Технологии Четвертой промышленной революции

Как и во всех обсуждаемых в этой книге технологиях, прогрессу науки о мозге способствовали быстрый рост вычислительной мощи, разработка меньших по размеру, более дешевых и сложных сенсоров, а также появление методов машинного обучения, позволяющих обнаруживать закономерности в колоссальных объемах неструктурированных данных. В основе работы мозга лежит обмен электрическими сигналами, которые образуются в процессе химических реакций. Влияя на химию мозга или на обмен электрическими сигналами, эти сигналы можно измерить, «хорошие» сигналы – сымитировать, а распространение нежелательных сигналов в мозге – заблокировать. Специализированные технологии, такие как современные микроэлектроды, позволяют регистрировать поведение или изменять состояние одного отдельно взятого нейрона. Функциональная магниторезонансная томография позволяет увидеть, как ведут себя разные участки мозга в различных обстоятельствах.

За последнее десятилетие эти возможности позволили исследователям сделать удивительные открытия. Джеффри Линг (Geoffrey Ling), с 2014 по 2016 год занимавший должность директора отдела биологических технологий при Управлении по перспективным научным исследованиям министерства обороны США, утверждает, что «всего лишь через несколько лет мы будем считать эксперименты 2008 года, в которых обезьяна управляла роботизированной рукой только с помощью сигналов мозга, одним из главных открытий в истории человечества»^{167}.

В исследовательских лабораториях, таких как лаборатория Альдо Фейзала в Имперском Колледже Лондона, вместо мозговых волн используется отслеживание движения глаз в связке с машинным обучением – этот метод позволяет исключительно точно определять, какие движения намеревается выполнить человек. Эти методы позволяют предоставить людям с параличом всех конечностей возможность управлять креслом-коляской или роботизированными протезами, не тратя деньги на дорогостоящие интерфейсы «мозг-машина»^{168}. Другие методы служат углублению нашего понимания причин неврологических болезней и психических расстройств, таких как шизофрения, аффективное расстройство и болезнь Альцгеймера.

Энцефалографы фиксируют мозговые волны, а в некоторых случаях могут даже передавать сигналы, влияющие на работу мозга. Такие устройства вышли за рамки научно-исследовательских лабораторий и стали потребительскими носимыми устройствами^{169}. Другие продукты предлагают влиять на мозг косвенно – посредством звуковой или световой терапии. К многообещающим методикам следует отнести использование фокусированного ультразвука для неинвазивного получения изображения и лечения тканей, а также оптогенетику, в которой свет применяется для активирования генетически измененных клеток мозга.

К химическим методам относится применение ряда веществ и ноотропных лекарственных средств, разработанных для улучшения различных параметров работы мозга. Такие лекарственные средства, как модафинил и адерал, применяются не только для тех целей, для которых они изначально создавались, то есть для поддержания состояния бодрствования и (как предполагается) улучшения когнитивной функции. Действие таких веществ похоже на действие кофеина, но они сильнее способствуют повышению ясности ума и зрительного внимания.

Совершенствование средств измерения активности мозга может значительно повысить качество тестирования медицинских средств для лечения или повышения активности мозга. В настоящее время более 65 % препаратов, разработанных для лечения мозговых расстройств, не проходят фазы III клинических исследований. У психиатров, которые назначают лекарства от мозговых расстройств, нет возможности надежно тестировать и сравнивать эффективность препаратов для разных пациентов.

Нитиш Такор (Nitish Thakor), директор Института нейротехнологии при Национальном университете Сингапура, указывает, что некоторые нейротехнологии применяются не только для лечения головного мозга, но и для устранения последствий повреждения спинного мозга и нервных окончаний. Нейронная модуляция (стимулирование нервов) может способствовать восстановлению функции не только конечностей, но и других жизненно важных органов, таких как легкие, мочевой пузырь и сердце^{170}.

Нейротехнологии способны даже расширять возможности органов чувств человека за границы, образовавшиеся за миллионы лет естественной эволюции. Линг говорит, что всего лишь через несколько лет люди смогут видеть в инфракрасном диапазоне, записывать и воспроизводить, то есть повторно испытывать, воспоминания и сны, обрабатывать множественные потоки зрительной информации из различных источников и одновременно управлять многими конечностями и автономными объектами. Эти возможности могут быть ближе к реальности, чем мы думаем. Инженер и изобретатель Илон Маск (Elon Musk) недавно объявил, что инвестировал в компанию, занимающуюся разработкой интерфейсов «мозг-компьютер», аргументируя это тем, что он предвидит «более тесное слияние биологического и цифрового интеллектов»^{171}.