Импланты мозга: Импланты и искусственный интеллект позволили парализованным стоять и ходить

Импланты и искусственный интеллект позволили парализованным стоять и ходить

8 февраля 2022

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

С помощью спинных имплантов Мишель Роккати может передвигаться самостоятельно

С помощью имплантов и искусственного интеллекта швейцарские исследователи сумели вернуть способность передвигаться трем парализованным пациентам.

Электронные импланты впервые позволили людям, полностью парализованным из-за травмы спинного мозга, стоять, ходить и даже плавать и ездить на велосипеде.

• Научатся ли врачи лечить паралич?

Еще в 2018 году ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны и Университетской больницы Лозанны объявили, что им удалось восстановить подвижность ног пациентов с параличом нижних конечностей и частичными травмами позвоночника.

Теперь они улучшили технологию с помощью новых имплантатов и программного обеспечения на базе искусственного интеллекта, и смогли восстановить функцию туловища и ног у трех пациентов, чьи нижние конечности были полностью неподвижны. Исследование опубликовано в журнале Nature Medicine.

«Все трое пациентов смогли стоять, ходить, крутить педали, плавать и контролировать движения своего корпуса всего через день после активации имплантов, — говорит Грегуар Куртин, профессор политеха Лозанны и один из руководителей проекта. — Это возможно благодаря специальным программам стимуляции, которые мы написали для каждого вида деятельности».

Пациенты выбирают желаемую интенсивность того или иного вида движений на маленьком планшетном компьютере, который по беспроводной связи передает соответствующие инструкции кардиостимулятору в брюшной полости, а затем на ряд электродов, вживленных в нижнюю часть спинного мозга, ниже места повреждения. Они стимулируют нервные клетки, чтобы инициировать движение в мышцах.

Один из пациентов, Мишель Роккати, четыре года назад был парализован, разбившись на мотоцикле.

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

У здорового человека нервы в спинном мозге посылают сигналы от головного мозга к мышцам ног. В случае с Роккати никакие сигналы до ног просто не доходят, потому что его спинной мозг полностью перерезан. Но имплант посылает сигналы прямо в ноги, позволяя ему ходить, но только когда имплант включен.

«Первые несколько шагов были невероятными — мечта сбылась», — рассказал Роккати о своем опыте использования имплантов перед публикацией исследования.

Интенсивные тренировки в течение нескольких месяцев укрепили мышцы, истощенные годами бездействия, и приучили мозг стоять и двигаться. «Я поставил перед собой несколько целей, — сказал Роккати. — Например, теперь я могу подниматься и спускаться по лестнице и надеюсь, что к весне смогу пройти один километр [с ходунками]».

Первых успехов, о которых ученые сообщили в 2018 году, удалось достичь с помощью перепрофилированных электродов, изначально предназначенных для обезболивания.

В новом исследовании врачи использовали электроды, продетые вдоль спинного мозга непосредственно под позвонками, которые команда разработала специально ля этой цели в сотрудничестве с медицинской технологической компанией Onward, базирующейся в Нидерландах и Швейцарии.

«Нам удалось создать более длинные и широкие импланты с электродами, расположенными таким образом, чтобы они точно соответствовали корешкам спинномозговых нервов, — рассказала Джоселин Блох, нейрохирург, которая их вживляла. — Это дает нам точный контроль над нейронами, управляющими определенными мышцами».

Теперь Блох и Куртин занимаются дальнейшим совершенствованием технологии, миниатюризацией некоторых компонентов и упрощением использования системы парализованными пациентами. Однако ученые предупреждают, что к широкому применению их технология пока не готова: по их словам, пройдет еще несколько лет, прежде чем она пройдет клинические испытания и станет обычным методом лечения параплегии.

«Это не панацея от травм спинного мозга, — говорит Куртин. — Но это важный шаг к улучшению качества жизни пациентов. Мы собираемся расширить возможности людей, позволить им стоять, пройти несколько шагов. Этого, конечно, недостаточно, но все же это прогресс».

Полное излечение потребует регенерации спинного мозга, возможно, с помощью терапии стволовыми клетками. Эти исследования пока находятся на очень ранней стадии. Профессор Куртин считает, что импланты можно использовать в сочетании с процедурами регенерации нервов, как только они будут разработаны и испытаны.

• Ученые из Австралии смогли вылечить паралич рук и кистей

Все шесть добровольцев, принимавших участие в двух исследованиях, были парализованы несколькими годами ранее. Исследователи также собираются попробовать новые импланты на людях, получивших травмы позвоночника совсем недавно: они могут лучше реагировать на электронные стимулы, потому что их нервы и мышцы менее атрофированы.

На данный момент девять человек получили импланты и восстановили способность ходить. Никто из них не пользуется ими, чтобы помочь себе передвигаться в повседневной жизни — на данном этапе это слишком сложно. Вместо этого они включают импланты для занятий ходьбой, которая тренирует мышцы, улучшает здоровье и часто немного восстанавливает подвижность.

Однако Дэвид М’зи, получивший первые импланты в рамках исследования 2018 года, сообщил, что его здоровье улучшилось до такой степени, что теперь он занимается кайтсерфингом на швейцарских озерах и стал отцом.

