Что можно сделать с помощью нанопроводников?

Общение людей подошло к той черте, за которой оно будет полностью пересмотрено. Скоро мы сможем извлекать заметно больше пользы от применения той технологии, благодаря которой миллионы сообщений будут отправляться и приниматься одновременно и без единой ошибки. Интерфейсом при взаимодействии с машинами будет служить обмен мыслительными сигналами. Мы станем узлами единой сверхсети, общаясь с окружающими посредством передачи мыслей. Та речь, которую мы знаем сегодня, может выйти из употребления.

Профессор Кевин Уорвик, проект «Киборг I», 2004 г.

Правда, Уорвик[51](Kevin Warwick) не предлагает никакого правдоподобного механизма для «обмена мыслительными сигналами» в качестве интерфейса для взаимодействия с машинами. Конечно, он совершенно прав в том, что информацию головному мозгу можно передавать электронным образом. Именно это и делают мои кохлеарные импланты. Я знаю, как это – слышать звуки своими собственными ушами, и я понимаю отличия в восприятии их посредством встроенных «электронных ушей». Теперь, когда я привык к последним, могу заявить: они дают мне практически те же ощущения, что и обычные органы слуха. По своему устройству и принципам работы системы друг от друга отличаются, но конечные результаты их действия очень похожи: в слуховой зоне коры мозга возбуждаются определенные группы нейронов, а в сознании возникает чувство понимания. Электронное слышание остается слышанием именно потому, что ничем иным оно быть не может.

Однако Уорвик имеет в виду отнюдь не ту информацию, которую дают нам органы чувств. Он говорит о коммуникации, а это совершенно другое дело. Для общения требуется куда больше входящей и исходящей информации, чем поступает в мозг через кохлеарный имплант. Кроме того, интерпретироваться данные должны на более высоком уровне ментальной деятельности. И кто в мире на это способен?

Я должен во всем этом разобраться. Мне показалась интересной одна идея, которую выдвинул Родольфо Линас, нейробиолог из университета Нью‑Йорка[52]. От нее просто волосы дыбом встают. Линас предложил инженерам сделать из тысяч проводов такой тонкий кабель, чтобы его можно было ввести в бедренную артерию в районе паховой области, а затем по кровяному руслу провести к головному мозгу – как при ангиографии. Достигнув последнего, провода кабеля должны распределиться таким образом, чтобы их концы попали в капилляры. В итоге каждый провод сможет снимать возбуждение соответствующего нейрона, а также изменять оное, передавая ему электрические импульсы.

Возможно, вы не поверите, что в капиллярах имеется достаточно места, однако оно есть. На иллюстрации видно, что диаметр каждого проводка – менее одного микрона (миллионной доли метра), то есть существенно меньше, чем просвет самого капилляра. Сотрудники лаборатории, которой руководит Линас, показали, что, в принципе, сделать все можно. Они вводили платиновые нанопровода в капилляры выбранных в качестве лабораторных образцов тканей и регистрировали возбуждение прилежащих нейронов[53]. Заряд быстро распределялся, и теперь исследователи надеются получить такие провода, которые могли бы проводить электроток нужной силы[54].

Фактически, эта технология уже существует. Медики могут вводить длинную тонкую трубку через бедренную артерию, направляя ее затем в головной мозг – чтобы сделать инъекцию антиракового препарата прямо в область опухоли. Мы говорим о микрокатетерах, диаметр которых значительно превышает толщину нанопроводов, составляя от 0,5 до 1 миллиметра[55]. Однако ученые доказывают, что применение нанопроводников должно позволить проникнуть в мозг еще глубже. В статье, описывающей использование микрокатетеров, газета New York Times приводит высказывание одного из медиков: «В техническом отношении нет препятствий к тому, чтобы достигнуть любой части мозга»[56].

Конечно, любому из нас ясно, что введение в живой мозг множества нанопроводов чревато проблемами. Каким образом провести тысячи нанопроводников через все изгибы и сплетения капилляров? (Последние – так же искривлены и перекручены, как ветви баобаба). Как подвести каждый из нанопроводов к заданному месту? Что будет, если они перепутаются? Как предотвратить короткое замыкание при их возможном контакте? Как быть с тромбами в кровеносных сосудах? А вдруг проводок пройдет сквозь капиллярную стенку? Каким мыслится электропитание? Как я уже отметил, это очень смелая идея.

В сущности, все возражения подобного рода уже высказывались в 1970‑х годах – в связи с кохлеарными имплантами. Критики доказывали: нет никакой возможности ввести электроды в узкую кохлеарную область – улитку внутреннего уха, «утопленную» в черепе на глубину полтора дюйма и размер которой не превышает горошины. Даже если нечто подобное и удастся, говорили они, то во влажной и соленой среде тела весьма вероятно короткое замыкание между электродами. А если получится преодолеть и эту проблему, настаивали противники имплантации, все равно нельзя будет компенсировать недостаток информации, который неизбежно проявится из‑за потери 16 000 волосковых сенсорных клеток (hair cells), прежде передававших сигналы слуховым нервам. И потом: как, мол, будет функционировать электричество в устройстве, целиком расположенном внутри человеческого тела? А как добиться того, чтобы компьютер, размещенный внутри черепной коробки и связанный с электродами, имел необходимую производительность? (В ранних экспериментах для переведения звуковых сигналов в цифровую форму и передачи их на антенну импланта, разработчики использовали компьютеры размером с холодильный шкаф. Подопытные могли что‑то слышать только сидя рядом с ними – да и то если были соединены с машиной специальным кабелем). Но несмотря ни на что все эти проблемы были решены в течение двух десятков лет. Сейчас, печатая этот тест, я слышу щелканье клавиатуры, тихое гудение кондиционера и легкие шорохи подушки за моей спиной.