Грег Гейдж: Как своим мозгом контролировать чужую руку

Мозг — удивительный и сложный орган. И хотя многие люди живо им интересуются, они мало что смогут рассказать о свойствах мозга, о том, как он работает, потому что нейробиологию не изучают в школах.

Одна из причин этого в том, что оборудование настолько сложное и дорогое, что используется только в крупных университетах и больших организациях. Чтобы получить возможность доступа к мозгу, нужно посвятить этому всю жизнь и провести шесть с половиной лет в аспирантуре, просто чтобы стать нейробиологом и подобраться к этим инструментам.

Это печально, ведь у каждого пятого — у 20% населения мира — есть неврологическое расстройство. От этих болезней нет никаких лекарств. Кажется, что нам стоило бы раньше включаться в образовательный процесс и преподавать нейробиологию школьникам, чтобы в будущем они могли задуматься о возможности стать исследователями мозга.

Когда я был аспирантом, мы с моим коллегой по лаборатории Тимом Марцуло подумали: что, если мы возьмем наше сложное оборудование для исследования мозга и сделаем его достаточно простым и доступным, чтобы любой человек — непрофессионал или старшеклассник — мог изучать и реально участвовать в открытиях в нейробиологии.

Именно так мы и поступили. Несколько лет назад мы основали компанию Backyard Brains и создали оборудование типа «сделай сам» для опытов в нейробиологии, и я принес кое-что сюда и хочу провести демонстрацию. Хотите посмотреть?

Мне нужен доброволец. Но перед тем, как начать — как вас зовут?

Сэм Келли: Сэм.

Грег Гейдж: Хорошо, Сэм, мы запишем сигнал из вашего мозга. Вы делали это раньше?

СК: Нет.

ГГ: Нужно, чтобы вы вытянули руку ради науки, закатайте немножко рукав. Я подключаю к вашей руке электроды, и вы, наверное, задаетесь вопросом: если он сказал, что будет записывать сигналы мозга, что он делает с рукой?

В вашем мозге порядка 80 млрд нейронов. Они посылают электрические и химические сообщения туда-обратно. А часть нейронов здесь, в двигательной зоне коры головного мозга, будут отправлять сигналы, когда вы будете двигать рукой. Они пойдут вниз через мозолистое тело, по спинному мозгу, к нижним двигательным нейронам, к мышцам вот здесь, и этот электрический разряд будет записан электродами вот здесь, и мы сможем услышать, что именно ваш мозг будет делать. Я включу это на секунду.

Когда-нибудь слышали, как звучит ваш мозг?

СК: Нет.

ГГ: Хорошо, давайте попробуем. Начнем, сожмите руку. (Шум) То, что вы слышите, это ваши моторные единицы вот здесь. Давайте посмотрим. Я встану здесь, открою приложение. И попрошу вас сжать руку. (Шум)

Так вот, моторные единицы от спинного мозга идут к мышцам, и когда она сжимает руку, вы видите электрическую активность. Вы даже можете кликнуть здесь и увидеть одну из них. Продолжайте сильно сжимать руку. И мы остановились на одном моторном потенциале действия, возникшем сейчас в вашем мозге.

Хотите увидеть больше? Это интересно, но будет еще лучше. Мне нужен еще один доброволец. Как вас зовут, сэр?

Мигель Гонсалвес: Мигель.

ГГ: Хорошо, Мигель. Вы будете стоять здесь. Когда вы вот так двигаете рукой, ваш мозг посылает сигнал мышцам. Я хочу, чтобы вы тоже подвигали рукой. Ваш мозг будет отправлять сигнал мышцам. Оказывается, что вот здесь есть нерв, который проходит тут и двигает этими тремя пальцами. Он расположен достаточно близко к коже, и, возможно, нам удастся стимулировать его так, что мы смогли бы скопировать сигналы от вашего мозга, которые идут по вашей руке, и направить их в вашу руку, и ваша рука будет двигаться, когда ваш мозг подаст ей команду. В некотором смысле она отнимет вашу свободу воли, и вы не сможете больше контролировать эту руку. Вы со мной?

Мне только нужно вас подключить. Я найду ваш локтевой нерв, который, наверное, где-то здесь. Вы не знали, на что согласились, когда поднялись на сцену. Сейчас я отойду, и мы все это подключим к нашему интерфейсу «человек — человек».

Итак, Сэм, я попрошу вас снова сжать руку. Еще раз. Прекрасно. Сейчас я вас подключу. Сначала будет немного странное ощущение, будет похоже на… Ну знаете, когда вы теряете свободу воли, и кто-то вас контролирует, это немного странное ощущение.

Теперь я попрошу вас расслабить руку. Сэм, вы с нами? Вы должны сжать руку. Я пока ничего не включаю, так что смело сжимайте.

Вы готовы, Мигель?

МГ: Всегда готов.

ГГ: Все подключено, поверните руку. Чувствуете что-то, хоть чуть-чуть?

МГ: Неа.

ГГ: Хорошо, еще раз?

МГ: Немного.

ГГ: Немного? Расслабьтесь. Поверните еще. О, прекрасно, прекрасно. Расслабьтесь, повторите еще раз.

Хорошо, сейчас ваш мозг контролирует вашу руку и его руку тоже, так что сделайте это еще раз. Хорошо, прекрасно.

Но что случится, если я буду контролировать вашу руку? Расслабьте руку. Что случилось? О, ничего. Почему нет? Потому что мозг должен это сделать. Повторите-ка еще раз. Хорошо, прекрасно.

Вы молодцы, спасибо за помощь. Вот что происходит по всему миру — электрофизиология! И мы устроим нейрореволюцию!

Перевод: Ольга Бабеева
Редактор: Катрин Ж.

Источник