Мы – электрические. Новая наука об электроме тела

Но это сейчас. В перспективе нас ожидает нечто, не имеющее ничего общего с этими инструментами. Такие приборы будут сделаны не из металла. И действовать на нас они будут на гораздо более глубоком уровне. Вероятнее всего, эти устройства будут изготовлены из природных материалов, которые используют такие же электрические программы, как мы с вами.

Часть 5 Будущее биоэлектричества

Нам обещали будущее из хрома, но что, если оно будет из плоти?

Кристина Агапакис

Биоэлектрический код – лишь один из аспектов электрома, которые мы начинаем открывать. И все, что мы наблюдаем, говорит о том, что для успешного воздействия на наше природное электричество необходимо не контролировать его или манипулировать им, а скорее взаимодействовать с ним по его собственным правилам. Кроме того, для полного понимания электрома требуется больше, чем просто найти способы воздействия на ионные каналы или установить механизмы работы нервной системы. Требуются масштабные междисциплинарные исследования и критический взгляд на то, как структура современной науки ограничивает углубление наших знаний. А еще нам придется пересмотреть свойства материалов, с помощью которых мы хотим влиять на наше внутреннее электричество. Возможно, это приведет нас к новому отношению к лекарственным препаратам и их взаимодействию с электромом. Иными словами, эти исследования произведут революцию.

Глава 9 Меняем кремний на кальмаров: “био” в биоэлектронике

За последние двести лет лягушкам пришлось пройти через многое: они участвовали в гротескных кукольных экспериментах Гальвани и служили источником тока в ужасных опытах Маттеуччи. Но никто не мог предугадать, какую еще роль им предстоит сыграть в поисках связи между биологией и электричеством. В 2020 году лягушки стали исходным материалом для создания нового класса организмов, никогда не существовавших в рамках естественной эволюции.

Строго говоря, речь идет о клетках лягушки. Из лягушачьих эмбрионов извлекли несколько тысяч клеток и разделили на группы примерно по две тысячи в каждой. В специально подобранных условиях клетки в этих комочках начали кооперировать между собой, двигаться, действовать по каким-то своим законам, превратившись в “ксеноботов”, как назвали их создатели: слово образовано путем слияния слов Xenopus (лягушка) и “робот”. Они не походили на роботов в нашем привычном понимании, но и лягушками они уже не были. У них не было мозга или нервной системы, так что их способность двигаться и принимать решения отличается от способности людей или животных. У них не было рта и желудка, так что они не могли питаться. Репродуктивных органов у них тоже не было, следовательно, размножаться они тоже не могли. Специалист по робототехнике из Университета Вермонта Джошуа Бонгард, принимавший участие в их создании, считает, что для них есть только одно определение: “это первые живые машины”[410].

Стоп, специалист по робототехнике? Почему специалист по робототехнике занимается созданием лягушачьих ботов?

Робототехника меняется. Раньше считалось, что в ней используются исключительно электрические устройства, которые изредка (как репликанты в “Бегущем по лезвию”) принимают биологическую форму, но теперь это направление исследований смещается ближе к биологии по мере расширения наших знаний в этих двух сферах. Вообще говоря, робот – это программируемое устройство, которое использует информацию, и клетка тоже подходит под это определение. Создатели “ксеноботов” предполагают, что эти крохотные создания однажды смогут осуществлять направленную доставку лекарств в специфические участки тела, удалять бляшки с артерий или убирать пластиковый мусор из океана. Но, вероятно, самая интересная и редкая возможность, открывающаяся перед нами в связи с их появлением, заключается в потенциальном понимании природы материалов, которые мы в будущем сможем использовать для создания роботов, электронных приборов – и имплантируемых устройств.

Ученые годами искали новые, более эффективные способы подключения к нашей нервной системе, но их возможности ограничивались механическими, химическими и электрическими свойствами существующих устройств и их несовместимостью с нашим мозгом на самом фундаментальном уровне. Эти устройства слишком топорны и громоздки по отношению к сигналам, которые они должны контролировать. “Это как играть на пианино молотком”, – прокомментировал Эндрю Джексон, когда я пришла в его лабораторию нейронных интерфейсов в Университете Ньюкасла, чтобы узнать о будущем мозговых протезов. (Это сравнение повторяет высказывание Кипа Людвига о глубокой стимуляции мозга – интересно, что оба исследователя использовали одну и ту же метафору; если я услышу это в третий раз, я точно решу, что это заговор.)