Подпись к фото,

Дэвид М’зи с дочкой

Специалист по имплантам мозга: кто научит нас общаться силой мысли

В 2040 году нейроимпланты помогут вылечить болезнь Альцгеймера, депрессию и паралич и откроют для нас телепатическое общение. Рассказываем, кто придумает, подберет и настроит эти устройства

Кто такой специалист по имплантам мозга

Специалист по имплантам мозга — человек, который разрабатывает, подбирает, настраивает и обслуживает устройства, подключенные к голове пациента или даже установленные внутрь нее. Например, слуховые аппараты или нейроинтерфейсы, помогающие парализованным людям пользоваться компьютерами или манипуляторами вроде механических рук. Это профессия на стыке ИТ и медицины.В будущем мозговые импланты станут частью повседневности на замену смартфонам. Их будут устанавливать не только по медицинским показаниям, но и для общения, учебы, покупок и работы.

Специалист по имплантам мозга — одна из профессий будущего.

Чем занимается специалист по имплантам мозга

Ему предстоит изобретать и совершенствовать нейроинтерфейсы, делать их удобными и безопасными для пользователей.

В остальном работа такого специалиста похожа на услуги салона оптики. Там оценивают уровень зрения, диагностируют заболевания глаз и узнают, какие очки нужны: например, для чтения, спорта или вождения. Затем помогают подобрать подходящие линзы — толщину и покрытие, а потом и оправу.

Также специалист по имплантам мозга будет подбирать необходимый нейроинтерфейс. Он изучит ваши потребности и возможности и предложит подходящие модели. Установкой импланта, скорее всего, будет заниматься хирург, но настройка и дальнейшее обслуживание останутся за специалистом по имплантам мозга.

Навыки, необходимые специалисту по имплантам мозга

Чтобы стать специалистом по нейроинтерфейсам, необходимо изучить медицину и хорошо разбираться в ИТ. Среди навыков, которые нужны таким специалистам:

• Профессиональное понимание устройства и функций человеческого мозга.
• Экспертное знание программирования, кибернетики и робототехники.
• Клиентоориентированность, чтобы разрабатывать и подбирать нужные пользователям импланты.
• Навыки межотраслевой коммуникации, которая поможет взаимодействовать со специалистами из смежных направлений.

Тренды и направления профессии

Главный тренд профессии — переориентация сферы на массового потребителя. Раньше нейроинтерфейсы использовали, чтобы лечить сложные болезни. Сами устройства были похожи на коробки с проводами, торчащими из головы пациента.

Сегодня Илон Маск и его стартап Neuralink разрабатывают миниатюрные модели, которые практически незаметны и служат просто еще одним удобством для жизни. Обезьяна-испытуемая уже научилась играть в видеоигры с помощью такого импланта.

Другой вызов — вопросы этики и безопасности. Хакеры крадут данные с компьютеров, а в будущем они смогут делать это прямо из вашей головы. Эксперты предостерегают мировое сообщество и призывают его задуматься о новых рисках. Мысли, интимные переживания и даже сама жизнь пользователей находятся под угрозой.

Пациенты с параличом управляют компьютером силой мысли с помощью нейроинтерфейса

Откуда и когда придет профессия

Профессия приходит из области нейробиологии — науки о нервной системе. Исследованиями нейроимплантов у нас занимаются, например, в Центре биоэлектрических интерфейсов, а в США — в Центре нейроинженерии Университета Дьюка. Из лаборатории Михаила Лебедева, научного сотрудника этого университета, вышел, например, сооснователь и экс-президент Neuralink Макс Ходак

Как стать специалистом по имплантам мозга

Чтобы попасть в профессию, нужно отучиться на программе, связанной с нейробиологией, биотехникой и цифровой медициной. Затем — практиковаться в одной из лабораторий, где исследуют направление имплантации мозга. В научном сообществе приветствуется международный опыт, но экспертизу можно получить и в России. Например, Российский научный фонд спонсирует запуск подобной лаборатории в Сколтехе.

мозговых имплантатов, которые превращают мысли в речь ближе к реальности

В 2003 году жизнь Панчо изменилась навсегда. Именно тогда автомобильная авария отправила 20-летнего сельскохозяйственного рабочего в срочную операцию, чтобы исправить повреждение желудка. Операция прошла хорошо, но на следующий день образовавшийся в результате операции тромб перекрыл доступ кислорода к стволу мозга, в результате чего он был парализован и не мог говорить.

В феврале 2019 года очередная операция снова изменила его жизнь. На этот раз в рамках смелого клинического испытания хирурги из Калифорнийского университета в Сан-Франциско вскрыли его череп и надели на поверхность его мозга тонкий лист, набитый 128 микроэлектродами. Система, разработанная в лаборатории нейрохирурга Калифорнийского университета в Сан-Франциско Эдварда Чанга, должна была прослушивать электрические импульсы, проходящие через моторную кору Панчо, когда он пытался говорить, а затем передавать эти сигналы на компьютер, чьи алгоритмы прогнозирования языка расшифровывали их в слова и фразы. Если бы это сработало, то после более чем 15 лет существования у Панчо снова был бы голос.

Так и случилось. В знаменательном исследовании, опубликованном в прошлом году, Чанг и его коллеги сообщили, что нейропротез позволил Панчо (прозвище для защиты частной жизни пациента) печатать слова на экране, пытаясь их произнести. Алгоритм правильно построил предложения из словаря из 50 слов примерно в 75% случаев.

реклама

Теперь, в новом отчете, опубликованном во вторник в Nature Communications, команда Чанга продвинула эту научную веху еще дальше. Настроив свою систему на распознавание отдельных букв фонетического алфавита НАТО — «Альфа», «Браво», «Чарли» и т. д. — устройство смогло расшифровать более 1100 слов на основе электрической активности в мозгу Панчо, когда он молча пытался произнести буквы.

Это включало предложения, которые исследователи подсказали ему, например, «спасибо» или «я согласен». Но это также освободило его для общения с другими вещами вне их тренировок. Однажды в конце прошлого лета он сказал исследователям: «Вы все остаетесь в безопасности от вируса».

