Знание-сила, 2008 № 03 (969) - страница 4

Компьютеры возвращают способность не только двигаться, но и чувствовать. Есть две принципиально разные идеи создания протезов для слепых. В одном случае, если у человека вследствие болезни отмирает сетчатка глаза, ее может заменить микросхема, размещенная позади нее. Кремниевые фотодиоды придут на смену фоторецепторам глаза. Они преобразуют свет в электрический ток, возбуждающий зрительный нерв, а затем импульсы пересылаются в головной мозг.

В другом методе используют видеокамеру, помещая ее, например, в оправе очков. Миниатюрный компьютер преобразует изображение в сигналы, которые поступают в микросхему, встроенную в сетчатку глаза. Далее схема та же: зрительный нерв, головной мозг.

В США некоторым слабо видящим пациентам уже имплантирован протез сетчатки. Теперь они могут даже различать буквы, правда, не все. Недостаток данной модели в том, что она работает лишь при ярком освещении, но, как полагают, через пару лет появятся имплантаты сетчатки, которые помогут их обладателям ориентироваться и в полутемных помещениях, и в час сумерек.

По схожему принципу устроены и протезы внутреннего уха. Они преобразуют звуковые волны в электрические импульсы, которые возбуждают слуховой нерв. Этого, впрочем, недостаточно, чтобы распознавать речь. Нужен дополнительный процессор речи, который фильтрует окружающие шумы и выделяет слова, произнесенные на их фоне. Этот процессор носят за ухом, как обычный слуховой аппарат.

Пока многие нейропротезы находятся в стадии разработки. Их нормальная работа зачастую зависит от таких субъективных факторов, как рост и вес пациента. В ближайшие десятилетия появятся куда более изощренные системы, которые, хоть и не принесут окончательного исцеления, намного облегчат жизнь больных.

Итак, какое бы направление современной нейрологии мы ни взяли, идет ли речь о восстановлении некоторых утраченных функций головного мозга или же о чтении мыслей, ученые вновь и вновь убеждаются, насколько сложным органом является наш мозг, венец эволюции. Сравнивая современную компьютерную технику с этим «аппаратным обеспечением», получаемым нами от рождения, мы опять же понимаем, насколько последнее — тот самый мозг — совершеннее и гибче техники, которую мы придаем ему в подспорье. Даже мозг скромной мухи превосходит многие компьютерные системы в умении быстро и точно рассчитать необходимые параметры приземления на крохотном участке пространства. Если соотнести эффективность работы этого миниатюрного счетного устройства, спрятанного в голове мухи, с его массой, то с этим органом тела насекомого и близко не сравнится любой, самый мощный компьютер, которым располагают лучшие военные и научные центры мира.

Что уж говорить о человеческом мозге, этом сложнейшем агрегате, об аналоге которого потомкам остается только мечтать! Эти сто миллиардов нервных клеток — их едва ли не больше, чем звезд в Галактике — эта «вселенская паутина нейронов», притаившаяся под сводом черепа каждого человека, еще долго будет изумлять тех, кто примется изучать, как рождается мысль. И все-таки даже лучший в природе компьютер — «живую машину мозга» — можно переналаживать, обновлять, используя ее потаенные ресурсы. Как ни совершенен человек, но и он в крупнейших научных лабораториях мира — всего лишь «модель для сборки». Чем еще удивят нас вести из этих лабораторий? Даже в самых безнадежных ситуациях жизнь всегда начинается заново.

Идет подготовка к операции на головном мозге

Летом 2007 года в шотландском Ливингстоне был продемонстрирован первый протез руки, все пальцы которого могут двигаться независимо друг от друга, ведь каждый из них снабжен миниатюрным двигателем. Протез управляется электрическими сигналами, возникающими в мышцах культи руки. Особо чувствительные электроды, расположенные на поверхности кожи, фиксируют эти сигналы. Другое преимущество этой руки, разработанной фирмой Touch Bionics, в ее модульном строении: если один из пальцев сломается, его можно заменить другим. По словам создателя протеза Дэвида Гоу, научиться им пользоваться можно в течение нескольких минут.