Интерфейсы мозг-компьютер
Медицинские технологии
Анна Дундукова:
Добрый день, сегодня с Вами программа «Базовые элементы» и я, Анна Дундукова. И сегодня мы с Вами поговорим об интерфейсах мозг-компьютер. У нас в гостях Михаил Лебедев.
Михаил Лебедев:
Здравствуйте!
Анна Дундукова:
Старший сотрудник медицинского центра Университета Дьюка (США). И Алексей Осадчий, это Зав. Лабораторий Центра биоэлектрических интерфейсов.
Алексей Осадчий:
Интерфейсов. Здравствуйте.
Анна Дундукова:
Да, здравствуйте. И мы говорим о том, какая возможна коммуникация между головным мозгом и внешними устройствами, а также, возможно ли с мозгом другого человека, я прочитала, что возможно из одного мозга в другой мозг, но возможно и нет. О том, что такое бионические умные протезы, про искусственные вообще запчасти для человека, что можно, что в ближайшем будущем будет разработано, основные проблемы и, вообще, будущее науки и медицины в области запчастей, работы с мозгом, извлечения информации. Михаил, тогда к Вам первый вопрос. Скажите, как Вы оказались в университете США, с какой Вы там программой, с каким, может быть, проектом. Я знаю, что Вы недавно какой-то грант вместе получили, связано это или нет. В двух словах, чтобы мы понимали, чем Вы занимаетесь.
Михаил Лебедев:
Я по первому образованию в Физтехе - физик, затем я стал физиологом, а потом я стал нейрофизиологом. Моя нейрофизиологическая карьера началась в США в разных университетах. Сейчас я занимаюсь тематикой нейроинтерфейсов.
Анна Дундукова:
Что это, если в двух словах.
Михаил Лебедев:
Что это такое? Это системы, которые записывают сигналы мозга, декодируют их отправляют эти сигналы к внешним устройствам. Например, внешним устройством может быть механическая рука. Человек с ампутацией получает механическую руку, и он хотел бы ею управлять, как будто это его естественная рука. Наиболее естественный способ управлять такой рукой, это просто думать о движении. Если мы успешно декодируем сигналы мозга и проведём руку в движение, то функции нейропротеза будут выполнены.
Анна Дундукова:
Смотрите, если про протезы, то раньше были заменители, чисто визуальные механические, потом сделали какие-то рычаговые или что, я не помню.
Михаил Лебедев:
Мехатронные.
Анна Дундукова:
Мехатронные, потом были протезы, как Вы мне сказали, не помню, как они называются, когда два раза в одну сторону, берёт, в другую.
Михаил Лебедев:
С ограниченным количеством схватываний.
Анна Дундукова:
Да, и это нужно именно какие-то действия плечом или мышцами, чтобы она открыла, закрыла. А чтобы подумал, и как я сейчас двигаю рукой, не думая, вот это может бионический протез. Если, в принципе, я посмотрела определение бионики, это та прикладная дисциплина, которая позволяет использовать возможности применения принципов организма и природы в каких-то искусственных вещах. И тут пример приводят, застёжка вот эта, липучка, принцип, который был с репейника. Это такой, простой. Скажите, если говорить про искусственные протезы, понятно, я прочитала, пока можно пять органов чувств. Это руки, ноги, глаз, кохлеарный аппарат, слух и сердце, то, что я прочла, что возможны бионические протезы, на данный момент более-менее успешные. Я как понимаю, что самый простой, это всё-таки руки, ноги?
Михаил Лебедев:
Наверное, нет.
Алексей Осадчий:
Самые успешные на настоящий момент, это слух. Несколько сотен тысяч человек по всему миру успешно восстановили слух с помощью кохлеарного импланта.
Анна Дундукова:
Что куда вживляется. В плане слуха пока.
Михаил Лебедев:
В данном случае слуховая улитка повреждена каким-то образом, но к ней подходит слуховой нерв, и оказывается, что можно имплантировать электроды туда, подвести их к слуховому нерву и стимулировать эти нервы, воспроизводя звук. Это, хотя, вначале казалось, что такой грубый подход не сработает, но на удивление он сработал.
Анна Дундукова:
А если мы говорим, что есть инвазивные способы погружения электродов, которые считывают, а есть неинвазивные, это с помощью любых других вибраций, магнитных, электромагнитных, ещё каких-то волновых. То кохлеарный, это инвазивный, что-то туда вживляешь.
Михаил Лебедев:
Определение инвазивности, это то, что проникает внутрь тела, так что кохлеарный, да, это инвазивный.
Алексей Осадчий:
По отношению к мозгу это неинвазивный.
Анна Дундукова:
Я поняла. А сколько стоит такой прибор примерно, если я знаю, сколько стоят дальше глаза, поэтому спрошу, сколько стоит.
Михаил Лебедев:
Такой прибор стоит относительно недорого, потому что любая технология по мере развития и распространения, она становится дешёвой.
Анна Дундукова:
Сколько стоит сейчас уже слух? Примерно, тоже не знаете.
Алексей Осадчий:
Ну, примерно 2000 $.
Анна Дундукова:
Ну, доступно.
Михаил Лебедев:
Да, доступно.
Алексей Осадчий:
Но в России наверняка дешевле.
Анна Дундукова:
И в России доступно?
Михаил Лебедев:
Основная трата будет на саму процедуру.
Анна Дундукова:
Обучение.
Михаил Лебедев:
Нет, хирургия, имплантация.
Анна Дундукова:
То есть я правильно понимаю, что если у человека есть проблемы со слухом, то с помощью этого аппарата можно.
Алексей Осадчий:
Если у него есть определённые, если повреждена улитка, то, в общем, можно так попробовать восстановить чувствительность слуховую.