реклама

«Было здорово видеть, как он выражал свои мысли гораздо более гибко, чем мы видели раньше», — сказал Дэвид Мозес, инженер с докторской степенью, который вместе с аспирантами Шоном Мецгером и Джесси Р. Лю разработал программное обеспечение для декодирования. Все трое являются ведущими авторами исследования.

Панчо — один из нескольких десятков человек на планете, у которых интерфейсы мозг-компьютер, или BCI, были встроены в их серое вещество в рамках клинического эксперимента. Вместе эти добровольцы раздвигают границы технологии, способной помочь тысячам людей, потерявших способность говорить из-за инсульта, травмы спинного мозга или болезни, сообщить хотя бы часть того, что происходит у них в голове. И благодаря параллельным достижениям в области нейробиологии, инженерии и искусственного интеллекта за последнее десятилетие все еще небольшая, но растущая область BCI развивается быстро.

В прошлом году ученые из Стэнфордского университета опубликовали еще одно новаторское исследование, в котором добровольец визуализировал, как пишет слова ручкой, а НКИ переводил эти мысленные движения рук в речь — до 18 слов в минуту. В марте группа международных исследователей впервые сообщила, что человек с синдромом запертости — на искусственной вентиляции легких с параличом всего тела и без произвольного контроля мышц — использовал BCI для общения полными предложениями по одной букве за раз.

Последнее исследование команды Калифорнийского университета в Сан-Франциско показывает, что их система правописания может быть расширена, чтобы дать людям надежный словарный запас. В серии автономных экспериментов компьютерное моделирование с использованием записей нейронной активности Панчо предполагает, что система должна быть способна переводить до 9000 слов. И что примечательно, оно работало быстрее, чем устройство, которое Панчо в настоящее время использует для общения — экран, который он нажимает с помощью стилуса, которым он управляет головой. «Наша точность еще не 100%, и есть другие ограничения, но сейчас мы находимся на уровне существующих технологий», — сказал Мозес.

Доктор Эдди Чанг, нейрохирург и заведующий кафедрой неврологической хирургии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Франциско, готовится подключить экспериментальный мозговой имплантат к компьютеру, который поможет парализованному пациенту Панчо говорить, считывая сигналы его мозга. Предоставлено Майком Кай Ченом

Этим системам еще далеко до воспроизведения естественной речи в режиме реального времени из непрерывных мыслей. Но эта реальность все ближе. «Вероятно, это уже в наших руках», — сказала Анна-Лиз Жиро, директор Института слуха при Институте Пастера в Париже, который является частью европейского консорциума по расшифровке речи по активности мозга. «С каждым новым испытанием мы многое узнаем о технологии, а также о функционировании мозга и его пластичности».

Это гораздо более сложная задача, чем считывание мозговых сигналов для движения, технология, стоящая за управляемыми разумом протезами конечностей. Одна из главных проблем заключается в том, что в язык вовлечено множество различных областей мозга — он закодирован в нейронных сетях, которые контролируют движения наших губ, рта и голосового тракта, связывают написанные буквы со звуками и распознают речь. Современные методы записи не могут уследить за всеми из них с достаточным пространственным и временным разрешением для декодирования их сигналов.

Другая проблема заключается в том, что сигналы, производимые мыслями о произнесении слов, имеют тенденцию быть слабее и гораздо более шумными, чем сигналы, производимые реальной речью. Для точного извлечения пробных речевых паттернов необходимо учитывать как распределенные низкочастотные сигналы, так и более локализованные высокочастотные сигналы. Есть много разных способов сделать это, поэтому эта проблема также предоставляет возможность. Это означает, что существует несколько вариантов попытки декодирования речи на разных лингвистических уровнях — отдельных букв, фонем, слогов и слов.

Эти подходы в сочетании с лучшими языковыми моделями, созданными за последние несколько лет, помогли преодолеть исторические трудности декодирования в этой области, сказал Жиро. Сейчас самым насущным узким местом являются инженерные интерфейсы, совместимые с длительным хроническим использованием. «Задача будет заключаться в том, чтобы найти наилучший компромисс между инвазивностью и производительностью», — сказала она.

Более глубоко проникающие хирургически встроенные электроды могут оттачивать потрескивание отдельных нейронов, делая их более искусными в декодировании речевых сигналов. Но мозг, постоянно омываемый едкой соленой жидкостью, не совсем подходит для электроники. И операция сопряжена с риском воспаления, рубцевания и инфекции. Неинвазивные интерфейсы, которые подслушивают электрическую активность снаружи черепа, могут улавливать только коллективное возбуждение больших групп нейронов, делая их более безопасными, но не такими мощными.

Компании и исследовательские группы, включая ту, частью которой является Жиро, сейчас работают над созданием поверхностных электродов нового поколения с высокой плотностью, которые устранят необходимость в хирургическом вмешательстве и громоздком вспомогательном оборудовании. Но пока ученые, тестирующие технологии в клинике, в основном жертвуют практичностью ради точности.

Например, в испытании BRAVO в Калифорнийском университете в Сан-Франциско добровольцы, такие как Панчо, получают имплантат, который должен быть подключен к компьютерам кабелем, чтобы считывать активность его мозга. Команда Чанга хотела бы перейти на беспроводную версию, которая будет передавать данные на планшет и не будет представлять такого большого риска, но такое обновление оборудования не происходит в одночасье. «Это должно быть возможно», — сказал Моисей. «Это просто потребует времени и усилий».

