Телепатия всегда казалась нам способностью из области научной фантастики. Но сегодня специалисты из области нейробиологии и робототехники уже проводят эксперименты, которые позволяют человеку силой мысли управлять крысиным хвостом, чужой конечностью или передавать слова в другую страну. Интересный материал на эту тему недавно был опубликован на сайте The Conversation. T&P изучили технологии и приборы, которые используются для передачи электрических сигналов мозга.

Управлять крысиным хвостом

За последние два года ученые из разных стран провели несколько исследований, которые доказывают, что взаимодействие «от-мозга-к-мозгу» (brain-to-brain interface, или BBIs) — это не научная фантастика, а вполне реальная вещь. Контакт только за счет активности головного мозга уже наблюдался у двух животных, у двух людей и даже у человека и лабораторной крысы.

В 2013 году группе специалистов из Вашингтонского университета (США) удалось создать и впервые испробовать на практике метод телепатии. В рамках эксперимента они использовали технологию электроэнцефалографии (ЭЭГ), которая позволяет записывать электрические сигналы головного мозга, и метод транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), позволяющий выборочно повышать активность коры без проникновения, с помощью коротких магнитных импульсов. В рамках исследования двое людей должны были вместе выиграть в компьютерную игру, — вот только глядеть друг на друга и обмениваться устными сообщениями и знаками было нельзя. Вместо этого первый участник — «отправитель» — должен был мысленно представлять себе, куда должен двинуться курсор. Электроэнценфалограф записывал этот сигнал и передавал его через интернет на аппарат ТМС. Это устройство стимулировало участки коры головного мозга «получателя», так что «отправитель» мог без слов добиться от него нужного движения пальцев.

Специалисты из Университет Коре (Южная Корея) и Бостонского университета (США) использовали другие технологии: транскраниальный фокусированный ультразвук (transcranial focused ultrasound, или FUS), способный без хирургического вмешательства модулировать нейронную активность в нужных зонах, и интерфейс для перевода электрических импульсов мозга в компьютерные команды. Это позволило в рамках теста установить связь между мозгом человека и мозгом лабораторной крысы. Участник эксперимента смотрел на световое пятнышко на мониторе, воображая, куда оно должно двинуться. Интерфейс переводил этот сигнал на компьютерный язык и перенаправлял его устройству FUS. Оно с помощью ультразвука доставляло сигнал в участок мозга крысы, отвечающий за движения ее хвоста. В результате, хвост двигался туда, куда мысленно направлял его человек.

Как это работает

Как же устроен процесс передачи данных от мозга к устройству и от устройства к мозгу? Это возможно благодаря способности нейронов отправлять друг другу сигналы с помощью синаптической передачи — процесса движения между нервными клетками химических веществ, вызывающих в них вспышки электрической активности. Синаптическая передача —основа всего механизма работы нейронной ткани. Память, моторика, эмоции, когнитивные навыки, — все опирается на нее. Клетки мозга связаны друг с другом, так что множество маленьких электрических вспышек дает хорошо отлаженную пульсирующую электрическую активность — так называемые мозговые волны.

Записать мозговые волны позволяет ЭЭГ. В зависимости от того, чем занят мозг, они могут выглядеть по разному: например, в фазе быстрого сна на ленте записей полно острых пиков и глубоких провалов, а фазе медленного сна мозговые волны больше напоминают ровные синусоиды. Данные, полученные в ходе ЭЭГ, можно трансформировать в компьютерные команды. Такой «перевод» уже используется в медицине: к примеру, он позволяет делать нейропротезы — маленькие устройства для поддержки и восстановления функций мозга. К ним относятся, в частности, кохлеарные имплантаты — аппараты для улучшения слуха, одна часть которых имплантируется во внутреннее ухо, а другая — прикрепляется на волосы или кожу на голове. Такие приборы сделаны для людей с нейросенсорной тугоухостью (вызванной поражением органов внутреннего уха, слухового нерва или центра в головном мозге), которым не помогают слуховые аппараты.

взаимодействие «от-мозга-к-мозгу» между дв...

взаимодействие «от-мозга-к-мозгу» между двумя людьми

«Электрическая» природа мозга позволяет нам не только отправлять, но и принимать сигналы. Делать это можно с помощью аппаратов транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). Такие устройства создают вокруг головы магнитное поле, позволяющее без хирургического вмешательства повысить электрическую активность зоны мозга под ними. Пока в рамках исследований речь обычно идет об областях, связанных с моторикой. ТМС может стимулировать движение руки, ноги или даже одного пальца. Сейчас ученые работают над созданием приборов, которые смогут «отфильтровывать» общий «шум» мозговых волн, так что аппараты ТМС окажутся способны находить и передавать только нужные сигналы. Это позволит создать искусственный канал коммуникации в области движений — для начала, между животными в лабораторных условиях.

«Мозговой телеграф»

Успешные эксперименты, не связанные с моторикой, также уже проводились. В августе 2014 года специалистам компании-разработчика роботов Axilum Robotics (Страсбург, Франция) и нейробиологам из Барселонского университета впервые удалось добиться телепатической передачи осознанной мысли между двумя людьми. Они использовали технологии ЭЭГ и ТМС; при этом «отправитель» находился в Индии, а «получатель» — во Франции. Ученые перевели слова в двоичный код: испанское «hola» равнялось 1, а итальянское «ciao» — 0. Индийский «отправитель» думал об одном из этих слов, аппарат ЭЭГ передавал электрический сигнал, происходило кодирование, после чего сообщение принимал аппарат ТМС, размещенный над зрительной зоной коры головного мозга «получателя». В результате, человек во Франции видел вспышки света, похожие на сигналы маяка, и, зная код, мог перевести их обратно в слова: «hola» или «ciao».

телепатическая передача осознанной мысли между&...

телепатическая передача осознанной мысли между двумя людьми

Этот прототип «мозгового телеграфа» пока нельзя нигде использовать, но у изобретения большой потенциал. Его применение возможно, например, в рамках психотерапии, включая когнитивную поведенческую терапию, в процессе обучения новым или утраченным моторным навыкам, в области роботизированного исследования и изучения труднодоступных мест на Земле, Марсе и других планетах.

Разработка даже может дать начало новой профессии — нейрокриптографии. Специалисты такой области, в теории, будут заниматься шифрованием и созданием кодов, подходящих для головного мозга человека и, возможно, основанных на простой системе световых знаков азбуки Морзе — коротких и длинных вспышках света. Сейчас такая перспектива, конечно, кажется фантастической. Но стоит вспомнить, что британский криптограф Алан Тьюринг создал одну из первых в истории моделей компьютера — революционное устройство для взлома немецкого кода Enigma — меньше 80 лет назад.