Анна Дундукова:
Теперь давайте пока к рукам, ногам. В чем проблема, почему до сих пор нет массового производства, я прочитала, протез стоит от 1 до 3 млн., руки, ноги. И как мы с Алексеем разговаривали, может быть, Алексей ответит, что основная проблема, это изнашиваемость материалов, первое, что нет таких суставов. Второе, как всё-таки соединить, чтобы все это было идеально, и третье, как обучить, наверное. То есть разбейте по проблемам.
Алексей Осадчий:
По проблемам, действительно, если говорить о проблеме материалов, из которых изготавливается протез и качество соединений, то здесь, конечно, нужны очень надёжные и подшипники, и очень надёжные сами компоненты этого протеза, которые, на самом деле, стоят очень дорого. То есть это такой инжиниринг, как самолёт, по большому счёту, что всё должно быть очень надёжным, и много раз имеется возможность производить одно и то же действие, то есть повторять. Дальше, что касается, наверное, дальше основная проблема, это всё-таки с естественным управлением этого протеза. То есть не такое управление, когда Вы подумали, не подумали, а попытались сжать мышцу, напрячь несколько раз, он у Вас среагировал и сделал такой схват. Нажали три раза, он сделала вот такой схват. Хочется какую-то систему с реальным, естественным управлением. Естественное управление, оно, которое возможно может воспроизвести непрерывные движения, которое может Вам обратную связь давать относительно своей позиции, и эта связь должна быть естественной, не столько визуальной, сколько естественной. То есть на уровне либо это через периферийные нервы, если мы говорим о локальных протезах, например, кисти. Если мы говорим о протезах, которые задействуют уже имплантацию электродов на кору головного мозга, то соответственно, это стимуляция, это сигнал обратной связи, тактильный, проприоцептивный, должен идти непосредственно на кору.
Анна Дундукова:
Туда вживляют электроды и кто-то считывает...
Алексей Осадчий:
Да, идея заключается этих протезов, если мы говорим о коре, вживляется матрица электродов, часть этих электродов считывает активность, другая часть используется для стимуляции. Но это пока, эта цель нашего проекта с Михаилом в нашей новой лаборатории. И сделано, в мире это практически нигде не сделано с тем типом электродов, с которым мы это хотим сделать, это нигде не сделано.
Анна Дундукова:
А грант Вы в этой области выиграли?
Алексей Осадчий:
Да, конечно, это именно этому посвящён наш мегагрант, это грант Минобрнауки по привлечению ведущих специалистов, коим Михаил является в Россию для поднятия этой области.
Анна Дундукова:
А сейчас есть где-то такой процесс вживления в мозг или нет?
Алексей Осадчий:
Да, конечно. Нет, вживление в мозг электродов, это небольшая проблема, потому что все пациенты-эпилептики, ну, не все, многие пациенты-эпилептики проходят процедуру так называемой имплантации субдуральной электродов на кору головного мозга. Это необходимо для двух задач, для решения двух задач. Первая задача, это локализация зоны инициации судороги, вторая задача, это оценка и поиск коры невосполнимой, то есть коры, которую нельзя удалить, не потеряв какую-то функцию существенную, речевую, двигательную и так далее. И эти пациенты рутинно совершено имплантируются, и в России, и за рубежом. Вот у нас есть клинический партнёр, это МГМСУ, это третий мед, по большому счёту. И мы с ними сейчас создаем новую лабораторию, у них на основе нашей лаборатории, у нас вместе, у них инвазивных интерфейсов лаборатория и наш центр, более широкий, центр биометрических интерфейсов, в том числе, миографии и так далее. И сейчас уже планируем скоро выходить на взаимодействие с пациентами.
Анна Дундукова:
Будете вживлять электроды, присоединять.
Алексей Осадчий:
Но им всё равно вживляют электроды, мы сами ничего вживлять не будем, мы будем просто с согласия пациента пользоваться, развлекать их, если хотите, в то время, пока они живут 3-4 дня с этими электродами.
Анна Дундукова:
Почему 3-4 дня, разве не навсегда, чтобы рукой?
Алексей Осадчий:
Нет, мы же не для руки, им электроды имплантируют по их показаниям, для того, чтобы найти криптогенную зону. А в перспективе, когда мы говорим уже о протезах, вживление для управления протезом, во-первых, в то время, когда мы разработаем всю эту технологию, как минимум, года 4-5 с этого момента, как минимум. К тому времени, я уверен, что будут подвижки в устройствах именно считывания активности с коры головного мозга, то есть это будут уже не вот эти сетки большие, которые мы имплантируем, а это, возможно, будут электроды, которые маленькие.
Анна Дундукова:
Чипы какие-то.
Алексей Осадчий:
Даже не столько чипы, сколько здесь важен вопрос процедуры имплантации, то есть это будет имплантация через некую маленькую дырочку.
Анна Дундукова:
А как в фильмах не будет, проглотил что-нибудь, и оно туда приплыло, нет?
Алексей Осадчий:
Теоретически вполне может быть, это возможно.
Анна Дундукова:
Хорошо, там у нас какой-то электрод, здесь что вместо руки?
Алексей Осадчий:
Вместо руки у нас протез, который слушает то, что...
Анна Дундукова:
Электрод.
Алексей Осадчий:
Электрод получает сигнал.
Анна Дундукова:
То, что ты думаешь, он слышит?
Алексей Осадчий:
Да, можно сказать, ты представляешь движение, предположим.
Анна Дундукова:
Электрод как к руке, какие-то провода или волны.
Алексей Осадчий:
Нет, я думаю, что всё это будет радиоканал, конечно, это будет имплантировано, будет радиоканал, у Вас будет, наверное, чтобы экономить электричество, батарейку, по большому счёту.
Анна Дундукова:
В голову? Батарейку в голову?
Алексей Осадчий:
Конечно, внутри батареечка, конечно. Как в любых имплантах, как в кардиостимуляторе или где-то, может быть, провод может быть проведён подмышку, предположим, то есть необязательно прямо. Но важно, что это всё закрыто, если кожа закрывает всю эту конструкцию, то мы не имеем так называемых септических рисков, не имеем рисков внести заразу какую-то. Поэтому после того, как всё это закрыто, коммуникация по радиоканалу с каким-то носимым устройством, которое интерпретирует сигналы, записывая с электродов, превращает их в команды. И, с другой стороны, наоборот, слушает протез, понимает позиции протеза.
