; теперь же группа Шалька доказала возможность — пусть с трудом и высокой вероятностью ошибок — перехода от чтения мозговой активности к полным предложениям.

Но даже Шальк признает, что это было в лучшем случае проверкой концепции. По его словам, пройдет много времени, прежде чем кто-либо начнет передавать компьютеру сложившиеся мысли — и еще больше времени, прежде чем кто-то увидит в этом реальную пользу. Шальк советует сравнить это с оборудованием для распознавания речи, которым пользовалались десятилетиями. «В 1980 оно было точным где-то на 80%, и 80% процентов — это довольно заметное достижение с точки зрения инженерии. Но оно бесполезно в реальном мире. Я все еще не пользуюсь Siri, потому что она недостаточно хороша».

В то же время, существуют куда более простые и функциональные способы помочь людям с речевыми проблемами. Если пациент способен пошевелить пальцем, он может отбивать сообщения морзянкой. Если пациентка способна двигать глазами, она может пользоваться приложением для отслеживания движения глаз на смартфоне. «Эти способы до ужаса дешевы», — объясняет Шальк. — «И вы хотите заменить один из них мозговым имплантатом за 10.000$ с расплывчатыми шансами на успех?»

Я пытаюсь совместить эту идею со всеми потрясающими демонстрациями киборгов, которые годами мелькали в СМИ — с людьми, пьющими кофе благодаря механическим рукам и получающими мозговые имплантаты в Белизе. Будущее всегда казалось на расстоянии вытянутой руки, как и полвека назад, когда Хосе Дельгадо вышел на арену. Вскоре мы все станем мозгами в компьютерах, вскоре наши мысли и чувства будут загружаться в Интернет, вскоре состояния нашей психики будут общими и анализируемыми. Мы уже можем рассмотреть очертания этого пугающего и манящего места на горизонте — но чем ближе мы к нему, тем более отдаленным оно кажется.

К примеру, Кеннеди устал от этого парадокса Зенона в прогрессе человечества; у него не хватает терпения плестись за будущим. Поэтому он неистово стремится вперед — чтобы подготовить нас к миру «2051», который для Дельгадо был совсем за углом.

Когда Кеннеди наконец представил данные своего исследования себя, — сначала на майском симпозиуме в Университете Эмори, а потом на конференции Общества нейронауки в октябре — некоторые из его коллег неуверенно выказывали поддержку. По словам Чанга, взяв риск на себя, работая в одиночку и на собственные деньги, Кеннеди сумел создать уникальную запись языка в мозгу: «Это очень ценный набор данных, вне зависимости от того, откроет ли он секрет речевых протезов. Это поистине удивительное событие». Другие его коллеги были заинтригованы, хоть и несколько озадачены: в области, постоянно ограниченной этическими барьерами, человек, которого они знали годами и любили, предпринял дерзкий и неожиданный шаг, чтобы приблизить исследования мозга к их предназначению. И все же прочие ученые были в ужасе. Как сказал сам Кеннеди: «Кто-то счел меня безумцем, кто-то — храбрецом».

В Джорджии я спросил у Кеннеди, повторил бы он эксперимент еще раз. «На себе?» — уточнил он. — «Нет, мне не стоит этого повторять. На одном и том же полушарии, по крайней мере». Постукивает себя по черепу, который все еще скрывает конусообраные электроды. Затем, словно взбудораженный идеей подсоединения имплантатов к другому полушарию, он начинает строить планы на создание новых электродов и более сложных имплантатов, на получение одобрения FDA для продолжения работы, на поиск грантов, чтобы за все заплатить.

«Нет, мне не стоит делать этого на другом полушарии», — в конце концов, говорит он. — «У меня все равно нет для этого оборудования. Задайте мне этот вопрос, когда оно будет готово. Вот что я вынес из проведенного с Кеннеди времени и из его нечеткого ответа — не всегда можно распланировать маршрут дороги в будущее. Иногда нужно сначала построить саму дорогу.

Daniel EngberАвтор: Дэниэл Энберг.
Оригинал: Wired.

Перевели: Александр Поздеев, Кирилл Козловский, Георгий Лешкашели,Екатерина Евдокимова.
Редактировали: Анна Небольсина, Поликарп Никифоров, Артём Слободчиков,Дмитрий Грушин.