Игорь Лалаянц
Новый чип «связал» мозг с компьютером, декодирующим мозговые сигналы и обеспечивающим надежную связь с киберобъектом как в пространстве, так и во времени. Иллюстрация PERPLEXITY
Глаза – зеркало души, гласит известный трюизм. Еще древний грек Платон уверял, что мы видим благодаря свету, исходящему из глаз. Уже ближе к нашим временам французский математик и философ Рене Декарт заверял: «Cogito ergo sum» («Мыслю, следовательно существую»), разделяя душу-мысль и тело. Полагают, что он даже ввел понятие рефлекса, изучение которого привело Ивана Сеченова к написанию книги «Рефлексы головного мозга».
Нобелевские лауреаты 1906 года испанец Сантьяго Рамон-и-Кахаль и итальянец Камилло Гольджи яростно спорили о природе нейрона, и понадобилось полвека, чтобы с помощью электронного микроскопа определить правоту испанца. В память об итальянце в цитоплазме клеток назвали одну из органелл – «аппарат Гольджи», которому еще полвека отводили сугубо вспомогательную роль. Гораздо большее значение отдавали эндоплазматической сети каналов, на поверхности которых «сидят» рибосомы (органеллы из РНК и протеинов).
Алоис Альцгеймер – немецкий психиатр и невролог, чье имя носит болезнь Альцгеймера, у одной из своих пациенток описал пресенильную деменцию (предстарческое слабоумие), развитие которого связал с накоплением в мозге бляшек амилоида (А-бета). Считается, что нейротоксический А-бета накапливается вне клеток, приводя к отмиранию отростков. Ситуацию осложняет присутствие тау-белка, образующего тэнглы-клубки в цитоплазме нервных клеток, также вследствие этого умирающие. Картина нарушения сознания, казалось бы, выяснилась-прояснилась. Но многие вопросы все же оставались. И решение их стало возможно только совсем недавно.
Взять тот же протеин тау, который фосфорилируется, то есть присоединяет остатки фосфорной кислоты (фосфаты). В Университете шведского г. Гётеборга показали, что максимальная концентрация фосфорилированного тау имеется у детей и после рождения уменьшается на протяжении всей жизни. Авторы исследования, опубликованного в журнале Brain Communications, отметили, что она выше, чем у пациентов с болезнью Альцгеймера.
По другую сторону океана, в Калифорнийском университете Сан-Диего, определили, что патологический сигнал нарушения сознания идет не из ядра нейрона, а из расположенного рядом с ним каналов аппарата Гольджи (Science Signaling).
Нейрон уже давно сравнивают с транзистором, который одновременно переносит ток и является резистором (сопротивлением). Относительно давно был создан мемристор, который способен запоминать изменения в резисторе. Это дало возможность говорить о нейроморфных декодерах кортикальной активности.
В университетах Циньхуда в Пекине и Тяньцзинском создали мемристор с характеристикой адаптивного-подстраивающегося нейроморфного декодера. Новый чип «связал» мозг с компьютером (BCI – Brain-Computer Interface), декодирующим мозговые сигналы и обеспечивающим надежную связь с дроном как в пространстве, так и во времени. Результаты этой работы приведены в журнале Nature Electronics. Устройство опробовали 10 добровольцев. Выяснилось, что мемристор помогает повысить на 20% разрешение и точность работы BCI.
Фантазия уже рисует сидящего где-нибудь в укрытии «сознательного» оператора, который с помощью нейроинтерфейса управляет целым взводом биороботов на расстоянии. Выбывшие из строя роботы можно будет 3D-«допечатывать» и вновь использовать на различных «работах». По крайней мере один из BCI уже помог человеку с ALS (боковым амиотрофическим склерозом) «генерировать» речь по командам, посылаемым нейронами моторной коры мозга.