Анна Дундукова:
Вот мы сейчас оператора попросим пока показать, какие существуют протезы, а мы будем дальше с Вами продолжать разговор. Тут есть и ноги, и глаза, я знаю, что сейчас будут примеры картинок, там мужчина на 103-й этаж с бионическим протезом. А он поднялся без электродов в голове, то есть там другой принцип какой-то.
Алексей Осадчий:
Там может быть другой принцип, связанный, вот есть же протезы, которые...
Михаил Лебедев:
Экзоатлет, нет?
Алексей Осадчий:
Мы сейчас посмотрим.
Анна Дундукова:
Сейчас Вы увидите, да, я не знаю, там написано, что он поднялся на этом протезе на 103-й этаж, как раз вверху он сфотографирован. Сейчас, через какое-то время нам покажут. То есть я понимаю, что протезы уже есть, они разные виды.
Алексей Осадчий:
Разные типы управления. Например, есть протезы, мы недавно где-то были, то ли в Мюнхене, то ли где-то, я прямо обратил внимание, у человека у ноги стоит протез, но он такой, очень интересный. Как только ты касаешься пяткой, какое-то давление обеспечишь на пятку, у тебя происходит стимуляция мышцы, и мышца сокращается у тебя. Понимаете, то есть ты коснулся, у тебя мышца сократилась, ты сделал шаг.
Анна Дундукова:
То есть другой принцип.
Алексей Осадчий:
Да ты опёрся, смог опереться на ногу, как только ты коснулся, там тайминг какой-то выставлен, через какое-то время у тебя произошло сокращение, ты смог перевалиться на другую ногу и перенести. Это может быть такая штука. Но уровень повреждения может быть совершенно разный.
Анна Дундукова:
Скажите, а если, в принципе, говорить о перспективе, то всё равно это какое-то устройство, которое, я про руки ноги пока говорю, не про глаза, которые присоединяются, я видела на ремнях, на каких-то силиконовых присосках, чего угодно. Но будет ли когда-то уровень, когда заканчивается тело и начинается искусственная часть.
Михаил Лебедев:
Думаю, что да.
Анна Дундукова:
Вы же принимали участие, я знаю, или в программе или слушали в рамках форума 2045, что там создание аватара и т.д. Всё-таки все вот эти работы, они, так или иначе, связаны с дальнейшей реализацией программы. Скажите, пожалуйста, возможно ли, что в дальнейшем количество запчастей, которые чётко и как-то органически вплетаются в орган человека, будет увеличиваться. И куда мы идём тогда, если говорить про это направление.
Михаил Лебедев:
Позвольте сначала пару слов о теле. Имеется большое количество парализованных людей, у которых руки, ноги есть. То есть им прикреплять ничего не надо, а можно использовать экзоскелет, который прикрепляется к конечности и движет собственную конечность. То есть он охватывает руку или ногу и движет ей. Ещё можно имплантировать в мышцы самого человека стимулирующие электроды, и эти мышцы будут приводиться в движение, и всё тело человека будет реанимировано. Что касается программа 2045, там обсуждается вопрос продления жизни.
Анна Дундукова:
И перенос сознания в аватар.
Михаил Лебедев:
Большинство болезней, они, к сожалению, таковы, что человек, в принципе, в здравом уме и в отличном рассудке. Ну, может быть, не всегда совершенно отличном, но в рассудке. И ему приходится умирать из-за того, что портятся какие-то внутренние органы. Идея была такая, что если заменить тело и оставить, допустим, мозг, то человек продолжит своё существование в этом бионическом существовании.
Анна Дундукова:
Вот, мы видим как раз на экране протезы сейчас.
Михаил Лебедев:
Но, конечно, это такая, футуристическая идея, потому что очень много сложностей. Наш мозг, это мозг и спинной мозг, и там много различных систем И они очень завязаны на тело, так что не так просто отделить мозг от тела и подсоединить искусственное тело. Как видите, в действительности, вот из этих картинок видно, что у многих людей процесс замещения тела искусственными частями происходит уже сейчас. То есть у этих людей искусственные конечности, у какого-то другого стимулятор сердца, у третьего вообще искусственное сердце и так далее. Так что это вполне, это уже реальность.
Анна Дундукова:
Вы начали говорить, что идея 2045, вот этого проекта, заменение тела. Но я слышала о том, что не только заменение тела, но, например, у тебя будет твой собственный аватар. Ты можешь переносить сознание с помощью определённых технологий, ты сидишь дома и тебе нужно поехать в Африку, в командировку. Ты отправляешь свой аватар, он там ходит, бродит, делает за тебя те или иные дела, приезжает и т.д. Насколько это реально, это значит перенос сознания?
Михаил Лебедев:
Нечто подобное уже сейчас существует, называется телеприсутствие. Правильно?
Алексей Осадчий:
Да, Telepresence, телеприсутствие. Но, слушайте, тот же, есть же боты, которые, я не помню, как они правильно называются...
Анна Дундукова:
Боты.
Михаил Лебедев:
Которые ездят и, по большому счёту, видят, Вы видите его глазами, его камерами, которые установлены, и Вы, фактически, общаетесь там, Вы можете свою голову туда приделать, фотографию или видео сделать. И он, фактически, ездит по офису, может общаться с сотрудниками, это Вы. Но ничего в этом волшебного нет, это просто технология радиопередачи и интернета, то есть быстрого интернета, который может быстро передавать. С точки зрения того, что будет ли это именно перенос сознания, не знаю, думаю, что это как-то очень далеко и, наверное, совсем далеко, даже настолько далеко, что мы, мне кажется, человечество до этого не доживёт. Я не верю в это.
Анна Дундукова:
Михаил больше верит, мне кажется.
