Фантомное чувство - Ричард Ловетт

ОБРАЩЕНИЕ К ЗАНУДЛИВЫМ СКЕПТИКАМ: в этой статье описывается, насколько близко мы подошли к созданию Восприятия, которое является главным научно-фантастическим допущением короткой повести «Фантомное чувство». Чтобы понять статью, читать повесть не обязательно, но статья раскрывает кое-какие содержащиеся в прозе секреты.

Десять лет назад компания, называющаяся WiCab, приобрела защитную каску, какую используют строительные рабочие, и пристроила к ней акселерометр — прибор, измеряющий силу движения (и гравитации) в любом направлении. Выход от акселерометра шел на компьютер, где сигнал обрабатывался, преобразовывался и через 100 крошечных электродов подавался с помощью специального загубника на язык человека, носившего каску.

Целью этого эксперимента было дать возможность людям с нарушениями равновесия почувствовать «вкус» равновесия, сигналы о состоянии которого они ощущали как мягкое покалывание и пощипывание на языке. Если вы стоите прямо, то чувствуете покалывание в центре языка. Если вы покачнетесь, то сместится и зона сигнала. Ваша задача — научиться стоять так, чтобы сигнал ощущался только по центру, где он «должен» быть.

«Идея очень проста, — заявил один из изобретателей, Митч Тайлер, в интервью журналу выпускников Висконсинского университета в Мэдисоне. — Попробуйте приложить к чьей-нибудь макушке палец, чтобы указать: вы держитесь прямо. Если вы наклоните голову, то почувствуете: палец скользит в какую-то сторону, и вы, естественно, возвращаете голову в исходное положение, чтобы восстановить состояние. Вы просто корректируете отклонения в вашем положении в соответствии с показаниями этого «маркера».

И это работает. Причем поразительно хорошо и поразительно быстро — человек обучается фактически за какие-то минуты.

«Как только испытуемый усваивает, что ощущения на языке связаны с его ориентацией в пространстве, вступает в силу интуиция, — говорит Тайлер. — Все очень быстро перемещается из сознательной сферы в подсознательную».

Устройство, которое сейчас продается под названием BrainPort (Мозговой Портал), является ранним предшественником Восприятия, с которым работает герой повести Кип Маккорбин.

В повести Кип использует имплантанты в виде татуировки для управления роем насекомых-киборгов, снабженных микросенсорами, дающими ему возможность видеть и слышать на удалении. Сенсоры наподобие детекторов лжи позволяют ему также считывать эмоции людей на расстоянии около 500 метров, помогая обнаруживать опасность (расстояние ограничивается единственным фактором — возможностью насекомого нести на себе аккумулятор достаточной мощности, чтобы вести передачу данных).

Все это предполагает использование сложных технологий, но именно задача, которая, на первый взгляд, кажется самой сложной — интерпретация поступающих от роя данных, — может на деле оказаться одной из самых легких. Успешное применение BrainPort показывает, что наш мозг замечательно пластичен и гибок — это значит, что даже во взрослом возрасте его можно «перенастроить», чтобы по-новому интерпретировать получаемые сигналы.

Совершенно не обязательно использовать именно язык для приема сигналов. Сгодится любой подходящий участок кожи. В один прекрасный день подобные технологии смогут позволить клиническим реабилитационным центрам подключать к таким участкам сигналы от множества камер или микрофонов, что даст основанное на осязании зрение слепым или такого же рода слух глухим. Это не будет настоящим зрением или слухом, но для людей, натренированных в распознавании этих сигналов, ощущения способны оказаться весьма близкими к подлинным. Разница, пожалуй, может заключаться в качестве разрешения, поскольку осязательные рецепторы обладают большей «зернистостью», чем глазная ретина или рецепторы внутреннего уха.

Кип использует термин Слияние (интеграция) для описания процесса обучения интерпретации таких сигналов. В его случае, когда он получает разнотипную информацию от 300 насекомых, добиться целостного восприятия этого потока, конечно, гораздо труднее, чем просто держать голову так, чтобы электрическое покалывание оставалось в центре языка. Но задача та же, и разница только количественная. «Если у вас есть способность к Слиянию, — говорит Кип, — данные перестают быть данными… а вы просто воспринимаете некий целостный образ-ощущение, точно так же прямо и непосредственно, как воспринимаете то, что идет дождь или что вы находитесь на тропическом пляже».

Управление насекомыми тоже звучит фантастично, но в определенных пределах это уже сейчас возможно. В 2009 году группа ученых под руководством Хиротака Сато с факультета электрических систем и компьютеров (Electrical Engineering and Computer Science) Калифорнийского университета в Беркли информировала общественность, что они разработали имплантат, с помощью которого могли дистанционно управлять полетом жука, используя в качестве пульта управления обычный лэптоп.

Эта технология, названная HIMEMS (Hybrid insect micro-electro mechanical systems — Гибрид насекомого и микро-электромеханических систем), использует электроды, имплантированные в мускулы и нервную систему жука еще на стадии его нахождения в коконе. Когда жук достигает зрелости, его мозг и мускулы уже составляют единое целое с электродами, которые могут управляться с помощью чипа и микробатареи, встроенных на спине насекомого. Сигналы WiFi, подаваемые на чип, могут использоваться для перехвата управления крыльями жука, позволяя оператору менять направление его полета.

Звучит жутковато. Но пресс-релиз Агентства по продвинутым оборонным разработкам (Defense Advanced Research Projects Agency), в котором говорилось о планах использования жуков в качестве носителей сенсоров вроде микрофонов и газоуловителей, доказывает: во всем этом нет ничего невозможного. Агентство поясняет, что мы, в конце концов, веками проделывали похожие вещи с животными, используя менее технологически развитые методы, такие как ярмо для быков или уздечку для лошадей.

Контролировать нервную систему животных можно не только с помощью чипов и WiFi. На ежегодном собрании Американского физического общества, состоявшемся 15–19 марта 2010 года в Портленде, штат Орегон, Андрью Лейфер, аспирант-биофизик из Гарвардского университета, демонстрировал видеоматериалы о том, как ему удалось управлять движениями крошечного червя, называемого Caenorhabditis elegans, используя свет зеленого лазера.

С. elegans был выбран для этих целей, потому что у него имеется всего 302 нейрона и потому что он прозрачный. Последнее обстоятельство важно, поскольку суть экспериментов заключалась в следующем: червь был генетически модифицирован так, чтобы его нейроны активировались при освещении зеленым светом. Если осветить всего червя зеленым светом, то активируются все нейроны сразу. Но если точечно освещать лучом лазера какой-то единственный нейрон, то «включается» только он. На данной стадии это просто исследовательский проект, запущенный с целью изучения того, как работает нервная система червя, имеющая длину всего один миллиметр.