в чем помог Иану Буркхардту. В 2020 году исследователи из Университета Баттелла смогли с помощью уже встроенного в его мозг имплантата обнаружить остаточные сигналы от сенсорных нервов и восстановить приближенный вариант сенсорной обратной связи[233]. “Это изумительно, поскольку я знаю, что не уроню предмет, пока пользуюсь системой”, – сообщил Буркхардт журналисту из издательства MathWorks[234].

Будущее мозговых чипов

Так когда же мы сможем приобрести персональный “внешний мозг”? Пока что массив Юты, почти не изменившийся с момента изобретения, является единственным в своем роде устройством, одобренным FDA, и единственной возможностью для тех, кто хочет считывать или вписывать нейронный код. Но есть одно но: это устройство разрешается использовать для исследований. Не для нас с вами. Законодательные акты сдерживают развитие наиболее передовых имплантатов, которые могли бы помочь расшифровать код мозга. Создано много устройств, позволяющих получать интересные результаты на крысах (и в некоторых случаях на обезьянах), пресса волнуется, но эти устройства все еще не готовы к выходу на рынок. Почему? Ответ все тот же. Существует огромная разница между устройством, считывающим сложные сигналы мозга лабораторных животных, и устройством, которое бы разрешалось встроить в мозг добровольца в экспериментальных целях.

В качестве компьютерно-мозгового интерфейса эта игольница размером с почтовую марку еще далеко не совершенна. Устройство может считывать сигналы лишь с нескольких сотен нейронов и лишь на миллиметровой глубине от поверхности мозга. А встроить в мозг много таких устройств сразу не получится: провода, соединяющие чипы с аппаратом распознавания сигнала вне черепа, становятся потенциальным источником инфекции. Не говоря уже о невозможном количестве информации, которое они будут производить: современные компьютеры не могут хранить такое количество данных[235].

Несмотря на активную рекламу имплантатов вроде тех, что были созданы в рамках проекта BrainGate, после ухода журналистов с прожекторами и телекамерами некоторые участники испытаний обнаружили, что их устройства перестали работать. Полностью парализованная участница экспериментов Донохью Ян Шойерманн в рамках проекта BrainGate несколько лет обучалась управлять роботизированной рукой с помощью мозгового имплантата, но постепенно потеряла эту способность, что вызывало у нее чудовищное ощущение повторного паралича. Исследователи объяснили, что проблема заключается в предсказуемой иммунной реакции организма[236]. Нет ничего удивительного в том, что мозг воспринимает металлическое устройство в качестве чужеродного материала и активно борется с ним, пытаясь изолировать имплантат в непроницаемом коконе. Так что массив Юты вряд ли станет прототипом мозговых чипов будущего.

Раньше уже было создано устройство, учитывающее данную проблему: в 1990-е годы нейробиолог Фил Кеннеди разработал альтернативу массиву Юты. Вместо ста игл, сующих свои носы в нейроны, чтобы подслушивать их разговоры, его “нейротропный электрод” работал по противоположному принципу: привлекая нейроны к себе. Электрод представлял собой стеклянный конус, внутри которого находилась золотая проволока, смоченная в растворе факторов роста и других приманок для нейронов. В таком устройстве нейроны не должны вызывать иммунный ответ, а должны расти и обвивать электрод, что теоретически позволяло бы использовать его на протяжении многих лет. Кроме того, устройство было беспроводным.

В 1998 году Кеннеди встроил один такой электрод ветерану войны во Вьетнаме Джонни Рею, потерявшему после инсульта способность двигаться и говорить; Джонни находился в сознании, но был парализован. Электрод Кеннеди достаточно хорошо улавливал сигналы мозга Джонни, чтобы позволить тому перемещать курсор на экране и медленно составлять с его помощью слова. В средствах массовой информации Кеннеди сравнивали с Александром Грейамом Беллом, но аплодисменты длились недолго. После того как один или два других парализованных пациента отреагировали уже не столь хорошо, Кеннеди больше не смог найти добровольцев, и FDA отозвало разрешение на применение нейротропного электрода на людях. Кеннеди не представил четких данных относительно того, что за вещества он добавлял во встроенные добровольцам электроды. А после появления массива Юты эти эксперименты и вовсе растеряли актуальность. В начале 2010-х годов Кеннеди был в отчаянии. В последней попытке получить достаточно данных, чтобы добиться от FDA повторной выдачи разрешения на использование устройства, он прибег к помощи единственного возможного пациента. В 2014 году он полетел в Белиз, чтобы встроить электрод (запрещенный к применению на людях) в свой собственный (совершенно здоровый) мозг при содействии чрезвычайно взволнованного нейрохирурга – за 30 тысяч долларов. В США такая процедура была бы нелегальной.

Кеннеди пережил продлившуюся одиннадцать с половиной часов операцию и несколько тяжелых послеоперационных дней, на протяжении которых его состояние напоминало состояние паралитиков, которых он лечил. Однако через несколько лет после операции можно сказать, что в целом его здоровье не пострадало. К сожалению, всего через несколько месяцев пребывания электрода в его мозге начались проблемы. В результате второй операции записывающее и передающее устройства были извлечены, но электроды остались – они находились слишком глубоко, и их извлечение представляло опасность для жизни[237].

После такого фортеля FDA вряд ли согласится вновь рассматривать работу Кеннеди. Сам он утверждает, что у него достаточно данных для следующих статей, и оставшиеся в его мозге элементы, по-видимому, не оказали долгосрочного воздействия. Но теперь в стадии разработки находятся несколько новых устройств, и новый электрод под названием Neuropixels уже используется для считывания данных у пациентов, подвергающихся глубокой стимуляции мозга[238]. Он еще не одобрен для применения, но напоминает по конструкции нейротропный электрод Кеннеди и регистрирует сигналы в более глубоких слоях мозга. А еще разрабатываются пьезоэлектрические сенсоры микронного размера, названные “нейронной пылью”, которые распределены по всему мозгу и используют отраженные звуковые волны для захвата электрических импульсов от соседних нейронов[239]. Возможно, вы слышали о “нейронном шнурке”, который Илон Маск вшил в мозг свиньи с помощью робота. Самое последнее новшество – нейрогранулы: в 2021 году было показано, что эти крошки размером с крупинку соли позволяют выполнять ЭКоГ более высокого качества[240]. Число подобных устройств растет главным образом благодаря обильным финансовым вложениям. Инвестиционный фонд BlackRock, финансировавший разработку нейрогранул, сообщил, что добивается того, чтобы мозговые чипы стали более распространенными, чем кардиостимуляторы[241].

В будущем развития мозговых интерфейсов прослеживаются три главные проблемы. Одна из них, о которой часто забывают, заключается в том, что мы, вообще говоря, не очень хорошо понимаем, как работает мозг. “Во всех этих разговорах часто забывают, как мало мы знаем о мозге, – рассказывает нейробиолог из Университета Северной Каролины Флавио Фролих. – Лишь немногие факты были проверены в независимых экспериментах – я имею в виду основные фундаментальные данные, включая обработку зрительной информации”. Именно в этом отношении может помочь устройство, предлагаемое Джонсоном. Компания Kernel работает над созданием нового шлема для записи сигналов мозга (использование