Михаил Лебедев:
Знаете, как в советские времена копировались процессоры американские. Их разрезали, разрезали, разрезали на тонкие кусочки и потом полностью копировали, получался процессор. Так что современное представление о том, как можно скопировать сознание, примерно такое же. Что если мозг нарезать или просканировать и создать идеальную копию, то так и будет перенесено сознание. Но, к сожалению, здесь много нюансов, которые могут.
Анна Дундукова:
И этические, и любые все.
Михаил Лебедев:
Этические.
Алексей Осадчий:
Но химию не скопировать, динамику, он изменчивый. И одна из проблем с этими пациентами, банальный пример, не имеющий к сознанию вообще никакого отношения. Пациентам, которым открывают голову и имплантируют туда электроды, и дальше ждут, чтобы у них началась судорога, потому что нужно записать именно судорогу и посмотреть, откуда она начинается. Так вот, можно ждать 3 дня, можно 5 дней иногда ждать, её нет, потому что после того, как мозг открыли, у него там всё изменилось. Давление изменилось, вообще всё, вся химия, процессы возбудимости, контекст вообще весь, всё изменилось, понимаете. Поэтому, учитывая наш смехотворный уровень понимания того, как работает мозг реально, мы какие-то отдельные вещи знаем, и мы очень любим, кстати, механические интерпретации всего этого дела. И, во-первых, совершенно не факт, что там механически устроено.
Анна Дундукова:
Понятно, что не механически.
Алексей Осадчий:
Там совсем другое измерение, наш реальный мир, это только одна из небольших компонентов, того, как всё.
Анна Дундукова:
Уж если проводили опыты во время.., Я была на одной конференции научной во Франции, не помню, где, читал то ли индус, то ли француз, забыла. И он впервые озвучил опыты, которые раскрыли немецкие, в концлагерях проводились на головном мозге много. И там, когда, откуда приходит информация, то есть от зрительного нерва или свыше. Там, когда обрезали, очень много было экспериментов, когда обрезали связи между полушариями и так далее. И, тем не менее, когда там перекрывали, одному глазу показывали, что человек начинал действовать быстрее, чем глаза, импульс проходил. То есть у него поступление информации откуда-то было быстрее, чем осознанное поступление через какие-то внешние каналы. Я не помню суть, но там был вывод, я, может быть, не точно это сейчас говорю, но суть, что человек получает некоторые решения... А, вот, он видел ситуацию, ему нужно было принять решение. Все знают нейрофизиологи, сколько от нейрона идёт. А он начинал это делать быстрее. То есть когда ситуация создавалась, к нему моментально приходило свыше в виде радиоволны, в общем, понимаете, как это происходит решение, не буду озвучивать. И он это делал быстрее, чем все законы прохождения импульса через нейроны. И там очень много было таких импульсов, и там были выводы, что, в общем-то, мозг устроен, не увидела, пошёл импульс и т.д.
Алексей Осадчий:
Конечно, мозг, это великий предсказатель, принцип упреждающих вычислений, он универсален, причём, не только в мозге, но и в технических системах, которые мы создаем. Вот здесь механистичность как раз, вроде бы, как подтверждается. Но она подтверждается только вот в этом его отображении на наш реальный мир. А как он там внутри себя живёт.
Анна Дундукова:
Если всё-таки вернуться к протезам, сейчас рукам и ногам, чтобы закончить. Через какое время, не важно, каким образом, мы понимаем, что я прочитала тоже, Вы говорите, и все об этом пишут, что у нас лет 15 назад, как всё стало развиваться по экспоненте, то есть всё быстро ускоряется, мы сами не знаем, что будет через год. Поэтому говорить, как это будет, непонятно. Но как Вы считаете, через какое время примерно любой человек без руки, ноги сможет вполне бюджетно получить протез, который управляется мозгом естественно.
Михаил Лебедев:
Я думаю, через 10 лет появятся дорогие протезы такого рода, но они будут дорогие и не очень качественные. А затем пойдёт процесс массового производства и улучшения, скажем, дайте ещё 10 лет, и они станут лучше, дешевле и качественнее.
Анна Дундукова:
Ну, всё-таки лет 20, это довольно большой срок.
Алексей Осадчий:
Но, с другой стороны, понимаете, я бы не стал говорить, что это у всех протезов должно быть, должна быть имплантация именно электродов в мозг. У большого числа людей, я уверен, будет достаточно интерпретации миографического сигнала мышц, активности мышц, либо с инвазивных мышечными электродами, либо поверхностное, и стимуляция периферийных нервов, через периферийные нервы обратную связь. Сейчас уже есть прототипы таких протезов, они такие, очень лабораторные, с очень ограниченным диапазоном именно тактильных ощущений, который они могут передавать. Но в этом направлении двигаются, я думаю, что это будет комбинация. Но то, что интерфейсы, если речь идёт об интерфейсах, что будущее за инвазивными интерфейсами, именно поэтому наш центр в основном и занимается инвазивными интерфейсами, и лаборатория, изначально мы заточились именно на инвазивную историю. Потому что мы верим в то, что, скорее всего, это будет инвазивно.
Анна Дундукова:
То есть как в сериале «Черное зеркало», можно будет вживлять дополнительно карту памяти, карту английского языка, французского.
Михаил Лебедев:
Уже сейчас идут разговоры о протезировании памяти.
Алексей Осадчий:
Теодор Бергер.
Михаил Лебедев:
Хотя, это ещё на таком, примитивном уровне, но уже.
Анна Дундукова:
Тогда я правильно понимаю, что не нужны будут школы и так далее? Нет, не до такой степени?
Алексей Осадчий:
Слушайте, не знаю, давайте, просто можно же всегда посмотреть назад. Давайте посмотрим назад.
Анна Дундукова:
Насколько назад?
Алексей Осадчий:
На 200 лет давайте посмотрим.
Анна Дундукова:
Давайте на 5000 лет назад посмотрим.
