Через 5-10 лет чипы будут конкурировать с таблетками
Илон Маск рассказал о том, что специалистам его компании удалось вживить чип в мозг обезьяне, которая теперь может играть в компьютерные игры. Через месяц предприниматель обещал представить видео с чипированной обезьяной. Что значит это событие для науки, сможет ли Маск приготовить видео, грозит ли чипирование человечеству, и когда чипы победят таблетки, рассказал профессор Сколтеха Михаил Лебедев.
– Чем интересен эксперимент Маска по вживлению чипа в обезьяний мозг?
– Насколько я понимаю, они сделали на обезьяне то же самое, что они сделали на свинье (в августе 2020 года Илон Маск продемонстрировал свинью Гертруду, которой в мозг был вживлен чип. Он сравнил чип с фитнес-браслетом – ред.). В данном случае обезьяне имплантировали много электродов, поставили усилитель и беспроводное устройство для общения с внешними компьютерами. Обезьяна выглядит хорошо. Основное достижение – миниатюризация усилителя и система имплантации электродов, которую они уже показывали на крысах и свиньях. Хороший технологический результат.
– Как происходило вживление?
– Скорее всего, обезьяне имплантировали чип в моторную кору, может быть, в сенсорную в области руки. Они сделали дырку в черепе, туда роботом поместили электроды, от электродов провода идут к усилителю. Куда поместили усилитель, будет ясно позже. Затем все это покрыли каким-то цементирующем раствором, потом снова натянули кожу и зашили. Устройство снабжено батарейкой, которая заряжается индуктивным способом, то есть нужно подвести обезьяну к индуктивной зарядке, зарядить, и насколько-то этого будет хватать. Насколько, пока не ясно – может, на десять минут, может быть, на час.
– Как же обезьяна играет, и что это значит?
– Если имплантировали в зону руки, то каждый раз, когда обезьяна двигает рукой, нейроны в ее мозге разряжаются. Обезьяна не глупая, и если ее подкреплять за что-то, например, за то, чтобы гонять курсор по экрану или играть в пинг-понг, то она, скорее всего, научится играть.
– Маск пообещал, что обезьяны чуть позже будут коллективно играть в пинг-понг? Насколько это реально?
– Такая работа тоже уже была, мы ее опубликовали втроем: три обезьяны управляли движением одной виртуальной руки. Вообще, обезьяны не очень кооперативные животные. Если их посадить в комнату, дать каждой по ракетке, то они не будут играть в пинг-понг, поэтому, скорее всего, каждая обезьяна сидит напротив своего экрана, на котором есть точки, изображающие других игроков. Можно предположить, что обезьяна смотрит на экран, видит какие-то объекты и может как бы играть с другими обезьянами в игру.
– Чипы, обезьяны и пинг-понг – в этом чувствуется стиль Маска в преподнесении информации, сразу захватывает. Что стоит за этим с научной точки зрения, какая проблема решается?
– Речь идет о нейропротезировании. Оно состоит в том, что если у человека «испортился» мозг, то мы его можем «починить». Допустим, если имеется травма спинного мозга, то мы можем снять сигнал с головного мозга, огибаем травму спинного мозга и направляем сигнал к мышцам руки или к стимулятору, таким образом, парализованная рука движется. Другая амбициозная задача. Допустим, повреждена область мозга А, которая передавала сигнал от области Б к области С. Мы протезируем область А, вставляем это в мозг и функционально замещаем. Пока это не делается, но в будущем такое возможно.
Как снимать сигналы от нейронов мозга? Есть два основных подхода. Первый – не инвазивный, то есть мы не трогаем человека, а ставим ему на голову электроэнцефалограмму и считываем. Все бы хорошо с этим методом, но сигнал считывается не очень хороший. Энцефалограмма не очень информативна, для хорошего сигнала нужно вставлять электроды в мозг – это второй подход. Но на людях не экспериментируют, поэтому вставляют электроды в мозг обезьянам, потому что ее мозг ближе всего к мозгу человека. Маск помог сделать имплантат миниатюрным, и он не тревожит животное. До него делали так: обезьяну сажали в специальное кресло, подсоединяли разъемы и провода, что неудобно для обезьяны. Для обезьян это максимально удобно, в перспективе для человека это тоже будет максимально удобно.
– Какая основная проблема, почему мы еще все не ходим с имплантатами в мозгу?
