В то время как научная фантастика полнится образами киборгов, слившихся с цифровой реальностью, у людей возникает тревога: вдруг однажды компьютеры получат контроль над нашими чувствами? А наше сознание смогут незаметно копировать и переносить на цифровой носитель? Давайте попробуем разобраться, настолько ли опасны настоящие нейроинтерфейсы.
Церебро мистериум
В мозгу человека миллиарды нейронов. Они генерируют электрические импульсы и посредством их передают информацию между мозгом и различными частями нашего тела. Где‑то в процессе и формируется то, что принято называть сознанием.
Материализоваться мысли могут только одним способом — через мышцы. Без их использования люди не способны передавать содержимое внутреннего мира другим.
При этом исходный код мыслей конвертируется и сжимается, прежде чем превратится в речь или жесты. И казалось бы, такое простое действие, как, например, ковыряние в носу, на самом деле скрывает за собой долгий и сложный путь: сигнал от головного мозга сначала идет к спинному, проходит по нервам до мышц руки и заставляет их сокращаться. В это время рецепторы на разных уровнях следят за движением и отправляют обратную связь, чтобы скоординировать процесс.
Однако что делать, если человек лишается даже такого канала связи с внешним миром? Да и в целом идея передавать мысли напрямую, без мышечного посредничества, не кажется откровенно безумной. Как раз нейроинтерфейсы и призваны наладить прямой контакт между мозгом и, например, компьютером. Но как понять, что конкретно происходит в человеческой голове?
По велению электричества
По своей природе нервный импульс — это всплеск электрического поля. А их, в свою очередь, можно считывать, расшифровывать и, самое главное, передавать. Но мы не будем долго и нудно погружаться в истоки поиска способов считывания мозговой активности, а остановимся лишь на нескольких традиционных. Самый старый из них — электроэнцефалография. Электроды улавливают активность целых пучков нейронов, находящихся в коре головного мозга, затем сигнал усиливается и модулируется. С помощью ЭЭГ можно примерно судить о состоянии человека — скажем, расслаблен он или напряжен. Существуют и другие способы, но они слишком сложные, требуют дорогостоящего оборудования и не дают полной картины о всех процессах, протекающих внутри. Инвазивные же методы используются в самых крайних случаях. Все‑таки на идею долбить череп здоровому человеку пока что поглядывают с опаской.
Проблема восприятия
С 1970‑х широко распространены кохлеарные имплантаты, которые вживляются непосредственно в слуховой нерв, принимают аудиосигналы и самостоятельно преобразуют их в поток электрических импульсов. Однако после внедрения имплантата человек не сразу обретает слух. Мозгу еще предстоит научиться считывать и декодировать искусственные импульсы.
Слуховой аппарат не вкладывает в мозг наборы инструкций или «драйверы», а просто переводит информацию с внешнего устройства в доступный формат.
Работает все это только благодаря особому свойству нашего мозга (нейропластичности), заключающемуся в возможности менять структуру в результате обучения, а также восстанавливать утраченные связи после повреждений.
Недавно в интернете завирусился стартап RoboRoach Bundle, который позволяет создать киборга‑таракана и управлять им с помощью смартфона. В комплект входит все необходимое, кроме самого таракана: электронная плата с батареей, приспособления для операции по вживлению и некоторые другие инструменты. В результате нехитрой операции в нервы внутри тараканьих «усов» вживляются электроды. И когда туда посылается сигнал, таракану кажется, что антенна‑локатор касается препятствия, вынуждая насекомое сворачивать с пути. Но крохотный мозг жучка быстро понимает, что что‑то не так, и перестает откликаться на команды. Таракану нужно дать 20 минут перерыва, по истечении которых он снова будет готов выполнять команды. Правда, примерно через неделю стимуляция совсем перестает работать. После этого можно отделять устройство и искать нового «добровольца».
Казалось бы, странное развлечение на пару минут, но стоит только в этом уравнении заменить таракана на человека, и идея, сама по себе дикая в своей «вопиющести», может лечь в основу какого‑нибудь технохоррора.
В любом случае получается, что компьютер не позволяет быстро и непринужденно навязать мозгу другое восприятие реальности. Общение, налаженное между нейронами, постоянно меняется и преобразуется. За всем этим сложно уследить, а тем более расшифровать такой массив данных. Но как получается, что некоторые люди могут использовать компьютер, играть в видеоигры и даже управлять протезами одной силой мысли?
Дело в том, что нейроинтерфейс считывает не мысли, а намерения, да и то только те, которые интерпретированы в известные компьютеру команды. То есть пользователь учится создавать сигналы, понятные компьютеру, а компьютер — грамотно их считывать. Под словом «пользователь» подразумевается мозг, который генерирует нужные импульсы и дает готовые параметры, а система ищет их и распознает в потоке сырых данных.
Ложная телепатия
Сейчас ведется множество разработок, которые расширяют сферу применения и возможности нейроинтерфейсов. И речь не только о медицине. С помощью различных нейрочипов можно силой мысли играть в популярные игры и набирать тексты. Но справедливости ради стоит отметить, что во многих разработках не обходится без машинного обучения, позволяющего эффективнее отделять значимые сигналы от шума и «додумывать» недостающие фрагменты мозгового кода.
Стоит упомянуть нашумевший Neuralink. Это далеко не первый пример нейроинтерфейса. Успешные попытки создания подобных устройств были еще в прошлом веке, но они велись «молча» и без использования исполинской машины пиара. Однако и у данной технологии все еще слишком много проблем. Дело в том, что мозг «общается» с конечностями электрическими сигналами, но совсем иначе, нежели компьютер. И это не просто два разных языка, а абсолютно другие принципы передачи информации. Не существует четкого словаря, переводящего язык мозга в компьютерный код. Ведь едва ли в Neuralink специалисты лучше, чем в десятках лабораторий по всему миру, занимающихся этой же проблемой.
Возможно, однажды мы и научимся лучше распознавать мозговые сигналы и нейроинтерфейсы плотно войдут в нашу жизнь. Но пока сфера их применения ограничивается лишь редкими исследованиями. А что касается чтения мыслей, контроля разума и восстания машин — не переживайте, пока что можно спать спокойно...
