Таракиборг: Маленький герой большой науки
Совершить революцию в науке людям помогут тараканы. Американский ученый Грег Гейдж решил поставить самых бесполезных насекомых на службу нейробиологии. Он создал первое в истории приложение для смартфона, которое позволяет управлять живыми киборгами. Эта технология основана на методе глубокой стимуляции мозга, которая также используется при лечении болезни Паркинсона.
Жертва ради науки
И вот мы встретились: я и таракан. Самое ненавистное существо сидело на столике в двух сантиметрах от меня, а я даже не могла замахнуться на него тапком. Потому что иначе меня бы осудила вся прогрессивная общественность.
Как оказалось, этот ползучий гад - вовсе и не гад, а самый настоящий научный сотрудник. Причем сотрудник героический, пожертвовавший собственной ногой во имя медицины. Нога находилась тут же, на компактном приборе, над которым колдовал Грег Гейдж - известный американский нейробиолог и инженер.
Грег объяснял, как работают нейроны, и для наглядности притрагивался к тараканьей ноге. Она дергалась. Я ежилась.
"Нога еще живая, - пояснял Грег. - А за таракана не волнуйтесь, он себе новую отрастит".
Шевелящиеся и даже танцующие под музыку оторванные тараканьи конечности - зрелище жутковатое. Но свой портативный аппарат Грег сконструировал, разумеется, не ради дешевого шоу. При помощи такого прибора даже самый далекий от науки человек сможет понять, как действует, к примеру, функциональная стимуляция, применяющаяся для лечения больных после инсульта.
Эксперименты, которые двигают вперед медицину, - дело жизни Грега Гейджа.
"Около 20 процентов населения земного шара страдают теми или иными неврологическими расстройствами, - приводит статистические выкладки ученый. - От болезней Альцгеймера и Паркинсона до сих пор нет лекарств. Чтобы помочь неизлечимо больным людям, необходимо совершить переворот в нейробиологии".
Есть у революции начало, нет у революции конца
На этот научный переворот Грег бросил все свои силы. Правда, соратников не хватает, горюет он.
"Все умные молодые люди сейчас хотят быть адвокатами и бизнесменами, - констатирует нейробиолог. - Научная карьера привлекает немногих. Если студент хочет изучать работу человеческого мозга, ему нужно учиться шесть-семь лет в университете. Но как понять, хочешь ли ты заниматься нейробиологией, если в школе ее не преподают? Считается, что это слишком сложно, да и научное оборудование очень дорогое".
Но нет сложной теории, которую нельзя объяснить простыми словами. И нет дорогого оборудования, которое нельзя удешевить. Так рассудил Грег и пошел в наступление на тотальное обывательское невежество.
В союзники он записал тараканью армию. Долгими столетиями сидели прусаки за печью без дела, пришло, наконец, время и им выступить на авансцену науки.
Несколько лет экспериментов - и мировой общественности представлен первый в истории таракан-киборг, которым можно управлять при помощи смартфона.
Грег перелетел через океан, чтобы представить свое изобретение в Европе. Здесь мы с ним и встретились.
Поворотный момент
…Чтобы разговору никто не помешал, мы отправляемся в маленькое кафе. Грег без размышлений водружает на столик свои приборы и прозрачный контейнер с усатыми "научными сотрудниками".
Посетители кафе при виде тараканов столбенеют и начинают внимательно присматриваться к дальнейшим манипуляциям странного визитера.
А посмотреть есть на что. Извлеченный из контейнера таракан-киборг демонстрирует присутствующим вживленную в голову антенну. На спину ему водружают рюкзачок-микросхему, и начинается эксперимент.
Грег включает приложение RoboRoach на своем смартфоне. Он нажимает на дисплее указатели "направо" или "налево". Когда с телефона через bluetooth поступает сигнал в "рюкзачок", вживленные электроды передают импульс нейронам в усах робо-таракана. И тот поворачивает в нужную сторону.
Эта технология основана на методе глубокой стимуляции мозга. Тот же принцип ученые используют для лечения болезни Паркинсона.
Научные разработки, которые обещают прорыв в медицине, важны для Грега еще и по другой причине. У тараканов-киборгов есть тайная миссия: завербовать в ряды будущих ученых как можно больше смышленых мальчишек и девчонок.
Мало кто из школьников устоит от соблазна завести себе первого в мире робота-таракана. И на миллион ребячьих вопросов: "А как это работает?", "А почему он меня слушается?" у Грега уже готовы вполне понятные и простые ответы - на сайте, в открытом доступе.
Если каждый дворовой пацан, играя со своим живым киборгом, усвоит принцип действия нейронов как "Отче наш" - вы представляете, какая научная революция нас ждет через 20 лет?
Ручное управление
Впрочем, детское любопытство по отношению к разработкам Грега Гейджа проявляют и многие взрослые. Во время исполнения тараканьей произвольной программы к нам прямо со стулом придвигается незнакомый пожилой гражданин. Прервав на самом интересном месте и эксперимент, и интервью, дедушка интересуется: "А людьми вы вот так же командовать можете?"
Грег коварно улыбается: "Сейчас увидите. Давайте руку".
Дедушка послушно закатывает рукав. Ученый прикрепляет электроды к его руке, а потом то же самое делает и с моей.
"Татьяна, сожмите кулак, - командует он. - Ваш мозг дает команду мышцам, и рука сжимается, видите? А сейчас я подключу вас и этого господина к интерфейсу "человек-человек". Он передаст сигнал вашего мозга руке вашего соседа.
Включив один из своих приборов, Грег присоединяет к нему наши электроды.
- Теперь внимание! Татьяна, сожмите кулак еще раз!
Я послушно выполняю команду и вижу, как неожиданно скрючиваются дедушкины пальцы. Он потрясенно смотрит на собственную ладонь.
"Ничего не понимаю. Пальцы против моей воли пытаются сжаться в кулак!" - описывает свои ощущения подопытный пенсионер.
Я уже сама, из хулиганских побуждений, повторяю манипуляцию - и дедушкин кулак опять сжимается почти синхронно с моим.
"Татьяна, сейчас ваш мозг управляет и вашей рукой, и рукой этого джентльмена. Фактически вы его контролируете", - улыбается Грег.
Я начинаю срочно хотеть в науку. Туда, как и в Париж, мне уже хотелось и раньше. Но теперь я согласна быть даже подопытным кроликом. Потому что ощущения по пятибалльной шкале - на десять.
И к тому же мы, подопытные субъекты, способны приносить миру вполне серьезную пользу. Тараканов-киборгов, например, Грег предлагает использовать при поиске пострадавших во время землетрясений - эти насекомые проникнут в любую щель в завалах. А еще робо-тараканы могут искать полезные ископаемые.
Но это, так сказать, побочный положительный эффект. Главное же, что благодаря разработкам Грега и его единомышленников в науку придут миллионы увлеченных мечтателей. Школьники, которые сегодня постигают азы нейробиологии с помощью таракиборга и интерфейса "человек-человек", завтра совершат тысячи важных открытий и вылечат многие неизлечимые болезни. А может быть, они сумеют даже продлить людям жизнь лет эдак на сто.
И почему только робо-таракан не появился раньше?..
Татьяна Гуторова