Ученый, который взломал свой мозг История американца, попытавшегося стать киборгом: Wired

Исследования по считыванию сигналов мозга начали проводить достаточно давно. Первый прорыв в 1960-х годах совершил испанский ученый Хосе Дельгадо. Исследователь вживил в мозг быку имплант, при помощи которого научился «управлять» животным. Он продемонстрировал это в Испании на арене для корриды. Дельгадо вышел против быка с красным полотнищем, а когда тот побежал на него, нажал кнопку на пульте управления — имплант передал электрический сигнал прямо в мозг, и животное затрусило назад. 

{youtube}https://www.youtube.com/embed/23pXqY3X6c8{/youtube}

Трудность с вживлением имплантов в мозг состоит в том, что этот орган имеет желеобразную структуру. В результате искусственные датчики перемещаются и передают информацию из разных частей мозга. Кроме того, электроды могут быть отторгнуты тканями, в результате чего они обрастают шрамами и перестают передавать сигнал. 

Американский невролог Фил Кеннеди изобрел новый подход. В мозг вживлялись конусообразные стеклянные полые импланты, через которые проходил золотой провод. В конус Кеннеди добавлял маленький кусочек седалищного нерва; благодаря ему конусы приживались в тканях, при этом закрепившись на одном месте. Впрочем, для вживления конусов в мозг человека вместо седалищного нерва Кеннеди использовал искусственный раствор для ускорения роста клеток. 

После прорыва, совершенного в 1998 году (когда был прооперирован Джонни Рэй, ставший первым человеком-киборгом) дела у Фила Кеннеди, однако, пошли хуже. У нового пациента, которому импланты вживили в 1999-м, никак не зарастало рассечение черепа — в итоге инородные тела пришлось удалить. Очередная попытка — в 2002-м — также провалилась: состояние пациента ухудшалось слишком быстро. 

Первый человек-киборг Джонни Рэй умер в 2002 году. Вскоре у Фила Кеннеди закончились гранты, ему пришлось распустить персонал лаборатории, но частную практику он сохранил. В конце концов, власти запретили использовать изобретенные им импланты для вживления в людей. 

Большинство проектов по считыванию информации непосредственно из мозга заточены под отдельные задачи. В 2003 году ученые из Аризонского университета поместили несколько имплантов в мозг обезьяны, они передавали сигнал ручному протезу. В результате обезьяна научилась подносить апельсин ко рту искусственной рукой. Спустя несколько лет двух людей научили силой мысли управлять протезами — с точностью, достаточной, чтобы пить кофе. 

Кеннеди всегда хотел большего, чем его коллеги. Он мечтал научить мозг связываться с компьютером и полноценно управлять им. В 2012 году он написал фантастическую книгу «2051», в которой рассказывал о роботе, который управлялся человеческим мозгом. Кеннеди представлял, что это его собственный мозг. 

В итоге ученый решил поставить эксперимент на себе. «Черт возьми, я просто сделаю это сам», — думал он. Фил Кеннеди размышлял примерно так: человек, однажды поразивший мир созданием киборга, должен снова удивить всех.   

Поскольку в США операции с его имплантами делать было нельзя, ученому пришлось лететь в другую страну. Летом 2014 года Фил Кеннеди отправился в Белиз в Центральной Америке. Он договорился, что операцию проведет местный нейрохирург Хоель Сервантес. Никаких медицинских показаний для вживления электродов в мозг у Кеннеди не было, зато он пообещал заплатить Сервантесу 30 тысяч долларов. 

22 июня 2014 года в голову Фила Кеннеди вживили три электрода, от которых на поверхность головы тянулись провода из золота. Операция длилась 11 с половиной часов и прошла успешно. Но на следующий день выяснилось, что Кеннеди не может говорить. Он произносил нечленораздельные звуки, а через пару дней, наконец, смог выговорить слово «извините». Хоель Сервантес предполагал, что испортил человеку жизнь. Тем не менее, спустя несколько дней Кеннеди вышел в сад, отхлебнул лаймового сока и произнес: «А вот сейчас все хорошо!» 

Ученый вернулся в США и даже продолжил принимать пациентов. Фил Кеннеди ждал, когда импланты врастут в мозг. В октябре 2014 года он снова отправился в Белиз. В рамках второй части операции ему предстояло вживить под кожу головы передатчик для трансляции сигналов мозга (он подключается к золотым проводам, выведенным из мозга). Совладелец клиники, где проводилась операция, вспоминает, что сначала не поверил своим глазам — таким большим и устаревшим выглядел передатчик. Но Кеннеди хотел засунуть себе в голову именно его. Операция прошла успешно. 