Алексей Осадчий:
Нет, на 5000 непонятно, что там было, вот давайте на 200 посмотрим. Более-менее понятно. А Вы всё равно считаете, что наши школьники и мы вообще более образованы, чем люди 150-200 лет назад?
Анна Дундукова:
Нет, я вообще считаю, что в наше время мы менее образованы, чем 5000 лет назад, когда всё телепатически передавалось.
Алексей Осадчий:
Ну, я про это не знаю, нет, слушайте, я бы о таких футуристических сценариях и вообще идеи о том.
Анна Дундукова:
Нет, это в источниках всё написано, какие футуристические сценарии.
Алексей Осадчий:
Нет, я не про это, я имею в виду, я про то, что Вы говорите карты памяти вставлять в мозг и так далее, я про это. Понимаете, в чём дело, мозг, конечно же, он организмом защищён очень здорово. Там есть все эти оболочки, там есть гематоэнцефалический барьер, который действительно, очень здорово защищает его от внешней, потому что мозг, это действительно, центр управления. На установление контакта с мозгом, просто контакта, ещё вообще не значит, вообще даже просто на уровне, как Вы подключили электроды сюда, и Вы слышите своё сердце. Но Вы вообще не знаете, как Ваше сердце работает. А с мозгом это многократно правда, в том плане, что контакт с мозгом электрический мы можем научиться интерпретировать, но обратите внимание, как смотреть, как идёт технология, развивается. Вот мы придумали классические методы обработки информации сигналов. Придумывали, придумывали, параллельно развивались нейросетевые подходы, где мы применяем разные архитектуры на стереотипных элементах, на которых сами легко обучаются, как-то адаптируются. И вот сейчас появилось железо, на которых абсолютно массированные архитектуры, которые были придуманы в 80-е, на самом деле, годы. Они могут работать и решать задачи, с которыми мы раньше не справлялись и классически об этом даже близко не справлялись с этим качеством. Но это значит, что мы уходим от понимания, потому что структура вот эта, она работает. Она решает задачу генерации речи, распознавания речи, распознавания изображений, пожалуйста, интерпретация активности из мозга и превращение в команды для руки. Но мы не понимаем до конца, как это делается. Оно, может, и не надо. Нам же нужно достичь цели определённой. И вот когда мы говорим, что это будет интрузия в сознание, что мы, ну, не знаю.
Анна Дундукова:
Что-то будет, но не знаем, как.
Алексей Осадчий:
Мы все меняемся очень сильно, и как в том фильме, если в матрице что-то изменится, то мы тоже изменимся.
Михаил Лебедев:
Какая-то интрузия в сознание бесспорно будет, потому что уже сейчас имплантируют электрические стимуляторы в мозг, в частности, для лечения болезни Паркинсона. А если подобное, рекомендуют ещё стимуляторы для борьбы с депрессией, например. В общем-то, такое воздействие меняет сознание. Это вторжение в сознании. Грубое.
Анна Дундукова:
Давайте просто глаз, бионическое зрение есть уже?
Алексей Осадчий:
Есть.
Анна Дундукова:
То есть человек слеп, ему подсоединяют, расскажите, как этот происходит процесс?
Алексей Осадчий:
Ты знаешь?
Михаил Лебедев:
Знаю.
Алексей Осадчий:
Я тоже могу, ну, давай.
Михаил Лебедев:
Все-таки слепота может быть по разным причинам. Может быть повреждён глаз, но в глазу много элементов, есть сетчатка, есть слой ганглионарных клеток, оптический нерв, он отправляется в таламус и т.д. Это важно, потому что этапы обработки. В зависимости от того, что повреждено, применяются различные зрительные протезы. Если повреждена сетчатка, то можно имплантировать непосредственно в глаз телекамеру, которая будет стимулировать зрительный нерв. Это, кстати, наиболее успешный протез.
Анна Дундукова:
Да, я видела девочку с таким глазом.
Михаил Лебедев:
Потому что стимулируется наиболее периферическая часть зрительной системы, это всегда проще для мозга понять, что происходит. А если имплантировать в зрительную кору, это наиболее продвинутая часть мозга, то там мозгу сложнее понимать, чего него хотят. Здесь требуется обучиться. Но даже таким способом были достигнуты определённые успехи, и человек мог даже читать буквы.
Анна Дундукова:
То есть через камеру.
Михаил Лебедев:
Камера, сигнал от камеры подаётся в зрительную кору, и там электрически стимулируется.
Анна Дундукова:
Это, возможно, как очки, которые с камерой?
Михаил Лебедев:
Да, именно так.
Алексей Осадчий:
Так и есть. Но прогресс действительно в этой области был сделан очень приличный, мы ещё, я учился в USC, и вот там был профессор Humo Young, который начинал, это был 2002г., по-моему. Мы делали у него эксперимент, который мы записывали, пациента, которому он имплантировал вот этот протез. И просто увидеть, есть ли хоть какой-то отклик в зрительной коре. И тогда не было, по крайней мере, у пациента не было ничего, там просто было плоско всё. А вот, смотрите, прошло 15 лет и вот.
Анна Дундукова:
А это доступно в России?
Алексей Осадчий:
Есть Кулешов Денис, у них какая-то контора у него, которая, вроде, в рамках нейронета, этой инициативы.
Михаил Лебедев:
Может быть, ещё не доступно, но развивается.
Алексей Осадчий:
Они делают операции, они покупают протез и делают операции.
Анна Дундукова:
Не знаете, дорого, нет?
Алексей Осадчий:
Долго что?
Анна Дундукова:
Дорого.
Михаил Лебедев:
В России, бесспорно, это дешевле, чем где бы то ни было.
Алексей Осадчий:
Ну, просто сам процесс медицинского вмешательства сильно дешевле. Протез, понятно, дорогой.
Анна Дундукова:
То есть правильно, если что, то купить там протез и здесь его имплантировать.
Алексей Осадчий:
Наверное, да.
