Ми, люди, створили багатий репертуар комунікації — від жестів до складних мов. Усі види спілкування дають нам можливість ділитись досвідом і співпрацювати, перекидаючи місток від одного розуму до іншого. У новому дослідженні вчені, однак, випробували нову форму комунікації, в якій на зміну мови приходять технології. Вперше в історії вдалося передати команди у формі електромагнітних сигналів безпосередньо від мозку однієї людини до іншої. Дослідження, можливо, свідчить про початок нової ери взаємодії між людьми, яка змінює уявлення про особисту автономію та ідентичність й підіймає низку етичних проблем, які дуже хвилюють.
Ідея передавати інформацію безпосередньо від мозку до мозку турбує вчених та фантастів вже багато років. В її основі лежать різні мотиви — від футуристичного ентузіазму до військових розробок. У книзі “Переступаючи кордони” один з лідерів цього руху Міґель Ніколетіс описав об’єднання людських розумів в один супермозок як майбутнє людства — нову віху в нашій еволюції як виду. Він також провів дослідження, в якому з’єднав мізки кількох щурів за допомогою імплантованих електродів. Цей пристрій Ніколетіс та його колеги описали як “органічний комп’ютер”, або комп’ютер, в якому мізки замість мікропроцесорів. Тварини у цій електронній мережі навчилися узгоджувати активність своїх нервових клітин настільки, що ззовні виглядало так, ніби це єдиний мозок. Цей “супермозок” навчився розрізняти два види електричних стимулів і з легкістю перемагав у цьому завданні окремих тварин.
Якщо об’єднані в мережу мізки щурів “розумніші”, ніж окремі тварини, то що тоді говорити про можливості “біологічного суперкомп’ютера”, який би складався з багатьох людей? Уявіть, наприклад, мережу вчених, які спільно працюють над складною науковою проблемою. Така мережа могла б дозволити людям спілкуватися, незважаючи на мовні бар’єри. А ті люди, чия здатність до комунікації обмежена, могли б висловлювати свої думки і порозумітися з іншими. Але чи справді така нейрокомп’ютерна мережа може стати дієвішим та ефективнішим способом взаємодії?
У новому дослідженні вчені змогли поєднати в мережу мізки трьох людей, які під час експерименту перебували в різних кімнатах. Завдання полягало в тому, щоб правильно орієнтувати блок у відеогрі, який мав заповнити прогалину серед інших блоків. Двоє гравців виконували роль відправників — вони бачили прогалину і знали, чи потрібно повернути блок, — а третій був отримувачем. Цей гравець не бачив екрана і мусив виконувати команди відправників.
Відправникам в експерименті вдягнули на голову електроенцефалограф, який записував активність їхнього мозку. Оскільки вони бачили правильну орієнтацію блоку, вони вирішували, чи потрібно сигналізувати отримувачу команду повернути його. Якщо блок слід було обернути, вони мали зосередитись на світловому сигналі високої частоти. Якщо блок потрапляв у прогалину і його не потрібно було обертати, вони фокусувались на сигналі низької частоти.
Різниця у частоті сигналу зумовлювала різну активність в мозку. Ця активність записувалась за допомогою ЕЕГ і передавалась отримувачу, в якого на голові розмістили пристрій транскраніальної магнітної стимуляції. Якщо від відправників поступала команда “повернути”, магнітний стимулятор подразнював зорову кору отримувача і зумовлював у ній появу фосфена (зорового відчуття, що виникає без впливу світла на око). Відсутність такого сигналу протягом визначеного періоду часу, своєю чергою, була інструкцією не повертати блок.
Після отримання інструкцій від двох відправників отримувач вирішував, чи повернути блок. Як і відправники, він також мав на голові ЕЕГ — для того, щоб повідомити про своє рішення комп’ютеру. Як тільки отримувач вирішував, чи повертати блок, сеанс гри закінчувався, а її результати повідомляли усім трьом гравцям. Це надавало змогу відправникам оцінити дії отримувача, а отримувачу визначити точність відправників. Після цього починався новий сеанс, даючи гравцям можливість покращити свою ефективність. Загалом, за допомогою мережі, яку назвали BrainNet, вчені протестували п’ять команд гравців, досягнувши 80% точності.
Для того, щоб ускладнити завдання, дослідники інколи додавали до сигналу відправників шум. Маючи суперечливі чи двозначні команди, отримувачі швидко навчилися виконувати інструкції точнішого відправника.
Нейрокомп’ютерний інтерфейс також можна використовувати для міжвидової взаємодії, коли люди силою своєї думки можуть контролювати поведінку тварин, в чий мозок хірургічно імплантували електроди. В одному такому дослідженні мозок добровольця пов’язали з мозком щура, і він навчилися рухати його хвостом. В іншому дослідженні людина керувала переміщенням щура, який вільно рухався по лабіринту.
Автори експерименту BrainNet стверджують, що кількість індивідів, яких можна з’єднати в мережу, практично необмежена. Утім, у такий спосіб поки що можна передавати лише дуже просту інформацію — бінарний код “так / ні”. Окрім того, що BrainNet – це дуже хитромудрий спосіб гри в Тетріс, куди ще можуть завести такі експерименти?
Автори стверджують, що кількість інформації, яку можна передати від мозку до мозку за допомогою неінвазивних методів, можна збільшити за допомогою магнітного резонансного знімання. Але МРТ — це дуже дорога і громіздка технологія, яка ще більше ускладнить і так надміру складний спосіб передачі інформації. Інший спосіб її удосконалити — це передавати дані сфокусованим способом — безпосередньо до специфічних ділянок мозку.
Разом з неінвазивним нейрокомп'ютерним інтерфейсом сьогодні дуже швидко розвиваються технології набагато ефективнішого інвазивного, який передбачає імплантацію в мозок електродів. Ілон Маск, наприклад, оголосив про початок розробки імплантату, що міститиме 3 тис. електродів і дозволить передавати набагато складніші повідомлення, ніж в експерименті BrainNet. Хоча ці спроби вражають масштабністю і складністю, вони — ніщо, порівняно з тим, над чим працюють військові. Під егідою Агентства стратегічних оборонних ініціатив США (DARPA) проводять дослідження нейрокомп’ютерного інтерфейсу, який зможе стимулювати одночасно 1 млн нейронів. Хоча цей імплантат не створюють спеціально для взаємодії “мозок-мозок”, його з легкістю можна буде адаптувати для такої мети.
Навіть попри те, що неінвазивні технології виглядають менш лиховісно, ніж імплантати, вони однаково викликають цілу бурю етичних застережень. Наприклад, чи можна буде використовувати цю технологію для примусового впливу на особу? Чи можна буде викрадати думки прямо із голови й надавати іншим доступ до того, що ми думаємо? Чи може “супермозок” порушити відчуття людиною власного “Я”?
BrainNet ще на крок наближає майбутнє, яке омріяв Ніколетіс у своїй книзі — коли “думки та почуття поширюватимуться без обмежень, які накладають на них слова”. Однак, здається, він обійшов увагою один суттєвий момент, який стосується людської мови. Те, що не сказано, інколи не менш важливе, ніж слова. Зміст нашого розуму, прихований від сторонніх в нашій черепній коробці, лежить в основі людської автономії. Тож, можливо, що переваги від “супермозку”, створеного шляхом об’єднання багатьох розумів, дадуться нам лише коштом чогось набагато дорожчого.
Robert Martone
Scientists Demonstrate Direct Brain-to-Brain Communication in Humans
Scientific American, 29/10/2019
Зреферував Є. Л.
03.11.2019