Разработка неинвазивных BCI, предназначенных для длительного использования за пределами лаборатории, — это не просто необходимое условие для того, чтобы сделать их более доступными. Это еще и этический вопрос. Никто не хочет, чтобы пациенты проходили операции и обучались использованию нервных имплантатов только для того, чтобы их удаляли из-за инфекции или из-за того, что электроды перестали функционировать.

В 2013 году производитель BCI NeuroVista закрылся, когда не смог получить новое финансирование, а пациентам с эпилепсией, участвовавшим в клинических испытаниях его устройства, пришлось удалять имплантаты, что один пациент назвал жителю Нью-Йорка «разрушительным». Согласно недавнему расследованию IEEE Spectrum, совсем недавно производитель нейропротезов Second Sight прекратил обслуживание бионических глаз, которые он продал более чем 350 людям с нарушениями зрения, из-за недостаточного дохода. BCI начинают возвращать людям способность говорить. Но если они хотят полностью выполнить свое обещание, они должны быть построены на века.

Об авторе
Репринты

Создайте отображаемое имя для комментария

Это имя будет отображаться вместе с вашим комментарием

Мозговые имплантаты меняют вашу личность?

Первое, что увидела Рита Леггетт, когда пришла в сознание, была пара пронзительных голубых глаз, с любопытством вглядывавшихся в ее глаза. — Я знаю тебя, не так ли? она сказала. Человек с голубыми глазами ответил: «Да, ты знаешь». Но больше он ничего не сказал, и какое-то время Леггетт просто недоумевал и смотрел. Потом до нее дошло: «Ты мой хирург!»

Это был ноябрь 2010 года, и Леггетт только что перенес нейрохирургическую операцию в Королевской больнице Мельбурна. Она вспомнила прилив одиночества, когда ждала в номере отеля в ночь перед операцией, и страх, который она испытала, когда вошла в операционную. Она беспокоилась о том, что хирург отрезал ей волосы до талии. Что я здесь делаю? она думала. Но как раз перед тем, как подействовал анестетик, вспоминает она, она сказала себе: «Я заслужила это».

Леггетт было сорок девять лет, и с рождения она страдала эпилепсией. Во время операции ее хирург, Эндрю Морокофф, поместил в ее череп экспериментальное устройство, часть интерфейса мозг-компьютер, который, как надеялись, сможет предсказать, когда у нее вот-вот случится приступ. Устройство, разработанное сиэтлской компанией NeuroVista, вступило в стадию испытаний, известную в медицинских исследованиях как «впервые на людях». Исследовательская группа, набранная из трех известных эпилептических центров в Мельбурне, отобрала пятнадцать пациентов для тестирования устройства. Леггетт был пациентом 14.

Ее припадки принимали разные формы. В школе она отключалась, приходя в себя только тогда, когда учитель бросал в нее что-то или ее одноклассники насмехались над ней. Однажды, будучи взрослой, она сушила посуду, когда с тихим криком и без предупреждения подбросила в воздух обеденную тарелку, а затем, как ни странно, сумела поймать ее снова. Не все приступы были такими легкими. Было время, когда она упала с лестницы и через несколько дней очнулась в больнице, ее челюсть была так сильно сломана, что хирургам пришлось взять кусок ее ребра, чтобы восстановить его. Леггетт была матерью-одиночкой четверых детей, и в другой раз, когда она была госпитализирована после сильного приступа, ее сыновья-подростки были обвинены в избиении ее.

Когда невролог Леггетт спросил, хочет ли она участвовать в испытании NeuroVista, она не колебалась. Два месяца спустя она была в операционной, где ей просверливали маленькое отверстие в черепе. Мороков тщательно заплел ей волосы, чтобы она как можно меньше теряла. Сделав отверстие, он вставил внутрь крестообразную силиконовую полоску и приложил ее к поверхности ее мозга. Полоска была усеяна шестнадцатью электродами, и Морокофф провел провода от них под кожу Леггетт, за ее ухом и вниз по ее шее, чтобы соединиться с устройством, которое он имплантировал ей в грудь. Это устройство должно было получать данные, регистрирующие нейронную активность Леггетт, и передавать их по беспроводной сети на внешний процессор, который она должна была всегда иметь при себе.

Внешний блок был размером с две сложенные вместе раскладушки, и к нему нужно было привыкнуть. Если система предсказывала, что припадок неизбежен, устройство предупреждало ее красным светом и звуковым сигналом, хотя она находила этот звуковой сигнал слишком громким и выключала звук. Компания предложила ей попробовать носить устройство на плечевом ремне, что ее беспокоило, или в небольшой кобуре на ремне, что работало лучше. Ей сказали вести дневник, отмечая каждый раз, когда у нее случается припадок.

Пока Леггетт приспосабливалась к устройству, оно, по сути, приспосабливалось к ней. Электрические сигналы, обнаруженные аппаратурой в ее голове, передавались в лабораторию, где группа компьютеров начала считывать модели ее нейронной активности, создавая алгоритм, адаптированный к ее потребностям.

Первоначально показания, записанные устройствами пациентов NeuroVista, были настолько странными — не похожими ни на нормальную активность мозга, ни на паттерны, типичные для эпилепсии, — что испытание было почти прекращено. Позже исследователи поняли, что мозг просто реагировал на вмешательство — электрический эквивалент послеоперационной раны. Это возмущение улеглось через пару месяцев, после чего началось обучение системы. После того, как устройство записало примерно полдюжины типичных припадков Леггетт, исследователи смогли точно настроить алгоритм в соответствии с уникальными электрическими сигнатурами ее мозга, подготовив интерфейс для перехода от наблюдения к предсказанию.

