12.07.2004

Электрическая сила мысли

Умение передвигать предметы одной лишь силой мысли долгое время оставалось лишь уделом иллюзионистов и фокусников, а также неотъемлемым атрибутом разного рода мистических фильмов или блокбастеров, где лишь благодаря спецэффектам телекинез становился реальностью. Однако наука не стоит на месте: американские ученые расшифровали нейронный код, с помощью которого мозг, посылая сигналы, управляет конечностям. Теперь медики утверждают, что буквально через несколько лет методика, вживления в мозг специальных чипов, будет усовершенствованна достаточным образом и позволит людям, в первую очередь, страдающим заболеваниями с нарушенной моторикой, например, параличами или болезнью Паркинсона, управлять мысленно протезами. А в повседневной жизни пульты управления, будь то от телевизора или гаражной двери, будут внедрены в мозг…

Команда американских ученых из Дьюкского Университета (Дюрхам) провела уникальную операцию, целью которой была расшифровка нейронного кода, с помощью которого мозг управляет телом. Во время операции 11 пациентам, страдающим болезнью Паркинсона, было вживлено по 32 электрона толщиною с человеческий волос в область головного мозга, отвечающую за управление конечностями и координацию движений. Причем, согласно сообщению научного журнала Neurosurgery, данный эксперимент был частью предложенной больным терапии: с помощью электрических импульсов в настоящее время медики добиваются смягчения симптомов данного заболевания. В ходе операции пациенты были подключены к компьютеру, и им предлагалось поиграть в компьютерные игры. Таким образом, ученые смогли расшифровать нейронный код, с помощью которого они разработали алгоритм, позволяющий переводить мысли о движении руки в компьютерный приказ. Согласно оценке ведущего специалиста в данной области Мигеля Николелиса (Miguel Nicolelis), такой эксперимент указывает на то, что имплантация электронов позволит в будущем людям контролировать протезы на ампутированных или парализованных конечностях и управлять ими.

Главное достижение ученых состоит в создании связи между компьютером и мозгом человека. На вопрос, как им удается среди миллиарда нейронов находить именно те, что отвечают за информацию по совершению движения, ученые отвечают следующим образом: в двигательном отделе кортекса, так называемом моторкортексе, функционирует целая сеть нейронов, которая работает по принципу синхронности оркестра. Согласно оценке некоторых специалистов, например, Бурка Барретта (Burke Barrettt), специалиста в области кибернетики, в структуре нейронных связей есть элемент избыточности, именно этот факт позволяет на данном этапе обойтись дюжиной имплантированных электронов.

Нечто подобное ученые уже пытались сделать ранее, например, в 1998 году команд ученых из Атланты (Эрморский Университет) вживили один электрод в мозг парализованному человеку. С помощью данной операции он мог осуществлять коммуникацию с окружающим миром, двигая мысленно курсор по экрану, на котором были буквы, которые он складывал в слова.

Правда, о том, чтобы контролировать с помощью одного электрода движение руки, речи тогда не было. Следующим этапом стали эксперименты, проводимые на резус-макаках. М. Николелис в пошлом году вживлял по 320 электродов в область головного мозга коретекс, отвечающего за движение. С помощью электродов животные могли, управляя джойстиком, контролировать движение искусственной роботизированной руки. Ученые при этом могли изучать потоки электрической энергии, проходящей в мозгу макак. Через какой-то промежуток времени обезьяны усвоили, что для того, чтобы двигать конечностями, достаточно лишь подумать об этом. Причем, имплантанты в мозгу обезьян служили им до трех лет.

Не только ученые занимаются разработкой такого рода "электронных протезов". Конкуренцию исследованиям Николелиса составляет коммерческая структура, занимающаяся разработкой "мозговых ворот". По сообщению журнала Spiegel, вживление в мозг микрочипа 4 миллиметра длиной позволяет человеку управлять силой мысли разного рода объектами. Сотня электродов, расположенных на чипе, вживляется на 1 миллиметр в кортекс. По замыслу создателей компьютер должен принимать сигнал, поступающий из мозга и выполнять приказы на уровне мыслей. В настоящее время проводятся первые клинические испытания. Уже через пять лет нам обещают целую индустрию, достижения которой будут одинаково эффективны, как для протезов, так и для управляемых мыслью ворот и клавиатур.

Однако не все ученые позитивно оценивают такого рода операции по превращению людей в киборгов. Например, в Германии исследователи - Габриель Курио (Gabriel Curio) или Нильс Бирбаумер (Niels Birnbauer) из разных университетов делают ставку на чипы, которые не нужно будет вживлять в мозг. Связь может осуществляться на уровне импульсов. Пока лишь ученые добились возможности "беспроводного" передвижения курсора по экрану компьютера.

Источник:
NewsInf