В конце ноября 2014-го Фил Кеннеди начал фиксировать активность мозга. Он произносил вслух различные слова и предложения (вроде «Зоопарк кажется ей забавным») и записывал сигналы мозга. Так он проводил все вечера на протяжении семи недель (утром Кеннеди принимал пациентов). В записях доктора он проходит как «Объект ФК». 

Исследование продолжалось меньше двух месяцев, хотя Фил Кеннеди, конечно, не хотел его завершать. Однако кожа на голове никак не затягивалась — передатчик был слишком большим. В результате в январе 2015 года ученый снова лег под скальпель. На этот раз операцию проводили в США — расходы покрывала страховка. Передатчик извлекли, а электроды оставили внутри мозга, поскольку так было безопаснее. 

В сообществе ученых, специализирующихся на изучении мозга, Фила Кеннеди поддерживают за смелость. Он работал в одиночку, сам финансировал свои исследования и собрал ценный массив данных. Впрочем, некоторые просто в ужасе от того, что сделал с собой ученый. «Одни считают, что я смельчак, другие — что сумасшедший», — говорит сам Кеннеди. Пока он не готов повторить свой эксперимент на себе. По его словам, это будет иметь смысл только после того, как появятся усовершенствованные импланты. 

В 2015 году ученые из нью-йоркской лаборатории Wadsworth Center провели следующий эксперимент. При помощи специальной сетки из электродов (эта процедура называется электрокортикография) они записывали сигналы, идущие от мозга семи пациентов, которых попросили читать различные тексты. Затем исследователи использовали эти сигналы, чтобы научить компьютер считывать сигналы и показывать прочитанный текст. Результат оказался лишь чем-то отдаленно похожим, но сами ученые считают, что полноценно такая система сможет работать еще нескоро. 

Кроме того, сейчас есть более удобные приспособления для парализованных людей, помогающие им в общении с окружающими. Если пациент может двигать пальцем, ему проще использовать азбуку Морзе. Кроме того, существуют приложения, которые могут считывать движения глаз. 

У Фила Кеннеди не получилось стать киборгом, но он уверен, что люди обязательно научатся «улучшать себя». «Первая цель — научиться восстанавливать речь. Вторая — восстанавливать движения. Над этим работают многие люди, и они наверняка с этим справятся. Им просто нужны более качественные электроды. И третья цель — это улучшение обычных людей», — заключает ученый.

Исследования по считыванию сигналов мозга начали проводить достаточно давно. Первый прорыв в 1960-х годах совершил испанский ученый Хосе Дельгадо. Исследователь вживил в мозг быку имплант, при помощи которого научился «управлять» животным. Он продемонстрировал это в Испании на арене для корриды. Дельгадо вышел против быка с красным полотнищем, а когда тот побежал на него, нажал кнопку на пульте управления — имплант передал электрический сигнал прямо в мозг, и животное затрусило назад. 

{youtube}https://www.youtube.com/embed/23pXqY3X6c8{/youtube}

Трудность с вживлением имплантов в мозг состоит в том, что этот орган имеет желеобразную структуру. В результате искусственные датчики перемещаются и передают информацию из разных частей мозга. Кроме того, электроды могут быть отторгнуты тканями, в результате чего они обрастают шрамами и перестают передавать сигнал. 

Американский невролог Фил Кеннеди изобрел новый подход. В мозг вживлялись конусообразные стеклянные полые импланты, через которые проходил золотой провод. В конус Кеннеди добавлял маленький кусочек седалищного нерва; благодаря ему конусы приживались в тканях, при этом закрепившись на одном месте. Впрочем, для вживления конусов в мозг человека вместо седалищного нерва Кеннеди использовал искусственный раствор для ускорения роста клеток. 

После прорыва, совершенного в 1998 году (когда был прооперирован Джонни Рэй, ставший первым человеком-киборгом) дела у Фила Кеннеди, однако, пошли хуже. У нового пациента, которому импланты вживили в 1999-м, никак не зарастало рассечение черепа — в итоге инородные тела пришлось удалить. Очередная попытка — в 2002-м — также провалилась: состояние пациента ухудшалось слишком быстро. 

Первый человек-киборг Джонни Рэй умер в 2002 году. Вскоре у Фила Кеннеди закончились гранты, ему пришлось распустить персонал лаборатории, но частную практику он сохранил. В конце концов, власти запретили использовать изобретенные им импланты для вживления в людей. 

Большинство проектов по считыванию информации непосредственно из мозга заточены под отдельные задачи. В 2003 году ученые из Аризонского университета поместили несколько имплантов в мозг обезьяны, они передавали сигнал ручному протезу. В результате обезьяна научилась подносить апельсин ко рту искусственной рукой. Спустя несколько лет двух людей научили силой мысли управлять протезами — с точностью, достаточной, чтобы пить кофе. 

