1 year ago
34
Уже несколько дней все западные СМИ перепечатывают историю про парализованного мужчину, которому при помощи имплантов в головном и спинном мозге вернули возможность ходить. Транслируемый месседж: это революция, ведь пациент с поврежденным спинным мозгом управляет своими движениями буквально силой мысли. И, как часто бывает в подобных случаях, это в корне неверная трактовка, которая играет против науки.
Голландец Герт-Ян Оскам, получивший травму спинного мозга, передвигается при помощи импланта, вживленного в мозг. Фото: EPA-EFE / JEAN-CHRISTOPHE BOTT. Искажения и преувеличения научных достижений порождают ложные ожидания от науки, которые рано или поздно приведут к тому, что человек разочаруется в ней. Потому что он был уверен, что наука уже всё умеет: воскрешать мертвых, возвращать подвижность парализованным, ремонтировать ДНК, выращивать органы, — а в действительности выясняется, что всё не так. На деле наука действительно добилась очень многого, но этих достижений уже недостаточно.
Восторженные рассказы о человеке, который благодаря хитроумному интерфейсу «мозг — компьютер» начал самостоятельно ходить спустя 12 лет после парализовавшей его травмы, — наглядная иллюстрация подобного вредного подхода. Это замечательная работа, блестящий пример proof of concept (подтверждение работоспособности концепции. — Прим. ред.), но до массового исцеления парализованных нам предстоит еще очень долгий путь, и далеко не факт, что подобное в принципе возможно.
Молодой голландец Герт-Ян Оскам повредил спинной мозг в аварии на велосипеде и потерял способность ходить. Он слегка чувствовал ноги, но не мог ими шевелить. То есть моторная кора в мозгу, отдающая приказ ходить, и нервы и мышцы ног, исполняющие этот приказ, были в порядке — повреждены оказались нервные «провода», передающие сигнал от моторной коры ногам. Ученые нашли в моторной коре Оскама участки, которые сильнее всего активировались, когда голландец представлял, как делает шаг. „
В кору прямо над этими местами вставили электроды, которые считывают сигналы мозга и передают их на блок обработки информации — грубо говоря, компьютер.
Он портативный, но довольно большой, так что Оскам должен носить его в рюкзаке. Компьютер расшифровывает сигналы и перекодирует их в импульсы, которые передаются уже на другие электроды, имплантированные в спинной мозг Оскама. Они стимулируют соответствующие двигательные нейроны, которые заставляют мышцы ног сокращаться.
Нейробиологи из Швейцарского федерального технологического института Лозанны демонстрируют мозг с вживленными имплантами. Фото: EPA-EFE / JEAN-CHRISTOPHE BOTT. В итоге, когда Оскаму нужно куда-то идти или, скажем, подниматься по лестнице, он представляет, как делал это до травмы. Электроды в головном мозге считывают возникающие сигналы и передают на электроды в спинном мозге, которые отдают приказы непосредственно рабочим нейронам. То есть происходит в буквальном смысле чтение мыслей — точнее, двигательных намерений. Более того, после многих месяцев тренировок с имплантами к оставшимся сохранными нервным волокнам Оскама в спинном мозге частично вернулась чувствительность, и теперь он может самостоятельно (хоть и с костылями) вставать с кровати, ходить по квартире и садиться в машину даже тогда, когда все вживленные устройства выключены.
На первый взгляд работа выглядит как абсолютный прорыв, но есть множество нюансов. Во-первых, Оскам единственный из нескольких пациентов, с которыми работали ученые, смог при помощи имплантов снова начать ходить. Вероятно, прогресс оказался настолько существенным из-за того, что у него были повреждены не все нервные «провода» в спинном мозге. „
Удастся ли достичь таких же результатов у людей, чьи нервные волокна были разрушены тотально, неизвестно.
Во-вторых, Оскам может ходить только с костылями и очень медленно (вот тут можно посмотреть, как он расширял диапазон движений на разных стадиях эксперимента). То есть мы не говорим о полном восстановлении функций и возвращении к нормальной жизни. Тем более мы не говорим о беге, велокроссе или любом другом спорте. В-третьих, установка имплантов — это инвазивная операция, причем в случае верхних электродов — операция на мозге. Это всегда рискованный процесс. Чтобы вставить импланты, в черепе Оскама просверлили два отверстия диаметром 5 см каждое, и в ходе экспериментов один из имплантов воспалился: началось заражение стафилококками, и его пришлось менять. Так как импланты нужно носить всю жизнь, риск повторных заражений как бактериями, так и паразитическими грибками очень высок.
Кроме того, не до всех зон мозга можно «дотянуться», устанавливая импланты на наружной части коры, как было сделано в этом случае. А более глубокая инвазия точно не подходит для потокового применения. В-четвертых, пока что вся конструкция с блоком обработки и специальным шлемом на голове довольно громоздкая. В-пятых, Оскам много месяцев упорно практиковался и привыкал к новому способу ходьбы, чтобы освоить базовые движения.
Каждое из этих «но» кажется не таким уж существенным (хотя первый пункт крайне важен, потому что он определяет, сможем ли мы помогать массово или только избранным счастливчикам), но, складываясь вместе, они делают новую технологию пока далекой от использования в повседневной жизни. Это очень интересный результат, который показывает, что в принципе направление «улавливать сигналы мозга, расшифровывать, перекодировать и отправлять целевым органам основанные на анализе этих данных импульсы» вполне перспективно. Еще лет десять назад это было совсем не так очевидно: хотя работы, в которых животные силой мысли управляли протезами или манипуляторами, проводились и раньше, тогда это были вовсе неприменимые за пределами лаборатории конструкции вроде открытого черепа с торчащими из него проводами.
Новая работа обнадеживает и демонстрирует, что область интерфейсов «мозг — компьютер» весьма многообещающая, но рассуждать о революции или хотя бы массовом внедрении этой технологии пока преждевременно. И разумеется, речи не идет о тотальном киберпанке или цифровой сингулярности с переписыванием своего сознания на чип. Мы говорим о хотя бы каком-то приемлемом практическом применении, в первую очередь, видимо, для людей с различными травмами. А вот когда для них это станет рутинной практикой — то есть технология разовьется до по-настоящему высокого уровня, — тогда, наверное, уместно будет говорить о более широких возможностях метода.
