Каково это — ​оперировать на живом мозге

Цифровой океанHi-Tech

Мысленно с вами. Как работают нейроинтерфейсы — те, что уже испытаны на животных и людях

Текст Роман Фишман

Первая обезьяна управляла роботом «силой мысли», просто думая о нужном движении. Вторая могла ощупывать предметы, существующие лишь в виртуальной реальности. Мозги еще трех обезьян объединились для совместного решения сложной задачи. Все они были подопечными разработчика нейроинтерфейсов Михаила Лебедева. Мы поговорили с ним о том, каково это — ​оперировать на живом мозге — и что будет, когда мы окончательно станем киборгами

Со своими компьютерами и смартфонами мы общаемся даже чаще, чем с близкими. Но все такие взаимодействия проходят сквозь узкое «бутылочное горлышко» интерфейсов: медленный ввод текста пальцами, крошечные буквы, бликующий на солнце экран… Неудивительно, что чем дальше, тем активнее идут работы над технологиями прямого взаимодействия с электроникой — ​нейроинтерфейсами.

Чтобы компьютер мог правильно ответить на сигнал мозга, требуется зарегистрировать электрическую активность нервных клеток и выделить из них команду, которую тот собирался отдать телу: рукам, пальцам, голосовым связкам. И наоборот, стимулируя нейроны, можно напрямую имитировать поступающие в мозг сенсорные сигналы. Тут все зависит от места расположения электродов. В теменной коре удается отслеживать и контролировать фокус внимания, в зрительной — ​визуальные образы. Моторные и соматосенсорные области позволяют работать с тактильными и двигательными сигналами.

Михаил Лебедев, Научный руководитель Центра биоэлектрических интерфейсов Высшей школы экономики (ВШЭ), профессор Сколковского института науки и технологий (Сколтех): "Пока что стимуляция мозга происходит довольно грубо — ​все равно что паяльником тыкать в компьютер. Но если повторить такую процедуру много раз, то он „натренируется“. Структура мозга пластична, он гибко адаптируется, обучается обрабатывать незнакомые и даже „неправильные“ сигналы. Поэтому не так уж и важно идеально попасть в тот или иной конкретный нейрон. Мозг сам заметит возбуждение — ​ему не так уж и важно, какое именно, — ​и перестроится. Даже совершенно новые ощущения будут включены в уже имеющиеся сети."

Подведенные к мозгу электроды можно сравнить с программируемыми клавишами. В принципе, к ним можно «привязать» почти любую команду, лишь бы она примерно совпадала с функциональностью соответствующей области. Удается даже «проапгрейдить» животное, например ночным зрением. Можно заменить конечность роботизированным протезом, теоретически ​даже добавить дополнительную руку. Мозг такой, он привыкнет.

В 2016 году по совету Михаила Лебедева нейробиолог Эрик Томсон наделил крыс «инфракрасным осязанием». Массив электродов был внедрен в сенсорную кору и связан с ИК-датчиком, закрепленным на голове животного. Мозг гибко адаптировался к восприятию новых данных: уже через пару минут крыса реагировала на тепловое излучение и в полной темноте ориентировалась по нему при поиске лакомства.

Никуда без хирургии

Главное направление таких работ было определено еще в 1870 году. Немецкий физиолог Эдуард Гитциг воздействовал электричеством на кору открытого мозга собаки и заметил, что при стимуляции определенных участков животное непроизвольно двигается. Так была открыта моторная кора, и до сих пор ученые стимулируют мозг и считывают его сигналы примерно так же, как это делал Гитциг, — ​подводя контакты непосредственно к мозгу. Хотя существуют и более мягкие, неинвазивные подходы.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Что такое флагман? В чем отличие обычного смартфона от флагманского Что такое флагман? В чем отличие обычного смартфона от флагманского

Рассказываем о «флагманском смартфоне», стоит ли его покупать и как выбрать

Цифровой океан
Таблетка от жадности: почему лекарства такие дорогие Таблетка от жадности: почему лекарства такие дорогие

Из чего складывается стоимость лекарств

Вокруг света
Уникальный российско-американский тепловоз ТЭРА-1 продается на «Авито» – почему он вам не знаком Уникальный российско-американский тепловоз ТЭРА-1 продается на «Авито» – почему он вам не знаком

ТЭРА-1: тепловоз с российской базой и американской начинкой

ТехИнсайдер
Кому нужен пианист, если есть Моргенштерн. Зачем компании нанимают на работу звезд Кому нужен пианист, если есть Моргенштерн. Зачем компании нанимают на работу звезд

Приглашение в компанию известных людей может перевернуть корпоративную культуру

СНОБ
Как провести дофаминовый детокс: 3 основных правила Как провести дофаминовый детокс: 3 основных правила

Как сделать дофаминовый детокс? Давайте разбираться с психологом

Psychologies
Вторсырье примут в электронном виде Вторсырье примут в электронном виде

Служба управления отходами Ubirator запустила собственную ERP-систему

Inc.
Россия возвращается в СССР. Так ли это? К 30-летию путча 1991 года Россия возвращается в СССР. Так ли это? К 30-летию путча 1991 года

Новая Россия семимильными шагами возвращается во времена СССР

СНОБ
Беспилотный бизнес «Яндекса» оценили в $7 млрд Беспилотный бизнес «Яндекса» оценили в $7 млрд

Компания по разработке беспилотных автомобилей «Яндекса» оценивается в $7 млрд

Forbes
Денег нет и не будет? Денег нет и не будет?