В первый раз, когда устройство отправило сигнал тревоги, Леггетт была в парикмахерской, в паре кварталов от своего дома. Внешний блок загорелся белым светом, а затем красным. Она до сих пор помнит шок от этого — странность того, что машина общается с ней и сообщает ей, что должно произойти в ее голове. Ей сказали, что устройство сможет предупредить ее примерно за пятнадцать минут до приступа. Это дало ей время покинуть парикмахерскую и благополучно лечь в постель дома.

С научной точки зрения испытание NeuroVista прошло успешно, подтвердив лежащую в его основе концепцию и получив множество полезных данных. Это был успех и для Леггетт, но в более глубоком и сложном смысле, чем ожидали ни она, ни исследователи. Цель была проста: улучшить ее жизнь, дав ей больше контроля над своим состоянием. Однако в результате Леггетт почувствовал себя совершенно новым человеком. Раньше у нее никогда не было себя, которому она могла бы доверять. Когда я разговаривал с ней, она говорила об устройстве, как о партнере. «Мы были откалиброваны вместе», — сказала она. «Мы стали одним целым».

Прошло почти четверть века с тех пор, как F.D.A. впервые одобрил использование устройства для глубокой стимуляции мозга — для лечения эссенциального тремора и прогрессирующей болезни Паркинсона. Сегодня по крайней мере двести тысяч человек во всем мире, страдающие от самых разных заболеваний, живут с теми или иными нервными имплантатами. В последние годы Марк Цукерберг, Илон Маск и Брайан Джонсон, основатель компании по обработке платежей Braintree, объявили о проектах в области нейротехнологий для восстановления или даже улучшения человеческих способностей. По мере того, как мы вступаем в эту новую эру внечеловеческого интеллекта, становится очевидным, что у многих людей развиваются интенсивные отношения со своим устройством, что часто оказывает глубокое влияние на их чувство идентичности. Эти эффекты, хотя и малоизученные, становятся решающими для успеха лечения.

Человеческий мозг представляет собой маленькое электрическое устройство сверхгалактической сложности. Он содержит примерно сто миллиардов нейронов, а связей между ними гораздо больше, чем звезд в Млечном Пути. Каждый нейрон работает, пропуская электрический заряд по своей длине, заставляя нейротрансмиттеры переходить к следующему нейрону, который, в свою очередь, активируется, как правило, вместе со многими тысячами других. Каким-то образом человеческий интеллект возникает из этой постоянной, захватывающей хореографии. Как это происходит, остается почти полной загадкой, но стало ясно, что нейронные технологии смогут синхронизироваться с мозгом только в том случае, если они выучат па этого танца.

В течение трех лет после операции Леггетт счастливо жила со своим устройством. Но в 2013 году ее невролог сообщил ей плохие новости. У NeuroVista закончилось финансирование, и она прекратила свою деятельность. Нейронное устройство Леггета должно выйти наружу.

В январе 2020 года, ближе к концу австралийского лета, я проехал пятьдесят километров по шоссе Риддох, мимо сосновых плантаций и отдаленных поместий, в небольшой город Пенола в Южной Австралии. День был жаркий и сухой, но, хотя пожары бушевали почти по всей стране, сюда они не добрались. Рита Леггетт живет на окраине города в красивом доме в колониальном стиле. За ним корявая эвкалиптовая древесина, которой более ста лет, раскинула свои ветви над старыми железными путями заброшенной железной дороги.

Сейчас, когда Леггетт далеко за пятьдесят, ее длинные волосы были собраны в пучок для танцовщиц. Она была оживлена, колеблясь между глупыми шутками и захватывающей искренностью, которая, казалось, была рождена большим страданием. Когда она рассказывала мне свою историю, я заметил, что ее длинные пальцы постоянно находятся в движении, сплетаясь, сжимаясь и указывая, пока она говорила. Родилась в 1961 году, первая из шести сестер, она выросла в маленьком городке в штате Виктория. Ее отец ушел из семьи, когда ей было девять лет, и она помнит, как мать возила ее туда-сюда во многих длительных поездках в детскую больницу в Мельбурне. В школе у ​​Леггетт не было друзей, и над ней часто издевались из-за эпилепсии. Она никогда не понимала, почему люди плохо относились к ней из-за чего-то, что она не могла контролировать. Ей все время хотелось спрятаться.

Когда ей было двенадцать, произошло чудо: приступы прекратились, и ее врачи, понаблюдав за ней некоторое время, сказали, что ей больше не нужно приезжать в больницу. «Я была нормальной, — вспоминала она. «Ух ты!» Она бросила школу в шестнадцать и вскоре устроилась на работу в Target, откладывая деньги на покупку машины. Но однажды, когда ей было восемнадцать, она проснулась растерянной и больной на носилках в раздевалке на работе, не понимая, как она туда попала. Припадки возобновились, и с тех пор они случались каждую неделю или около того. Они будут длиться всего несколько минут, но она никогда не знала, когда они придут. Она не умела водить машину или плавать. Она посетила много разных неврологов и перепробовала много лекарств, но ни одно из них не помогло.

Я попросил Леггета описать, каково это — иметь припадок. Она не знала. Когда один схватил ее, ее вырвало из сознания; ее там не было. После этого было ужасное чувство отсутствия. Она чувствовала себя униженной перед кем-либо, кто был свидетелем припадка, и встревожилась, когда она подвела итоги травм, которые она часто получала. Еще хуже, по ее словам, было то, что эпилепсия украла ее воспоминания. Каждый раз, когда у нее был припадок, а затем он возвращался, она, казалось, оставляла часть своих воспоминаний позади себя.