Анна Дундукова:
Сердце. Я, честно говоря, прочитала, что детское сердце бионическое будет к 2018г., но этого прогнозы 2015-го примерно года. А взрослого к 2020-25-й. Я даже не знаю, на настоящий момент существует такое сердце, как бионический протез, потому что там были какие-то эксперименты, и кто-то дольше жил, кто-то меньше жил. Я просто не владею информацией. Есть сейчас бионическое сердце?
Михаил Лебедев:
Сердце бионическое было уже 25 лет назад, в Советском Союзе было бионическое сердце, и оно работало, и сейчас работает. Но не долгие годы. Проблема в том, что хоть техника продвинулась, но она не может пока осуществить такую гидравлику, которая препятствовала бы образованию тромбов. То есть искусственное сердце генерирует тромбы, и они в какой-то момент закупоривают.
Анна Дундукова:
Что я недавно узнала, у меня есть друзья, и некоторые физиологи, кандидаты наук, но они так, изучают не только официально разные виды направлений медицины. Я от них услышала, что, оказывается, в сердце есть тоже сердце, то есть сердце этого сердца. Где-то слева, они мне показывали на картинке, научные труды, французский перевод, о том, что там есть такой мини, когда к тебе приходит определённая порция крови, сердце распознает, из какого органа, диагностирует, из какого органа этот... Центр управления сердцем. Из какого органа это пришло, например, нога, и следующий поток этого выброса, порции крови с конкретными какими-то биодобавками, чем-то ещё, которые вот эту проблему или тромб растворяет. Потом что-то другое, например, в ноге, в поджелудочной. Что сердце оказывается, не просто перекачивает кровь, а считывает информацию с каждой порции крови, и там есть какие-то маркеры. Оно понимает, что если идёт, например, в печень, а там, получая информацию, что-то не то, то следующая порция это лечит. Она, причём, лечит не только потоком, скоростью, но и какими-то вибрациями, которые оно закладывает при передаче. Наверное, вот это.
Михаил Лебедев:
Это бы очень хорошо, что Вы затронули этот вопрос, потому что это даже вопрос не столько для сердца, сколько для нервной системы, которая управляет системой кровообращения. У сердца действительно есть два круга кровообращения.
Анна Дундукова:
Нет, это понятно, что есть, я имею виду.
Михаил Лебедев:
Один через лёгкие, другой гонит кровь во внутренние органы, ну, там одна большая артерия. Плюс есть ещё артерии, которые питают само сердце. Но управление всей этой системой кровообращения, оно осуществляется нервной системой, симпатической и парасимпатической. Вот если будут созданы успешно нейропротезы, которые управляют автономной нервной системой, то многие из этих проблем могут быть решены.
Анна Дундукова:
Я не представляю, если вот это сердце, про которое я рассказала, оно как-то официально правильно называется, я конечно, забыла название. То как это искусственно создать, чтобы она принимала информацию, считывала, это же нереально.
Михаил Лебедев:
То, что Вы говорите, это очень близко, потому что, например, датчики содержания углекислого газа находятся действительно в артериях. В артериях шеи находятся датчики, которые...
Анна Дундукова:
Там очень много, это труд, он у меня есть, просто интересно, я удивилась, насколько.
Михаил Лебедев:
Но поместить какие-то датчики в сердце, это тоже очень интересно.
Анна Дундукова:
Насколько умные органы, что мы до сих пор думали, сердце просто перекачивает, а, на самом деле, там много такого тонкого, скрытого, что.
Михаил Лебедев:
Да, конечно. Но это всё основано на нервной системе. То есть любой датчик организма, практически любой, он соединён с нервной системой. И нервная система управляет всем.
Анна Дундукова:
Так у нас сердце будет когда-нибудь такое бионическое, которое работает лет 50?
Михаил Лебедев:
Будет, разумеется.
Алексей Осадчий:
Это я думаю, мне кажется, это как раз вполне возможно, говоря, сегодня мы, буквально, общались с Иваном Николаевичем Пигоревым.
Анна Дундукова:
Кто это?
Алексей Осадчий:
Известный наш нейрофизиолог в институте «Проблем передачи информации», он выдвинул гипотезу о том, что ночью мозг обрабатывает сигналы от внутренних органов и настраивает, по большому счёту, внутренние органы. Это объясняет, на самом деле, очень многие вещи, включая то. что когда мы начинаем мало спать, у нас начинаются расстройство внутренних органов какие-то.
Анна Дундукова:
Ещё и не в те часы.
Алексей Осадчий:
И не в те часы, да, но это уже немножко другая проблема. Но, тем не менее, что вот мозг, когда он выключается от внешнего потока информации, от акустической, от визуальной, тактильной, он переключается на обработку информации с внутренних органов. Вот сейчас он очень активно занимается проверкой этих гипотез, то есть нас на своих на кошках, там это, вроде бы, уже вполне подтверждено.
Анна Дундукова:
Не надо про кошек, собачек и зверушек.
Алексей Осадчий:
Нет, он очень любит, они у него живут.
Анна Дундукова:
Я даже про обезьянок молчу, заметьте.
Алексей Осадчий:
Они у него просто живут, это его кошечки, которые, вот мы сегодня, буквально, эту тему с ним обсуждали. Он очень нежный, он как раз фантастический, они у него живут дольше.
Анна Дундукова:
Потому что когда я готовилась к передаче, интернет смотрела, там бедные животные, присоединенные к любым датчикам, ужасные картинки были.
Алексей Осадчий:
Нет, здесь у него, он их не анестезирует практически, он не использует никакой химии, как-то он очень хитро с ними взаимодействует. Причём, более того, он рассказывал пример, когда кошка не хотела сотрудничать, просто спала, просто жила, увидела, как другие кошки делают, и вдруг в какой-то момент сама пришла и начала на этом тренажёре нажимать лапкой на рычаг и получать сок.
Анна Дундукова:
Скажите, в принципе, Вы извлекаете информацию из мозга, а что ещё, для каких целей это может быть, Мы про протезы поговорили, а для чего ещё может быть?
