Всё, что мозг хотел знать про мозг - Светлана Кузина

С этими непроизвольными движениями сталкивался каждый из нас. В детстве, когда мы учились читать, большого труда стоило научиться читать «про себя», слова сами собой вырывались наружу. Позднее усилием воли мы научились подавлять, сдерживать свою речь, научились читать про себя. На самом деле при этом развивались те самые тормозящие процессы, которые открыл Иван Сеченов и которые сдерживают другие наши мысленные движения. Но, как и в случае телодвижений, торможение не в состоянии целиком нейтрализовать внешние проявления речи, оно способно лишь ослабить их, сделав малозаметными, но не отсутствующими. Недаром многие даже в зрелом возрасте продолжают при чтении неслышно шевелить губами, бормотать, шептать. Это происходит не только при чтении, но и при вычислениях, рассуждениях.

Даже когда отсутствуют такие явные признаки мысленной речи, все равно остаются сопровождающие ее малозаметные движения, которые могут быть зарегистрированы чувствительной аппаратурой. Проще всего обнаружить эти движения путем регистрации электрической активности звукопроизводящих мышц, подобно тому, как при электрокардиографии по регистрируемым миоэлектрическим токам мышц сердца исследуются его сокращения. Правда, в нашем случае ввиду слабости сигналов по сравнению с уровнем помех от других мышц придется размещать датчики не на поверхности тела, а вводить их непосредственно в мышцы. Далее токи мышц (миоэлектрические токи) усиливаются, преобразуются в цифровой вид и поступают в память компьютера, где сопоставляются с предварительно записанными сигналами тех же мышц, но возникающими во время устной речи. Эти сигналы, снятые заблаговременно теми же датчиками, но, естественно, без значительного усиления, закладываются в память компьютера вместе с соответствующими им слогами и звуками устной речи. Сопоставление сигналов устной и мысленной речи производит специально составленная программа, которая и позволит услышать, о чем думал человек.

Такова вкратце схема устройства для чтения мыслей. Его техническое воплощение сложнее и представляет серьезную задачу для специальных областей техники и хирургии. Потребуется, например, снимать показания с многочисленных и подвижных мимических мышц, большого количества еще более подвижных мышц языка.

Проблему составит и установка датчиков на мышцы гортани, к которым нелегко подобраться снаружи. Нелегка и задача сопоставления импульсов устной и мысленной речи, поскольку торможение должно не только сильно уменьшать амплитуду импульсов, но и дополнительно искажать их структуру, длительность, причем для разных мышц в разной степени.

Тем не менее все это сложности скорее технического, а не принципиального характера. И все же затруднения эти столь значительны, что прежде, вероятно, будет создано более простое устройство, которое позволит читать мысли тех, кто никогда не выскажет их вслух, – глухо-немых, умеющих общаться только посредством языка жестов. Или людей, разбитых параличом.

Действительно, у глухонемых вербальные мысли также вызывают непроизвольные движения, но не звукопроизводящих органов, а органов, посредством которых они привыкли общаться, – рук и пальцев. Мышцы рук обеспечивают более простые и однозначные движения, чем, например, мышцы губ и языка, эти мышцы значительно проще локализовать, к ним проще подобраться и установить датчики. Возможна даже установка датчиков на поверхности руки, лишь некоторые электроды придется ввести под кожу. Простыми будут сопоставление и обработка импульсов на компьютере, поскольку язык жестов более прост (для машинной обработки), универсален, однозначен, чем устный разговорный язык.

Это даст отличную базу для испытания устройства. И лишь после можно будет приступать к созданию значительно более сложной установки для чтения вербальных, речевых мыслей, отражаемых в непроизвольной артикуляции.

Сегодня ученые прикладывают усилия, чтобы научиться читать мысли человека с помощью техники. Разработки по созданию чудо-приборов ведутся в университете Карнеги-Меллон, Дартмутском колледже и Бостонском университете (все США), университете в Торонто (Канада), Институте мозга и сознания Макса Планка (Германия), Будапештском университете технологии и экономики, исследовательском госпитале «Fondazione Santa Lucia» в Риме (Италия) и других.

Одна из самых перспективных разработок была представлена корпорацией «Ambient». Исследователи создали устройство, читающее мысли человека вслух. А точнее, цифровой аппарат, преобразующий импульсы нейронов мозга в визуальные или звуковые образы.

Это чудо современной техники представляет собой ошейник для человека, считывающий нервные импульсы и «озвучивающий» их практически в режиме реального времени. От обладателя устройства требуется непродолжительная специальная тренировка, после которой он сможет управлять собственными голосовыми связками без звуковых колебаний. Иными словами, суперошейник «проговаривает» за человека его мысли, дублируя речевую деятельность электронными средствами.

Правда, пока совместить устройства для считывания нейроимпульсов для их преобразования в речь и для ее воспроизведения ученым не удалось: ошейник только фиксирует сигналы мозга, которые потом по беспроводной связи передаются компьютеру, а тот, в свою очередь, производит соответствующие операции и выдает готовый результат в виде звучащих фраз.

Один из основателей корпорации «Ambient» Майкл Кэллахан на пресс-конференции заверил журналистов, что пользователям устройства, получившее название «Audeo», не следует опасаться вероломного проникновения посторонних в их интимные секреты, поскольку для работы ошейника требуется «нечто большее, чем просто мысли».

Дело в том, что «Audeo» начинает работать только при очень сильной концентрации внимания человека. И поэтому обладатель чудо-ошейника сначала должен научиться фокусироваться на конкретной мысли настолько четко, чтобы она могла быть зафиксирована техникой.

Кроме того, «Audeo» пока может распознавать и воспроизводить всего 150 слов и фраз. Маловато, конечно. Причина этого и других недостатков – ограниченные возможности программного обеспечения, которые специалисты «Ambient» планируют устранить в следующей версии.

Создание подобных устройств, конечно, поднимают некоторые этические вопросы. Ведь если методика чтения мыслей будет совершенствоваться, это позволит, к примеру, упростить процедуру допроса преступников и террористов или даже приведет к последствиям, представленным Стивеном Спилбергом в фильме «Особое мнение», где приговоры выносятся до того, как было совершено преступление. Быстрые темпы развития методики чтения мыслей побудили ученых даже создать сообщество для обсуждения последствий открытия. Одна из ее активистов – профессор нейрофизиологии Кембриджского университета Барбара Саакян – в своем выступлении сказала:

– Хотим ли мы превратиться в общество, в котором люди будут осуждаться за преступления, которые могли не совершить? Появление технологий, которые позволят это делать, – вопрос времени. Человечество должно научиться использовать это изобретение, чтобы оно пошло ему на пользу, но прежде всего мы должны обсудить этот вопрос.