– Самая существенная проблема – это биосовместимость. Что бы мы ни засунули в мозг, организм будет пытаться это отвергнуть. Мы вставили электроды в мозг, его окружают глиальные клетки, а потом он может совсем быть закрыт соединительной тканью, и это ухудшит передаваемый сигнал. Когда будет решена проблема биосовместимости, тогда все фантастические планы станут реальностью.
– Маск через месяц собирается показать видео с обезьянами, играющими в пинг-понг?
– Это совершенно реально, и это не настолько ново. Я такие работы публиковал, и другие публиковали. Обезьяны выполняли самые разнообразные задачи там: гоняли что-то по экрану компьютера, даже ездила по комнате на тележке, управляя тележкой силой мысли. Обезьяне имплантировали в мозг такую же систему, как у Маска, но только это не был такой миниатюрный прибор, а была шапочка на голове, внутри которой была наша электроника.
Скорее всего, в видео Маска будет показана сидящая обезьяна. У нее никакие провода не торчат из головы, и она управляет чем-то на экране.
– Когда речь идет о чипах в голове даже у обезьян, то возникает мысль, что человечество все-таки чипируют. Разница только в том, сделает это Маск или Билл Гейтс? Насколько это реальная угроза?
– Обезьян чипировали очень давно, до Маска. В СССР чипированные обезьяны летали в космос и тоже были счастливы. Единственная разница, им имплантировали не так много электродов. Теперь о том, чипирует ли Маск людей. Пока это все на стадии медицинских приложений, и широкого чипирования не планируется. Но если это начнет широко применяться в человеческой области, то определенные проблемы могут возникнуть. Особенно, если эти имплантаты будут стимулировать. Можно стимулировать области удовольствия и мотивации. Можно представить себе людей с чипами, которые будут нажимать на кнопочку и получать удовольствие. Имплантат для самостимуляции можно сделать прямо сейчас, и никакой технической сложности это не представляет. Пока это гораздо сложнее, чем принимать таблетки, но это осуществимо.
– Стало только страшнее. А есть какие-то этические нормы по этому поводу?
– Статьи философы пишут о том, что это и к чему приведет. На уровне государства, по крайней мере в России, я ничего подобного не слышал. Никакие нормы не вводились.
– Маск или его ученые могут получить Нобелевскую премию за эту технологию?
– Как я уже сказал, Маск представил миниатюрный передатчик, а сама схема разрабатывается довольно давно и многими учеными. На мой взгляд, есть две основные фигуры – Мигель Николелис (бразильский ученый – ред.) и Эндрю Шварц (американский ученый – ред.). Они стояли у истоков метода «мозг – машина», но за последние годы к ним присоединились другие игроки. По идее, пора бы уже давать Нобелевскую премию, но не совсем понятно, кому и считать ли, что достигнут грандиозный результат. Обычно Нобелевскую премию дают, когда результат уже виден. Здесь было обещание, что мы поставим человеку имплантат, и он будет двигать протезом. На уровне лабораторий результаты были получены, но еще в клинику это не было внедрено.
– Когда, вы думаете, в клинику будет внедрено?
– Что-то уже есть. Я вижу, как число таких работ растет. Я полагаю, что скоро начнется конкуренция между фармакологией и такими нейрофизиологическими методами лечения. Вместо таблетки вы получите тонкие имплантаты в какой-то области, причем необязательно мозга, в любой орган можно имплантировать, и он начнет там что-то делать.
– Когда начнется такая конкуренция?
– Я думаю, через 5-10 лет. Тупика здесь не будет, будет прогресс, о котором мы сейчас можем и не догадываться.
– Насколько ученым нужна разработка Маска?
– Мы бы не отказались от такого миниатюрного прибора. Не знаю, сколько это будет стоить, но хотелось бы, конечно, его использовать. По идее, эту систему в лабораториях уже хотелось бы иметь.
– Какую роль в подобных разработках играет Россия?
– Что касается таких вещей, как нейрохирургия, отставания нет. У нас есть прекрасные нейрохирурги, которые имплантируют все, что угодно, а вот в технологии отставание есть. Что касается экспериментов на животных, то Европа вычеркнула себя из этого соревнования, потому что запретила эксперименты на животных. Я думаю, что Китай будет лидировать, потому что там все разрешено и обезьян достаточно. В России нет запретов на исследования, поэтому тоже есть все возможности. Пока российских работ немного, но мы собираемся восполнить этот пробел.