Многие люди с эпилепсией чувствуют себя совершенно неправильно понятыми. Состояние по-прежнему несет в себе значительное клеймо. Что-то в этом — то, как оно приходит из ниоткуда и захватывает самость, — пугает людей. Хотя эпилепсией страдают более пятидесяти миллионов человек во всем мире, около пятнадцати миллионов из которых не реагируют на лекарства, исследования эпилепсии изо всех сил пытаются получить финансирование. В Соединенных Штатах рассеянный склероз, который поражает восьмую часть людей, страдающих от эпилепсии, тем не менее привлекает примерно в пять раз больше денег на исследования в расчете на одного пациента от Национального института здравоохранения. Даже сейчас эпилептические припадки до конца не изучены. Невролог Леггета, Терри О’Брайен, рассказал мне о недавнем четырехдневном симпозиуме, который он посетил, посвященном определению припадка. По его словам, специалисты узнают человека, когда увидят его, но к концу симпозиума никто так и не придумал объединяющего описания. По его словам, на самом базовом уровне припадок — это дикий электрический разряд, колебание, которое перемещается во времени и пространстве, немного похожее на торнадо. Пониманию не способствует тот факт, что эпилепсия — это не отдельное заболевание, а реакция мозга на множество патологий. Следовательно, люди с эпилепсией часто борются с другими состояниями. У Леггета были сильные мигрени и депрессия. Уровень самоубийств среди людей с эпилепсией в два-три раза выше, чем среди остального населения.

Для неврологов прогнозирование припадков долгое время было труднодостижимой задачей. Они случаются раз в год у одних людей, много раз в день у других, и больные часто не могут сказать, было ли у них оно или нет. До испытания NeuroVista не существовало единого мнения о том, что предсказание вообще возможно. Тем не менее новое устройство оказалось чрезвычайно эффективным для трех из десяти пациентов, завершивших испытание, и Леггетт был одним из них. По ее словам, за те годы, что он у нее был, устройство «рассказывало мне то, что мне нужно было знать, и делало это хорошо». Если загоралась сигнальная лампа, она принимала противосудорожные препараты; предсказательная сила алгоритма была такова, что было достаточно времени для всасывания лекарства. В результате приступов у нее не было.

Когда я встретил Леггетт, у нее уже шесть лет не было нейрокомпьютерного интерфейса NeuroVista, но как только я начал спрашивать, как она к этому относится, она выглянула в окно и заплакала. «Я скучаю по своему устройству», — сказала она. Леггетт был благодарен за то, что все участники сочувствовали ее тяжелому положению. Они позволили ей сохранить имплантат как можно дольше. Но кончина NeuroVista — потратив семьдесят миллионов долларов на разработку технологии и проведение испытаний, она изо всех сил пыталась найти новых инвесторов — сделала удаление неизбежным. Если разрядится батарея, или порвется провод, или место имплантации заразится, компания больше не сможет оказывать поддержку. Она вспомнила торжественную поездку в Мельбурн на операцию, а затем возвращение домой без аппарата. Было ощущение, что она оставила часть себя позади.

В 2015 году, через два года после того, как интерфейс мозг-компьютер Леггетт был удален, она получила известие от человека по имени Фредерик Гилберт. Он был философом в Университете Тасмании, специализирующимся на прикладной этике. «Он звонил всю дорогу из Тасмании, — вспоминал Леггетт. «Я не могу вспомнить, как он это сформулировал, но я так хотел поговорить с ним об этом, потому что, вы знаете, никто больше не спрашивал». После окончания судебного разбирательства консультации не проводились, и Леггетт никогда не разговаривал с другими пациентами, но Гилберту удалось разыскать некоторых из них; Леггетт был шестым и последним, которого он достиг. Он пошел навестить ее и задал ей вопросы о ее чувствах к устройству и его изъятию, которых больше ни у кого не было. У него был франко-канадский акцент, который ей нравился. — Он тоже неплохо выглядит, — сказала она.

«И оно будет называться арахисовым маслом. И оно будет выглядеть как скоропортящееся или нуждающееся в охлаждении, но на самом деле оно будет оставаться стабильным при хранении в течение нескольких месяцев, хотя масло может отделиться и потребовать перемешивания. И будет хрустящий сорт, и будет гладкий сорт. А также . . ».

Карикатура Дэвида Остоу

Гилберт ответил на стандартную серию вопросов в своих интервью, но в какой-то момент в тот же день он отказался от сценария. Он не встречал никого, кто так откровенно говорил о субъективном опыте слияния с интерфейсом мозг-компьютер. «С этим устройством я нашел себя», — сказал ему Леггетт. «Устройство стало мной». Он продолжал просить ее рассказать ему больше. Что она имела в виду, что нашла себя и что это стало ею? Когда она выразила недовольство тем, как все это закончилось, Гилберт захотел покопаться в этом опыте. Его вопросы были прямыми, но он чувствовал, что для нее они были освобождением и откровением.

Гилберт считал, что нейротехнологии суждено стать настолько неотъемлемой частью нашей жизни, что их необходимо срочно изучить и отрегулировать. В течение четырех лет он собирал уникальную совокупность доказательств в поддержку своей точки зрения, находя людей с мозговыми имплантатами и узнавая об их опыте. Он считал, что то, что пришлось пережить Леггетт, было больше, чем удаление устройства. Когда устройство и Леггетт начали работать вместе, появился новый человек — идентичность de novo, симбиоз машины и разума. Гилберт сравнил ситуацию с фильмом «Бегущий по лезвию», в котором человекоподобные андроиды развивают чувство собственного достоинства и убегают от своих создателей.

