Мы – электрические. Новая наука об электроме тела - Салли Эди
Этот механизм заинтересовал Теодора Бергера (он не приходится родственником Хансу Бергеру), только созданные им впоследствии электроды не вызывают ощущения, а создают искусственные воспоминания.
Создание воспоминаний
Бергер намеревался имитировать функцию гиппокампа – отдела мозга, в котором обрабатываются и кодируются воспоминания. Он долгое время работал над созданием чипа, регистрирующего мозговые сигналы при том или ином типе поведения, а затем загружающего их обратно в мозг с помощью алгоритма множественного входа / множественного выхода (multiple-input/multiple-output, MIMO), чтобы воспроизвести это поведение.
Для проверки алгоритма MIMO он временно повреждал мозг крысы, специфическим образом блокируя способность гиппокампа записывать воспоминания, и тем самым имитировал деменцию. При этом он предварительно регистрировал сигналы мозга, пока крыса успешно выполняла определенное задание. После повреждения мозга животное уже не могло его выполнить. Однако при загрузке в поврежденный гиппокамп ранее записанного алгоритма MIMO к крысе возвращалась способность выполнять задание, связанное с памятью, хотя ее мозг оставался поврежденным[228].
Бергер считал, что создал протез памяти (хотя не все соглашаются с этим определением). Он и его соавторы заключили, что “при наличии достаточной информации о нейронном кодировании воспоминаний нейронный протез может восстановить и даже усилить когнитивные процессы”. Но это еще не все. Код от одной крысы можно ввести любой другой, и это, кажется, подтверждает, что Бергер открыл элементы универсального кода, управляющего формированием воспоминаний у всех существ[229], даже у макак-резус[230]. В последнем случае метод MIMO использовали, чтобы не дать обезьяне сделать неправильный выбор. Животные, получавшие код “правильного решения”, в 15 % случаев делали наилучший выбор. На основании этих данных Бергер заключил, что алгоритм не является специфичным для животных какого-то одного вида, и это означает, что в один прекрасный день, когда вам захочется жареной картошки, имплантат “правильного решения” может подтолкнуть вас вместо этого съесть салат.
Бергер долгое время получал гранты от Агентства передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA), известного в качестве отдела “сумасшедших ученых” армии США, и его исследования прекрасно соответствовали их попыткам понять неврологические основы памяти и травматических поражений мозга (в том числе для помощи пострадавшим в результате взрывов самодельных устройств и других боевых ранений). Агентство финансировало создание протеза памяти для имплантации в человеческий мозг[231], однако слишком сжатые временные рамки и недостаточная сумма финансирования не позволяли провести испытания на людях. И тут на сцене появился Брайан Джонсон, который незадолго до этого выручил 800 миллионов долларов от продажи компании онлайн-платежей PayPal и хотел вложить средства в какой-то более захватывающий проект[232].
Узнав о работе Бергера, Джонсон немедленно вложил 100 миллионов долларов в новый стартап Kernel, задача которого заключалась в воплощении чипов памяти в реальность. Казалось, использование нейронного кода предоставляет неограниченные возможности. Если все наши чувства в конечном итоге сводятся к электрическим сигналам, попадающим в специфические участки мозга, нельзя ли путем имитации этих сигналов создавать воспоминания с нуля?
Инженеры группы заявляли, что им нужно лишь получить доступ к большему числу нейронов. Другие исследователи, утверждавшие, что научились передавать память об ощущениях, использовали систему из тридцати двух электродов. Но Джонсон сообщил журналистам, что его план заключается в создании имплантируемых протезов памяти с двумя тысячами электродов, причем это число в будущем можно будет увеличить до пяти или даже до десяти тысяч. Не терпящий поражений основатель компаний SpaceX и Tesla Илон Маск предложил создать мозговой имплантат, который будет считывать и записывать информацию одновременно от нескольких тысяч нейронов (Маск никогда не берется за скромные проекты и заявляет, что такой имплантат будет эволюционировать параллельно с искусственным интеллектом). Казалось бы, это путь простого линейного прогресса: чем большим количеством нейронов мы можем манипулировать – тем точнее мы имитируем нейронный код, а чем точнее мы его имитируем – тем мощнее становится мозговой интерфейс. Следовательно, если мы хотим считывать и записывать информацию для большего количества нейронов, нужно просто добавлять электроды.
Однако просто добавлять новые электроды бесконечно невозможно (подробнее об этом говорится в главе 9). Вскоре после того, как Бергер присоединился к проекту Kernel, Джонсон уговорил Адама Марблстоуна уйти из лаборатории синтетической биологии в Массачусетском технологическом институте и возглавить стратегический отдел компании. Но когда Марблстоун с коллегами начали анализировать работу Бергера и задачи Kernel, они обнаружили потенциальную проблему. Во-первых, Бергер работал с устройством, в котором было всего шестнадцать электродов – даже меньше, чем в массиве Юты. Во-вторых, заявления о том, что алгоритм восстанавливал память, были слишком радужной интерпретацией эксперимента, поскольку задачи перед испытуемыми стояли простые и конкретные. “Когда люди говорят, что научились «читать нейронный код», подразумевается, что они расшифровали язык, а на деле они всего лишь прочли слова «да» и «привет», – комментировал Марблстоун. – Технически это верно, но фактически преувеличено”.
После неудачи с проведением испытаний на людях сотрудничество прекратилось. Однако Марблстоун не считает, что это причина для скепсиса. “Учитывая, что мы еще немногое знаем о нейронном коде и не имеем технологии для более детальной записи и считывания, мы пока просто не понимаем, можно это сделать или нет”, – говорит он. Но инвесторов такими словами не убедишь. Когда Джонсон понял, что просто взять и масштабировать устройство Бергера для создания нового, которое кто-то сможет купить уже сегодня или завтра, не получится, компания Kernel прекратила работу над чипами памяти.
В конечном итоге более глубокое понимание проблемы заставило Брайана Джонсона изменить свое отношение к нейронному коду. “Одно время мы в Kernel обдумывали создание медицинского прибора типа устройства для глубокой стимуляции мозга, – рассказывает Марблстоун. – Но мы пока не знаем, что еще можно делать с устройствами для глубокой стимуляции мозга, кроме как применять при болезни Паркинсона”.
И это объясняет то, что произошло позднее: Марблстоун посоветовал Джонсону оставить идею о записи нейронного кода и заняться самым интересным, что можно сделать с головным мозгом без вскрытия черепа. Джонсон послушался, и компания Kernel занялась считыванием мозговых сигналов. Она начала работу над устройством, которое было бы способно измерять другие характеристики ментальной активности при стимуляции мозга либо с помощью имплантатов, либо под действием кетамина. Иными словами, устройства замкнутого типа, которое требовалось нейробиологу Хелен Мейберг. Такое устройство должно уметь считывать нейронный код во время или после воздействия электрического или иного стимула, и это позволит понять, какие последствия такая стимуляция вызывает в мозге.
Чипов памяти пока еще не существует, но нейронный код уже кое