Михаил Лебедев:
Совершенно любую можно.
Анна Дундукова:
Ну, какие-то интересные.
Михаил Лебедев:
Например, эмоции, можно извлечь мои эмоции, передать непосредственно в Ваш мозг.
Анна Дундукова:
Чтобы я поняла, что Вы чувствуете в данный момент.
Михаил Лебедев:
Да. И, может быть, даже это будет лучший способ передачи эмоций, чем я передам Вам словами. Потому что словами всего не передашь, но есть вероятность, что если передача будет напрямую, Вы лучше меня поймете.
Алексей Осадчий:
Да, для англичан точно.
Анна Дундукова:
Как говорят раньше, когда всё было, передавалось на уровне таком, невербальном. То есть мы сможем считывать эмоции человека, его состояние.
Михаил Лебедев:
Да и именно напрямую, потому что если мы считаем эмоции, переведём в кривые на графике, потом математически анализируем это, то никто нам не поверит, что это мы поняли эмоции. Вот если соединить напрямую и почувствовать, тут уже будет...
Алексей Осадчий:
Причём, обратите внимание, тут ещё тонкость есть какая. Опять, мы, может быть, поймем, откуда считывать этот контекст эмоциональный в голове, но интерпретировать будете Вы, когда Вам его передадут. Вам просто создадут там химией или электрической стимуляцией, или ещё чем-то контекст в той же области мозга, и Вы его, возможно, почувствуете. Но как этот контекст формируется, как вот это огромное количество сигналов, которые Вам туда закачают, что оно значит, это Ваш мозг попытается понять. И если вдруг он поймёт, то вы ощутите такую же эмоцию. Но это не будет понимание понимания, как там закодирована эта эмоция. Здесь всегда есть тонкости.
Анна Дундукова:
Скажите, а кроме эмоций можно будет, как в фильмах, считать информацию. Помните, к нему подсоединяют и смотрят всю его память, что он сегодня делал, о чем он думает.
Михаил Лебедев:
Да, в принципе, можно будет, да.
Алексей Осадчий:
Но не совсем так.
Михаил Лебедев:
Уже существуют определённые методики, и в связи с этим даже возникают этические проблемы. Скажем, если Вам показывают много лиц, одно за другим, и при этом проверить активность Вашего мозга, то можно определить, на какое из лиц Вы реагируете.
Алексей Осадчий:
Да. Причем, их показывают очень быстро, как правило.
Анна Дундукова:
Это как рекламу, которую, сейчас восприятие рекламы есть такое, тестируют, как человек, что больше нравится, сейчас же проходит нейромаркетинг.
Алексей Осадчий:
Да, вот Наталья Галкина, у неё НейроТренд компания, мы с ней сотрудничаем.
Анна Дундукова:
Скажите, Вы так осторожно говорите, мне кажется, вот это считывание, это наверняка силовые какие-то структуры или правительственные, как правило, всегда все с военных организаций начинается. Считывание мозга и так далее, это проводятся засекреченные какие-то исследования?
Михаил Лебедев:
Ну, засекреченных исследований я не знаю, но вполне вероятно, что такие исследования и проводятся.
Алексей Осадчий:
Ну, посмотрите, как в настоящее время это делается. На самом деле, очень часто люди говорят, вот мозг, мозг. Во-первых, очень многое можно понять, даже если ты не лезешь в Москву.
Анна Дундукова:
Конечно.
Алексей Осадчий:
Можно понять по так называемой кожно-гальванической реакции, эмоции можно вытащить, можно вытащить очень тонкие эмоции, вариаций по распределению температуры тела. Была статья финских коллег лет восемь назад уже, то есть поставить датчики, термодатчики и очень здорово можно все эмоции отслеживать. Потому что вегетативная нервная система, она тоже на всё это реагирует. По размеру зрачка, конечно, он много ещё на что реагирует, на освещённость и т.д., но на сюрприз он реагирует, открываясь, потому что это очень низкоуровневый биологический механизм. Это, во-первых. А во-вторых, если говорить о том, как происходит с этими лицами, так это даже энцефалограмма элементарная. Это ставишь энцефалограмму, проигрываешь эти лица.
Анна Дундукова:
Это просто опознавание, я говорю про считывание с визуализацией.
Алексей Осадчий:
Ну, не совсем, сейчас всплыли эти работы, то, что по ФМРТ, Вам показывают картинки сначала, Вы смотрите картинки, кино или что-то, какие-то треки небольшие, а дальше учат систему, большую сеть, и из того набора картинок Вам говорят, какую картинку Вы видели. Или иногда пытаются восстановить непосредственно то, что Вы видели. Но обычно это качество очень низкое.
Анна Дундукова:
В общем, не как в фильмах.
Алексей Осадчий:
Нет, это далеко, конечно, не как в фильмах.
Михаил Лебедев:
Но если, например, Вы задумаете число от единицы до сети, то это можно.
Анна Дундукова:
Это просто, а чтобы, например, вытащить формулы из головы какого-нибудь учёного, это же нельзя подключить и вытащить.
Алексей Осадчий:
Нет, это нельзя, я не думаю. Это сложнее.
Анна Дундукова:
Я и говорю вот о такой информации. Скажите, тут, знаете, недавно была в Сколково какая-то конференция, выступал один из наших учёных, неважно, не хочу имена говорить. К нему подошли очень много учителей и научных руководителей студентов, особенно из регионов и говорят: да, мы там победили, международные премии у нас. Я про то, что у нас уезжают умы, и говорят, мы недавно тоже победили во всех, химия, физика, олимпиадах. И приезжая сюда, он говорит, они учились, учились, думали, что вот, привезли победу, и у них будет много, по-моему, студентам ли школьникам, не помню, 11-го класса много предложений. Предложений ноль. Зато посыпались из лучших ВУЗов мира: приступайте к нам, приступайте к нам. Почему всё-таки такой грустный вопрос, Вы тоже в Америке, почему у нас такие умы, которые могут что-то делать, всё-таки пока не востребованы.
