Читать книгу "Мозг. Советы ученого, как по максимуму использовать самый совершенный в мире орган - Майк Трентер"

на кончике пальца.

В будущем эту продвинутую микроскопию можно будет сочетать с использованием шлема виртуальной реальности, чтобы визуализировать все мозговые связи. С помощью такого шлема можно было бы в буквальном смысле прогуляться по мозгу. К сожалению, в современном виде этот метод имеет существенные недостатки. Так, некоторые части клеток мозга не подсвечиваются или не увеличиваются. Эти проблемы будут рассмотрены в дальнейших исследованиях, по мере того как улучшится понимание этих методов.

Можно ли загрузить воспоминания?

Вернемся к созданию компьютеризированного мозга. Основная проблема изучения клеток человеческого мозга заключается в том, что они уничтожаются в процессе. Клетки должны быть стабильными и неподвижными, чтобы ученые в лаборатории получили четкие фотографии. Этот процесс отличается от сканирования мозга в больнице, при котором врачи смотрят на мозг в целом, а не на несколько крошечных нейронов. Один из способов решения данной проблемы заключается в использовании мозга недавно умершего человека. Другой, более наглядный способ состоит в том, чтобы дождаться момента, когда человек вот-вот умрет, и сохранить мозг. Компания под названием Nectome[42] занимается именно этим.

Смертельно больные волонтеры соглашаются на консервацию мозга, надеясь сохранить свои мозговые клетки и, следовательно, воспоминания практически в идеальном состоянии.

По сути, они хотят заморозить свой мозг. Nectome находится в авангарде новейшей области экспериментальной нейробиологии, называемой консервацией памяти. В 2018 году всего через несколько часов после смерти человека его мозг был извлечен и законсервирован с использованием нового метода компании. Метод сработал. Этот мозг будет использован в дальнейших исследованиях, посвященных совершенствованию процесса консервации.

Для метода консервации компания Nectome разработала химический раствор на основе глутарового альдегида. Он позволяет сохранить мозг и все его микроскопические структуры до будущих поколений, которые займутся расшифровкой. Это непростая задача, учитывая, что в каждом синапсе содержится как минимум 300 тысяч молекул и точно не известно, какие из них функционально важны для воспоминаний и как клетки используют их для долгосрочной памяти. Нейробиологи и раньше пытались консервировать ткани мозга, но данный процесс приводил к их повреждению, и в итоге мозг становился непригодным для использования в будущем. По этой причине новый подход, разработанный компанией Nectome, так интересен.

Амбициозная цель компании – сохранить мозг до того времени, когда его смогут в той или иной форме оживить. Однако многие ученые считают, что даже через 100 лет такая реанимация будет невозможна. О связях внутри этого органа до сих пор известно очень мало. Даже если ученые получат коннектом[43], вполне возможно, что этой карты мозга будет недостаточно, чтобы можно было извлекать из него информацию и расшифровывать ее. Сотрудники Nectome подчеркивают, что они сосредоточены лишь на долгосрочном хранении тканей мозга. Они стараются законсервировать связи, синапсы и аксоны, которые являются основой хранения воспоминаний, и на данном этапе не пытаются реанимировать мозг.

Многие вопросы, связанные со спецификой формирования воспоминаний, остаются без ответа, поэтому маловероятно, что в ближайшее время получится идентифицировать личность и поведение и загрузить в аватар. К сожалению, у ученых пока нет ответов на многие важные вопросы. В первой главе, посвященной процессу формирования воспоминаний, мы говорили о том, что одна из сложностей их расшифровки – это хранение мелких деталей каждого воспоминания по всему мозгу. Связи с эмоциональными, зрительными, логическими и другими областями могут составлять единый эпизод. Будет ли отдельный рецептор или ионный канал отвечать за воспоминание о случае, когда вы посмеялись над шуткой, испытали сочувствие к близкому человеку или восхитились картиной? Интересно, если ученые поймут происходящие в мозге изменения, можно ли будет стереть ненужные воспоминания? Возможно, вы захотите сохранить счастливые моменты посещения парка развлечений, за исключением того момента, как вас вырвало после американских горок.

Вполне вероятно, что ученые научатся «читать» некоторую информацию о мозге на базовом уровне.

Например, мы сможем определить, из какого десятилетия воспоминания и на каком языке говорил человек, или получить расплывчатое описание ранее посещенного места. Это сложнее, чем кажется, потому что отдельно взятое воспоминание не хранится в виде киноленты или фотографии, а состоит из набора подробностей о нейронных взаимодействиях, каждое из которых соотнесено со своими небольшими изменениями. Для расшифровки коннектома необходим мощный искусственный интеллект, который покажет, как и почему связаны клетки мозга. Чтобы решить эту проблему, в течение нескольких месяцев до консервации мозга человеку нужно будет носить беспроводной шлем с электродами, соединенный с продвинутым искусственным интеллектом. Это будет иметь решающее значение при расшифровке коннектома с целью реанимировать мозговые пути в искусственном органе или «запустить» исходный обычный мозг.

Предположим, что у ученых может получиться «скачать» воспоминания после смерти человека. Если бы можно было извлечь последние кадры жизни убитого, это помогло бы в раскрытии преступления. Возможно, однажды следователи будут «скачивать» воспоминания живых людей при помощи беспроводного устройства, чтобы узнать правду при расследовании уголовных дел. Со временем эта технология выйдет на потребительский рынок, и в будущем мы сможем использовать беспроводные устройства, чтобы идентифицировать счастливое воспоминание, вспомнить расположение места, которое мы ранее посещали, или воспроизвести список покупок.

Нейробиологические исследования и продукты практически наверняка будут двигаться в направлении неинвазивной фиксации данных.

Сегодня ученые получают самые надежные данные с помощью электродов, которые хирургическим путем имплантируются в мозг.

Часто в исследованиях принимают участие люди, которым ранее уже были имплантированы электроды для предотвращения эпилептических припадков. Это делается для того, чтобы свести к минимуму проведение инвазивных процедур тем, кто в них не нуждаются. Мы медленно движемся в будущее, где изменения мозга можно будет фиксировать беспроводным способом, и сейчас поговорим об этом подробнее.

Та же голова, новое тело

Если ученые так хотят сохранить мозг, почему бы им просто не отрезать голову от тела? Зачем загружать информацию из умершего мозга и расшифровывать ее, если можно просто пришить голову трупа к здоровому телу?

Сделаем паузу, пока вас тошнит.

В 1908 году ученый Чарльз Гутри попытался пришить голову одной собаки к шее другой.

После хирургического вмешательства животное прожило всего несколько часов. В 1971 году бригада хирургов провела жутковатую операцию, в ходе которой голова одной обезьяны была пересажена другой. Обезьяна прожила восемь дней, и врачам даже удалось восстановить у нее основные чувства, такие как обоняние, вкус и слух. Конечно, подобные процедуры ужасны и напоминают о жертвах, принесенных во имя науки. В 2019 году 33-летний россиянин Валерий Спиридонов, страдающий спинальной мышечной атрофией, был назван первым человеком, чья голова будет пересажена на чужое тело. В годы, предшествовавшие потенциальной операции, он сотрудничал с итальянским нейрохирургом