Головы профессора Уайта. Невероятная история нейрохирурга, который пытался пересадить человеческую голову - Брэнди Скиллаче
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Сам актер до этого момента не доживет, но его слова оказались пророческими. Всего двумя годами позже компания Cyberkinetics Neurotechnology Systems, стартап из Брауновского университета, занимающийся разработкой медицинской техники, испросит разрешения на клинические испытания первого поколения нейрокомпьютерного интерфейса. Специалисты СNS планировали вживить в мозг человека устройство, которое будет посылать сигналы напрямую в мышцы – в обход разорванных нервов. Команды ученых из Брауновского университета, Массачусетской больницы общего профиля, Стэнфордского университета, медицинского центра ветеранов в Провиденсе и Кейсовского университета Западного резервного района (это альма-матер самого доктора Уайта) одновременно задались дерзким вопросом: а что, если спинной мозг не нужен? Что, если пациент сможет двигаться только силой мысли?
Сквозь врата мозга
Доктор Джон Донохью, заведующий кафедрой неврологии в Брауновском университете, начал изучать, как мозг превращает мысль в действие, в 1980-х, а затем исследовал, как преобразовать эти электрические импульсы в «язык», понятный компьютерам и другим электронным устройствам[508]. Его изыскания – теоретически – впервые предоставили человеческому мозгу возможность «обойти» спинной мозг и напрямую управлять конечностями. У Брауновского университета не было достаточных ресурсов для создания такой технологии, но в Университете штата Юта разрабатывали передовые нейросенсорные чипы, которые могли измерять нервную активность и передавать ее в виде электрических импульсов. (Собственно, в обычных условиях мозг занят этим постоянно – посредством электрических импульсов приводит в движение разные части тела.) Донохью объединил усилия с учеными из Юты и оформил документы на лабораторных животных, чтобы испытать новый метод. Вскоре он получил первого макака-резуса[509].
Своего подопытного Донохью обучал выполнять разные задачи – примерно так же Уайт работал со своими «макаками с ученой степенью». Его макак, примат нового тысячелетия, обучался не на механических тренажерах, а на видеоиграх: джойстиком передвигал курсор, чтобы получить награду. Затем хирурги погрузили обезьяну в наркоз и вживили ей в мозг чип[510]. К этому чипу напрямую подключили компьютер. Теперь обезьяна, чтобы получить лакомство, должна была снова двигать курсор – но уже без всякого джойстика. Ей было нужно только воображать движения, и при этом электрические сигналы ее мозга перемещали курсор на экране компьютера. Это походило на чудо: впервые в истории мысль была электрически преобразована в действие без посредства спинного мозга.
Как и Уайт несколько десятилетий назад, Донохью для публикации статьи о своем успехе выбрал журнал Nature. В статье под заглавием «Мгновенный нейронный контроль» речь шла о том, что новая технология могла бы послужить парализованным пациентам. Не для того, чтобы они могли контролировать свои конечности (или пока еще не для этого), а чтобы силой мысли взаимодействовать с окружающим миром[511]. Статья вызвала фурор, последовала волна публикаций в других изданиях – например, материал в Science «Обезьяна видит, курсор делает», в котором говорилось: «Животные могут мыслью передвинуть курсор так же быстро, как рукой»[512]. Однако Донохью все же не знал, что именно думает обезьяна; с ней не поговоришь, она не может описать свои ощущения. Для этого устройство придется испытывать на людях. Донохью и его коллеги – невролог Михаил Серруйя и нейрохирург Герхард Фрихс из Брауновского университета, а также Нико Хатсопулос, заведующий кафедрой вычислительной нейробиологии в Чикагском университете, – основали компанию Cyberkinetics Neurotechnology Systems. Команда основателей решила добиваться финансирования и официального одобрения клинических испытаний со стороны FDA.
В 2004 году больницы в штатах Род-Айленд, Массачусетс и Иллинойс были одобрены как места проведения экспериментальной операции. Четыре пациента с тетраплегией согласились принять участие в исследовании[513]. Операции прошли без осложнений, однако в целом эксперимент оказался слишком долгим и трудоемким: два месяца занятий и затем часы тренировки, чтобы научиться двигать курсор, – и это все в условиях повседневной жизни полностью парализованного пациента. После этого компания CNS потратила на усовершенствование системы нейронного интерфейса еще два года. Затем хирурги вживили сенсор в мозг 25-летнего жителя Род-Айленда Мэттью Нэйгла – когда-то он был звездой школьной футбольной команды, но его парализовало после ножевой раны в шею, полученной тремя годами ранее на праздновании Дня независимости. Мозг Мэттью «подключили» к механическому протезу руки. Вскоре пациент смог сжимать и разжимать кулак, просто думая об этом действии. Потом он смог поднять руку. «Вот чума!» – кричит Мэттью. Сам он не мог двигать руками и ногами уже несколько лет, но теперь машет врачам – только силой мысли[514].
Для Донохью главным результатом опыта было вовсе не то, что человек смог повторить успех обезьяны. Нет, ученые беспокоились, что нейронные пути могли атрофироваться или перестроиться. Но сигналы мозга Нэйгла, которые обеспечивали движение рук, оставались неизменными – даже спустя годы после травмы. Следовательно, сигналы, которые посылают команды нашим рукам, пальцам и ступням, которые наморщивают нос или поднимают бровь, сохраняются в любом случае – даже если человек долгое время не получает чувственной информации извне. Для Донохью это означало, что в будущем вживленные чипы будут приводить в движение не только механические конечности, но и собственные части тела пациента. Таким образом, излечение паралича больше не требует сращения спинного мозга. Не нужно чинить то, без чего можешь обойтись[515].
Имплант, вживленный Нэйглу, размером с мелкую монету. С одной стороны из него выходили сто тонких, как волос, электродов. Устанавливался этот чип непосредственно над областью, отвечающей за двигательные функции. Для Нэйгла устройство конструировали с односторонней связью: пациент «посылает» мысли, которые, становясь электрическими сигналами, преобразуются во внешние движения. Но были и модели с обратной связью. Донохью считал, что «электроды, запущенные в мозг» на глубину до 10 сантиметров, могли бы облегчить хронические боли или помочь в излечении болезни Паркинсона, эпилепсии, депрессии и не только[516]. Вместе с тем журналист Дэвид Юинг Дункан, автор книги «Экспериментальный человек», отозвался на это статьей для сайта SFGate, где высказывал опасения, что импульсы, посылаемые в мозг извне, открывают дорогу манипуляциям с сознанием. Или что с помощью таких же чипов, что был вживлен Нэйглу, военные пилоты смогут поднимать самолеты и выпускать ракеты только усилием мысли. Странный возврат к фантастическим опытам по телекинезу в СССР? Донохью признавался, что один цирковой артист присоединил систему передачи электрических импульсов к своему животу и управлял третьей рукой с десятью пальцами, активируя двигательные нейроны сокращением мышц пресса[517]. Нэйгл, однако, предпочитал не думать о возможных опасных последствиях: он был уверен, что Бог выбрал его, чтобы показать миру, каким может быть будущее. «Я не жалею, – сказал он. – Верю, что
