40 лет назад один фантастический фильм предсказал изобретение, изменившее жизнь.
Играя не по правилам с упрощенным изображением мозга, технология обмена умами из фильма далека от реальности.
Дуглас Трамбалл наиболее известен как гуру по спецэффектам Голливуда. С 1968 года с "2001 год: Космическая одиссея" и "Бегущий по лезвию бритвы" 1982 года он оживлял фантастические видения других писателей и режиссеров. Но в 1983 году Трамбалл попробовал создать свой собственный фильм и наткнулся на странное направление науки, которое только сейчас начинает сбываться.
Фильм "Мозговой штурм" рассказывает о паре ученых - докторах Майкле Брейсе (Кристофер Уокен) и Лилиан Рейнольдс (Луис Флетчер), которые создают революционную технологию, способную записывать мысли, эмоции и ощущения человека.
В том, что, вероятно, вызвало бы удивление у комиссии по внутреннему рассмотрению, ученые и члены их лаборатории тестируют новую технологию на себе. Брейс, Рейнольдс и другие (включая звезду серебряного экрана Натали Вуд, играющую разведенную жену Брейса Карен) делятся переживаниями и прошлыми воспоминаниями, которые записываются на что-то похожее на видеокассету и воспроизводятся через гарнитуру в мозг получателя. Позже в фильме "Мозговой штурм" Рейнольдс умирает от сердечного приступа, находясь в лаборатории, но удается надеть гарнитуру в последний момент, оставив запись о моменте своей смерти - и жизни после смерти - для других, чтобы испытать.
"Мозговой штурм" берет на себя вольности с упрощенным изображением работы мозга. Тем не менее, технология обмена умами из фильма вовсе не настолько далека от истины. Спустя четыре десятилетия, с развитием интерфейсов мозг-компьютер (или ИМК), соединяющих ум с машинами, мы можем быть ближе к тому, чтобы сделать мысли материальными, хотя бы для устройств, таких как протезы и речевые синтезаторы.
Может ли наука воплотить наши мысли в действия?
За последние 60 лет ученые разрабатывали ИМК - системы, облегчающие прямое общение и взаимодействие между человеческим мозгом и внешними устройствами. ИМК работают путем имплантации электродов, которые регистрируют электрическую нервную активность где угодно внутри или снаружи мозга. Компьютер анализирует активность мозга и преобразует ее в команды, которые выполняет отдельное устройство.
Основная цель ИМК - помощь людям с ограниченными возможностями, таким как паралич, путем предоставления им возможности управлять протезами, коммуникационными устройствами или инвалидными колясками с использованием сигналов своего мозга. Большое количество исследований и инноваций было направлено на создание средств коммуникации для людей с тяжелыми нарушениями двигательных функций, таких как те, кто страдает синдромом "заключенного в теле", что позволяет им выражать свои мысли и потребности.
ИМК используют различные методы для обнаружения и интерпретации активности мозга. Часто эти методы являются инвазивными, так как это необходимо для точного регистрирования активности мозга. Однако они могут быть неинвазивными с помощью измерения электрических сигналов с кожи головы, хотя это не так эффективно, как инвазивные методы, и сопряжено с собственными сложностями, такими как нежелательные сигналы из-за избыточного шума. Неинвазивные методы включают электроэнцефалографию (или ЭЭГ), вероятно, то, что используют Брейс и Флетчер в "Мозговом штурме", и функциональную магнитно-резонансную томографию (или фМРТ).
Собранные сигналы из мозга обрабатываются специализированными алгоритмами и программным обеспечением. Эти алгоритмы анализируют и расшифровывают нейральные данные для извлечения значимой информации. До сих пор мы продвинулись только в расшифровке мыслей в речь, воссоздании отрывков песен и движений мышц. В августовском исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи из Университета Калифорнии в Сан-Франциско смогли создать цифровой аватар, где пациент, оснащенный нейральным имплантом, выражал свои эмоции через анимированное лицо на экране.
На данный момент это и есть возможности ИМК. Мы далеки от записи целых воспоминаний или ощущений, не говоря уже о переживаниях после смерти, или передаче их телепатически через гарнитуру. Такой уровень сложности, как в "Мозговом штурме", возможно, находится на горизонте, но для его достижения потребуется решение всех тайн работы мозга, усовершенствованные нейроимпланты и другие средства записи активности мозга, а также более сложные алгоритмы для декодирования информации. Однако научная фантастика может стать мотивацией для движения в правильном (или этически спорном) направлении.