Михаил Лебедев:
Почему невостребованы?
Алексей Осадчий:
Я думаю, что у нас всё меняется, во-первых. Я вернулся из штатов в 2005-м году, хотя и продолжал работать на американскую компанию 10 лет работал, мог в любой момент уехать.
Анна Дундукова:
И в области биофизики, робото...
Алексей Осадчий:
Сейчас, при наличии вышки, при наличии Сколтеха, при наличии Иннополис, по-моему, в Казани университет. Сейчас, мне кажется, что сейчас как раз те возможности, фантастические возможности. То есть если бы то, что было, то, что сейчас возможно, было 10 лет назад.
Анна Дундукова:
Всё-таки обрадуйте меня, потому что очень грустно, возрождается?
Алексей Осадчий:
Ситуация неплохая, и мы видим повышенный интерес сейчас реально народа к науке, это очень важно. Мы студентов своих, аспирантов стараемся очень здорово держать. Им доступны любые стажировки, Высшая Школа Экономики оплачивает им любые стажировки, любые обмены, но это важно, чтобы это была совместная работа. То есть они уезжают туда, мы сохраняем с ними связь, они делают какой-то проект, который мы публикуем потом совместно и так далее. Мы очень за это радеем, потому что науку делают аспиранты, на самом деле. Если, скажем, американцы, европейцы имеют доступ к студентам, которые отобраны, 1 к 50 в хороших университетах, ну реально.
Анна Дундукова:
Тем более, победители олимпиад международных.
Алексей Осадчий:
Да тем более, что мы имеем дело, конечно, с более слабый популяцией студентов в среднем. Но мы стараемся, тем не менее, те, которые сильные, предоставлять им возможности, которых, например, у них там нет, то есть какие-то вещи. Но для этого это очень активно нужно развивать, мы очень-очень... И вот эти программа мегагрантов, которая, она, безусловно...
Анна Дундукова:
А что это за программа мегагрантов? Я название знаю.
Алексей Осадчий:
Это мегагранты, они были, уже лет восемь назад они начались, это гранты, которые даются ведущим учёным на то, чтобы он приехал сюда, проводил здесь порядка 120 дней в году и организовал свою лабораторию.
Анна Дундукова:
Это как Вы.
Алексей Осадчий:
Да, это Михаил. И организовал лабораторию, и чтобы растил здесь детей и дальше студентов, аспирантов.
Анна Дундукова:
И увёз.
Алексей Осадчий:
Вот здесь сейчас вышка, по крайне мере, решает этот вопрос, чтобы все Мегалаборатории, они продолжают финансироваться, если работа идёт. Потому что, да, конечно же, во многом, как у нас в Петербурге, мои коллеги реализовывали программу Бион, магистерскую, в которой все выпускники магистерской программы, практически все уехали, потому что в рамках программы они имели возможность посмотреть, что происходит за рубежом, посмотреть, съездить в лаборатории, и их профессора тамошние взяли.
Анна Дундукова:
Но оснащённость и финансирование всё равно там выше?
Алексей Осадчий:
Ну, Вы знаете, мы сейчас стараемся быть очень на уровне, я сейчас уже, нам не хватает всё-таки мозгов общих, потому что тот Brain Drain, который случился в 90-е, те сорокалетние, которые должны сейчас быть и всё это двигать, их очень мало. Вот их очень реально мало. И с этим проблема. Но я думаю, что постепенно мы это решим, важно, чтобы государство на это дело сейчас стало обращать внимание. И конечно же, нужно взаимодействовать, но нужно, чтобы студентам создавать условия. Нельзя их силой удержать, нельзя создавать программу распределения после ВУЗов, их нужно заинтересовывать, они должны естественным образом оставаться здесь, или идти, делать там PHD, а приезжать сюда, потому что им, например, как в Китае, здесь дают кафедру и дают нормальную зарплату. Потому что у государства, в принципе, такие возможности есть.
Михаил Лебедев:
Да, и причём, может быть, мерить нужно не сколько уехало, а сколько приехало, и причём, не обязательно русские, потому что в Высшей Школе Экономики много иностранцев, которые приехали работать.
Алексей Осадчий:
И счастливы, между прочим, и очень-очень никуда не дёргаются, сидят и работают с удовольствием, читают лекции, курсы ведут.
Михаил Лебедев:
В поездках заграницу нет ничего плохого, например, тот же возьмём Сеченов, он же уехал, работал в лабораториях Европы, потом вернулся создал свою знаменитую.
Алексей Осадчий:
Да, наука - штука международная, конечно же, всё, что хорошее там, нужно везти сюда, нам нужно обмениваться с ребятами там. Но нужно создавать условия, чтобы здесь было можно нормально работать. Для этого нужно уменьшать количество административных обязанностей, которые лежат на руководителях лаборатории и так далее и давать больше возможностей заниматься именно наукой.
Анна Дундукова:
Спасибо, всё-таки хорошая нота, что у нас заканчивается программа на хорошей ноте, что у нас все-таки что-то меняется. И одно дело, когда это говорят газеты, другое дело, когда сами учёные говорят, что да, ситуация изменилась, можно начинать заниматься наукой? продолжать и не уезжать.
Алексей Осадчий:
В общем, в некоторых местах, в некоторых университетах, безусловно, это так.
Анна Дундукова:
В некоторых.
Алексей Осадчий:
Пока, конечно.
Анна Дундукова:
Пока всё-таки это центральные, наверное, более-менее.
Алексей Осадчий:
Ну, они не то, что даже центральные, но они просто с определённым подходом к делам. С не раздутым, чем больше университет, тем сложнее его реформировать.
Анна Дундукова:
Спасибо Вам за программу. Я с Вами прощаюсь, с Вами была программа «Базовые элементы». Всего хорошего и до следующей пятницы, до свидания.