Кеннеди всегда хотел большего, чем его коллеги. Он мечтал научить мозг связываться с компьютером и полноценно управлять им. В 2012 году он написал фантастическую книгу «2051», в которой рассказывал о роботе, который управлялся человеческим мозгом. Кеннеди представлял, что это его собственный мозг. 

В итоге ученый решил поставить эксперимент на себе. «Черт возьми, я просто сделаю это сам», — думал он. Фил Кеннеди размышлял примерно так: человек, однажды поразивший мир созданием киборга, должен снова удивить всех.   

Поскольку в США операции с его имплантами делать было нельзя, ученому пришлось лететь в другую страну. Летом 2014 года Фил Кеннеди отправился в Белиз в Центральной Америке. Он договорился, что операцию проведет местный нейрохирург Хоель Сервантес. Никаких медицинских показаний для вживления электродов в мозг у Кеннеди не было, зато он пообещал заплатить Сервантесу 30 тысяч долларов. 

22 июня 2014 года в голову Фила Кеннеди вживили три электрода, от которых на поверхность головы тянулись провода из золота. Операция длилась 11 с половиной часов и прошла успешно. Но на следующий день выяснилось, что Кеннеди не может говорить. Он произносил нечленораздельные звуки, а через пару дней, наконец, смог выговорить слово «извините». Хоель Сервантес предполагал, что испортил человеку жизнь. Тем не менее, спустя несколько дней Кеннеди вышел в сад, отхлебнул лаймового сока и произнес: «А вот сейчас все хорошо!» 

Ученый вернулся в США и даже продолжил принимать пациентов. Фил Кеннеди ждал, когда импланты врастут в мозг. В октябре 2014 года он снова отправился в Белиз. В рамках второй части операции ему предстояло вживить под кожу головы передатчик для трансляции сигналов мозга (он подключается к золотым проводам, выведенным из мозга). Совладелец клиники, где проводилась операция, вспоминает, что сначала не поверил своим глазам — таким большим и устаревшим выглядел передатчик. Но Кеннеди хотел засунуть себе в голову именно его. Операция прошла успешно. 

В конце ноября 2014-го Фил Кеннеди начал фиксировать активность мозга. Он произносил вслух различные слова и предложения (вроде «Зоопарк кажется ей забавным») и записывал сигналы мозга. Так он проводил все вечера на протяжении семи недель (утром Кеннеди принимал пациентов). В записях доктора он проходит как «Объект ФК». 

Исследование продолжалось меньше двух месяцев, хотя Фил Кеннеди, конечно, не хотел его завершать. Однако кожа на голове никак не затягивалась — передатчик был слишком большим. В результате в январе 2015 года ученый снова лег под скальпель. На этот раз операцию проводили в США — расходы покрывала страховка. Передатчик извлекли, а электроды оставили внутри мозга, поскольку так было безопаснее. 

В сообществе ученых, специализирующихся на изучении мозга, Фила Кеннеди поддерживают за смелость. Он работал в одиночку, сам финансировал свои исследования и собрал ценный массив данных. Впрочем, некоторые просто в ужасе от того, что сделал с собой ученый. «Одни считают, что я смельчак, другие — что сумасшедший», — говорит сам Кеннеди. Пока он не готов повторить свой эксперимент на себе. По его словам, это будет иметь смысл только после того, как появятся усовершенствованные импланты. 

В 2015 году ученые из нью-йоркской лаборатории Wadsworth Center провели следующий эксперимент. При помощи специальной сетки из электродов (эта процедура называется электрокортикография) они записывали сигналы, идущие от мозга семи пациентов, которых попросили читать различные тексты. Затем исследователи использовали эти сигналы, чтобы научить компьютер считывать сигналы и показывать прочитанный текст. Результат оказался лишь чем-то отдаленно похожим, но сами ученые считают, что полноценно такая система сможет работать еще нескоро. 

Кроме того, сейчас есть более удобные приспособления для парализованных людей, помогающие им в общении с окружающими. Если пациент может двигать пальцем, ему проще использовать азбуку Морзе. Кроме того, существуют приложения, которые могут считывать движения глаз. 

У Фила Кеннеди не получилось стать киборгом, но он уверен, что люди обязательно научатся «улучшать себя». «Первая цель — научиться восстанавливать речь. Вторая — восстанавливать движения. Над этим работают многие люди, и они наверняка с этим справятся. Им просто нужны более качественные электроды. И третья цель — это улучшение обычных людей», — заключает ученый.