Университет Тасмании, в котором Гилберт работает с 2010 года, находится в Хобарте, в предгорьях горного хребта Веллингтон, и выходит на обширную реку Дервент. Когда я посетил его там, был необычно жаркий день, и идти вверх по крутому холму к его машине было все равно, что карабкаться по лестнице. Гилберт, которому за сорок и, что необычно для философа, бывший профессиональный футболист, не останавливался, чтобы перевести дух. Он ходит так часто, как только может, в близлежащие леса, одни из самых диких в мире, и его босс позже сказал мне, что он единственный человек, которого она знает, кто достиг личного рекорда на треке Южного побережья Тасмании, шестидневном забеге. горный поход через пустыню, уменьшив количество воды, которую он нес.

Гилберт вырос в огромной большой семье на ферме за пределами Квебека. Он выполнял работу на ферме и часами играл в близлежащих лесах со своими братьями, сестрами и многочисленными двоюродными братьями. Гилберт был в футбольной команде и особенно быстро бегал. Когда ему было девятнадцать, французская футбольная команда Giants de St. Étienne предложила ему место. Он путешествовал с ними по Европе, а через год вернулся в Квебек, чтобы играть в американский футбол, но перетренировался и получил травму. Когда вы строите свою идентичность в одном контексте, сказал он мне, потеря способности быть полезным в этом контексте разрушает вашу идентичность. «Вы чувствуете себя бесполезным, бесполезным», — сказал он. Он решил, что ему нужно отдохнуть от самого себя.

Гилберт переехал в Швейцарию и поступил в Женевский университет, изучая философию. Он обнаружил, что философские концепции захватывают его больше всего, когда они имеют ощутимое значение в жизни людей. В то время клонирование было горячей темой, и Гилберт написал по ней магистерскую диссертацию. Для него предположение, что клонирование может полностью воспроизвести человека, не имело смысла, учитывая, что никто из нас уже не тот человек, которым мы были пять или десять лет назад. Получив степень доктора философии, он изучал свободу воли и начал общаться с учеными в университетской лаборатории Frontiers in Genetics. Это заставило его задуматься о детерминизме с научной точки зрения. Если и существует такая вещь, как свобода воли, решил он, то она должна быть биологической.

Это было в начале двухтысячных, примерно в то время, когда F.D.A. расширил свое одобрение глубокой стимуляции мозга в качестве общего лечения болезни Паркинсона. Исследования интерфейсов мозг-компьютер, большая часть которых проводилась Министерством обороны, быстро развивались. Это поле имело захватывающее значение для работы Гилберта о свободе воли. Предположим, что кто-то, чей мозг был искусственно стимулирован, совершил преступление: были ли они ответственны за свои действия?

Для подавляющего большинства пациентов глубокая стимуляция мозга оказалась полезной и изменила жизнь, но иногда поступали сообщения о странных поведенческих реакциях, таких как гипомания и гиперсексуальность. Затем, в 2006 году, французская команда опубликовала исследование о неожиданных последствиях успешных имплантаций. Через два года после имплантации мозга у шестидесяти пяти процентов пациентов произошел распад брака или отношений, а шестьдесят четыре процента хотели оставить свою карьеру. Их интеллект и уровни тревоги и депрессии остались такими же, как и раньше, или, в случае тревоги, даже улучшились, но они, казалось, испытали фундаментальное отчуждение от самих себя. Чувствовала себя электронной куклой. Другой сказал, что чувствовал себя Робокопом с дистанционным управлением.

Гилберт называет себя «прикладным элиминативистом». Он не верит в душу или разум, по крайней мере, как мы обычно о них думаем, и сильно сомневается, есть ли что-то, что можно было бы назвать «я». Он подозревал, что люди, чьи браки распались, построили свою идентичность и свои отношения вокруг своих патологий. Когда они были удалены, отношения больше не работали. Гилберт начал опрашивать пациентов. Он использовал стандартизированные анкеты, процедуру, которая методологически важна для проведения надежных сравнений, но вскоре он пришел к выводу, что что-то в этом беспрецедентном человеческом опыте теряется, когда не учитываются отдельные истории. Эффекты, которые он изучал, были неразрывно связаны с идентичностями его испытуемых, даже несмотря на то, что эти идентичности изменились.

Многие люди сообщали, что человек, которым они стали после лечения, полностью отличался от того, каким они были, когда только мечтали об облегчении своих симптомов. Некоторые испытали нехарактерную жизнерадостность и уверенность. Одна женщина почувствовала себя на пятнадцать лет моложе и попыталась поднять бильярдный стол, порвав диск в спине. Один мужчина заметил, что его вновь обретенная уверенность усложняет жизнь его жене; он был слишком «полным». Другая женщина стала импульсивной, пройдя десять километров до встречи с психологом через девять дней после операции. Она была неузнаваема для своей семьи. Они сказали ей, что скорбят по старушке.

Не все участники испытания NeuroVista любили свое устройство так, как Рита Леггетт. К югу от Мельбурна я встретил Ханну Гэлвин, причудливую, неземную женщину чуть за тридцать, которая рассказала мне зацикленными, проникновенными рассказами о том, как она возненавидела свою. В детстве, как она сказала мне, она жила танцами, но когда ей было шестнадцать, у нее случился первый большой припадок, незадолго до важного выступления. Она была потрясена, узнав, что ей не разрешат выступать.