Какие ошибки восприятия действительности мешают нам увеличить свой доход

Лиза
Аборты — для богатых: как связаны контроль рождаемости и финансовое состояние женщин Аборты — для богатых: как связаны контроль рождаемости и финансовое состояние женщин

Почему немецкая модель доступа к бесплатным абортам не может работать в России?

Forbes
Когда размер и правда не имеет значения: лучшие мини-сериалы 2021-го года Когда размер и правда не имеет значения: лучшие мини-сериалы 2021-го года

Лучшие новые мини-сериалы

Cosmopolitan
Почему мужчины разбрасывают носки? Почему мужчины разбрасывают носки?

Разбрасывание носков — проявление инстинкта или психологическая проблема?

Psychologies
Древние останки двух младенцев обнаружили в итальянском музее спустя 80 лет Древние останки двух младенцев обнаружили в итальянском музее спустя 80 лет

Археологи нашли ранее неучтенные кости, выкопанные в пещере Арене Кандине

N+1
“Мне пришлось доказывать, что я жива” “Мне пришлось доказывать, что я жива”

Однажды 36-летнюю Кристину Бальчеву признали умершей

Psychologies
Шалость удалась! Макеева, Асмус и другие звезды в мокрых майках показали грудь Шалость удалась! Макеева, Асмус и другие звезды в мокрых майках показали грудь

Звездные россиянки не постеснялись позировать без нижнего белья

Cosmopolitan
20 самых интересных фильмов о войне в Афганистане 20 самых интересных фильмов о войне в Афганистане

20 кинокартин про бесконечную войну в Афганистане

Maxim
Гестационный диабет: почему возникает, как лечат и кто в группе риска Гестационный диабет: почему возникает, как лечат и кто в группе риска

Почему возникает гестационный диабет, как его лечат?

Cosmopolitan
Выйти из тени Выйти из тени

Как восстановить кожу и решить проблемы, которые возникли во время отпуска

Добрые советы
Лучшие фильмы, чтобы посмотреть в пятницу, 13-е Лучшие фильмы, чтобы посмотреть в пятницу, 13-е

Фильмы про ужасный уикенд, которые ты мог пропустить!

Maxim
Приворожит и сглазит: главная ведьма по знаку зодиака - кто она? Приворожит и сглазит: главная ведьма по знаку зодиака - кто она?

У кого из знаков зодиака самые сильные способности к колдовству

Cosmopolitan
7 случаев применения остроумного психологического оружия в древности 7 случаев применения остроумного психологического оружия в древности

Военные хитрости древних военачальников

Maxim
Обойдемся без кислорода! Непревзойденные ныряльщики из мира дикой природы Обойдемся без кислорода! Непревзойденные ныряльщики из мира дикой природы

Некоторые представители животного мира прекрасно умеют нырять

Вокруг света
Алёна Яковлева: «Похудеть можно в любом возрасте!» Алёна Яковлева: «Похудеть можно в любом возрасте!»

Народная артистка РФ Алёна Яковлева делится секретами красоты и оптимизма

Худеем правильно
Рычащий рокот: прошлое и настоящее дизельного двигателя Рычащий рокот: прошлое и настоящее дизельного двигателя

Жизнь Рудольфа Дизеля человека была непростой, полной падений и взлетов

Вокруг света
Фирменное блюдо: том ям Фирменное блюдо: том ям

Секреты самого популярного блюда Таиланда

Вокруг света
По локоть в будущем. Тест-драйв хирургического робота Da Vinci на живом пациенте По локоть в будущем. Тест-драйв хирургического робота Da Vinci на живом пациенте

Меня пригласили на настоящую роботическую операцию. На живом человеке

Цифровой океан
Кризис – время чудес Кризис – время чудес

Кризис среднего возраста — это время самого расцвета сил

Men’s Health
Канарские палеопочвы «записали» пылевые бури Сахары и Сахеля Канарские палеопочвы «записали» пылевые бури Сахары и Сахеля

Бури бушуют в регионе Сахары и Сахеля уже больше 400 тысяч лет

N+1
Александр, сын Ярослава Александр, сын Ярослава

Почему мы почти ничего не знаем об Александре Невском

Дилетант
Блат или талант? Самые известные актерские династии Голливуда Блат или талант? Самые известные актерские династии Голливуда

Голливуд стал местом рождения целых актерских династий

Cosmopolitan
Открыть в приложении