В течение многих лет Галвин сопротивлялась ее диагнозу. Она сказала друзьям, что если у нее случился припадок, они должны пошутить над этим. Она продолжала ходить на прослушивания, хотя во время них у нее случались небольшие припадки. Для нее припадки были не частью ее жизни, а скорее быстрым шагом из нее. «Я ухожу и возвращаюсь, вот и все. А дальше моя жизнь продолжается», — пояснила она. «Я не хотел ничего знать об этом». Тем не менее, она заметила другие изменения. Она всегда была хороша в математике, но как только у нее началась эпилепсия, эта часть ее просто исчезла. Она тоже всегда была счастлива, но через три года эпилепсии, изо всех сил пытаясь получить правильную дозу лекарства, она впала в суицидальную депрессию.

Когда ей было двадцать два года, она присоединилась к испытанию NeuroVista. Ее антипатия к своему устройству была почти мгновенной. Ей казалось, что в ее голове кто-то есть, но это была не она. Она ненавидела телеметрический блок, встроенный в ее грудь — «синичную антенну», как она его называла. Она ненавидела носить с собой внешний блок и никогда не знала, куда его положить. Хуже всего то, что у нее все время мигала сигнальная лампочка блока. Это не было ошибкой; он правильно предсказывал до сотни крошечных припадков в день. Ни она, ни ее врачи не подозревали, что она так сильно пострадала. У нее даже были судороги, когда она спала.

Гэлвин с трудом признала, что у нее эпилепсия. Теперь этот гаджет постоянно ее разглагольствовал, и она снова погрузилась в депрессию. Она вспомнила, как у нее брал интервью журналист, который спросил, как она относится к участию в суде. Она сказала, что ее жизнь удалась. Но это не так. «Я была слишком молода, чтобы говорить правду, — сказала она мне. Гэлвин жаловался на устройство, но не чувствовал, что кто-то в NeuroVista воспринимает ее всерьез. Когда его наконец удалили, она почувствовала огромное облегчение.

Какими бы разными ни были реакции Гэлвина и Леггета на устройство, они разделяли ощущение, что опыт, подобный их собственному, должен чему-то поучиться. Гилберт тоже считает, что точки зрения пациентов жизненно важны и что мы только начинаем понимать, как самость человека может влиять — и подвергаться влиянию — интеллектуального нейронного устройства. Наблюдая за рядом первых испытаний на людях, он заметил, что иногда перестает слышать пациентов, у которых результаты были плохими. Он знает о ряде пациентов, которые покончили с собой после имплантации.

Этические вопросы находятся в постоянной опасности остаться в тени из-за того, как быстро развиваются технологии. Пока что F.D.A. одобрил глубокую стимуляцию мозга для различных состояний, влияющих на движение, но Гилберт сказал, что в настоящее время проводятся испытания интеллектуальных нейронных устройств на пациентах с деменцией и психическими заболеваниями, включая анорексию, шизофрению, депрессию, обсессивно-компульсивное расстройство и синдром Туретта. синдром.

Гилберт считает, что индустрия медицинских устройств слишком сильно влияет на то, как проводятся испытания. В большинстве опубликованных статей не упоминаются этика или риск, и, по его словам, поскольку компании не обязаны публиковать результаты неудачных испытаний, результаты в целом кажутся положительными на 99%. Гилберт работал над протоколами для предотвращения вреда: нейрохирурги должны декларировать финансовые интересы. Необходимо лучше сформулировать риски, описанные в формах согласия. Участники ранних испытаний должны понимать, что необратимые последствия испытаний могут помешать им получить лучшую терапию, которую они помогают разработать. Все испытания должны выражать интерес к автономии пациента после имплантации и после эксплантации. Международные исследовательские проекты также должны бороться с национальными различиями в этических стандартах. Несколько лет назад Гилберт отказался от проекта с китайской командой после того, как узнал, что один из исследователей ранее проводил операции на женщинах с анорексией, вырезая часть их мозга, связанную с удовольствием.

Гилберта больше всего беспокоит принуждение уязвимых людей. В 2013 году женщина написала ему, что ей имплантировали нервное устройство в рамках исследования, в котором использовалась глубокая стимуляция мозга для лечения депрессии. Начатое в 2008 году и известное как испытание BROADEN (аббревиатура, полученная от области мозга, на которую оно направлено), оно плохо управлялось и в конечном итоге было закрыто. Женщина сказала Гилберту, что после операции она испытала драматическое чувство деперсонализации и вскоре стала склонной к самоубийству. Встревоженные врачи хотели удалить ее имплантат, но женщина не хотела; она считала, что у нее еще не было возможности испытать все его потенциальные преимущества. Врачи сказали ей, что она не компетентна принимать решение, и тем не менее длинные электронные письма, которые она писала Гилберту, казались совершенно связными и рациональными. В такой ситуации, по мнению Гилберта, изъятие устройства, возможно, является нарушением прав человека. Через год женщина перестала писать Гилберту. После этого он много лет искал ее в Интернете, но так и не смог найти.

Пока у Леггетт еще было ее устройство, она попробовала онлайн-знакомства. Она никогда раньше не делала ничего подобного. В то время она жила в Виктории, но встретила мужчину, который был готов проехать за сотни миль от своего дома в Южной Австралии, чтобы провести с ней время. Им обоим было около пятидесяти, и вскоре они достигли точки, когда решили закрыть предыдущие главы своей жизни и вместе начать новую. Они поженились, и в тот день, когда она шла по проходу, она сняла свой внешний процессор и отложила его в сторону. По ее словам, оно не шло к ее платью, и у нее было ощущение, что с ней все будет в порядке.

Когда Леггетт сказали, что она не сможет сохранить свое устройство, ее новый муж сел рядом с ней и ее неврологом и спросил, может ли он что-нибудь сделать, чтобы ей не пришлось отказаться от него. Когда она вернулась в больницу, чтобы удалить его, он был там с ней.