ГЛАВА 4

ЧТО В НЕГО НИ ПОСТУПАЕТ, ВСЕ ОН, УМНИЦА, ПОСТИГАЕТ

Любой человек может, будь на то его желание, стать скульптором собственного мозга.

Сантьяго Рамон-и-Кахаль (1852–1934), испанский нейробиолог, нобелевский лауреат

Майкл Хорост от рождения страдал тугоухостью, но в молодые годы вполне обходился слуховым аппаратом. До тех пор, пока в один не очень прекрасный полдень не обнаружил, что батарейка в его аппарате совсем иссякла. Так он, во всяком случае, подумал. Батарейку Майкл заменил, однако звуки внешнего мира все равно не достигали мира внутреннего. Он тотчас же поехал в ближайший пункт скорой помощи, где и обнаружилось, что остатки его слуха — тоненькая звуковая ниточка, всю жизнь связывавшая его с окружающим миром, — почили в бозе, окончательно и безвозвратно.

Это означало, что слуховые аппараты ему больше не помогут: подобные устройства улавливают акустические сигналы и усиливают их громкость при передаче недужной слуховой системе. Для некоторых типов тугоухости такая стратегия действенна, но при условии, что остальные звенья системы, следующие за барабанной перепонкой, работают нормально. Если внутреннее ухо поражено и не выполняет свои функции, никакое усиление звука не поможет. Именно это произошло с Майклом. Все указывало на то, что он навеки распростился со способностью воспринимать звуковую картину мира.

Однако позже Майкл все же нашел еще одну возможность восстановить слух. Взвесив все за и против, в 2001 году он решился на операцию по вживлению кохлеарного имплантата. Это крошечное устройство обходит поврежденную часть внутреннего уха, чтобы напрямую передавать сигнал функционирующему нерву (представьте его как кабель передачи данных). По сути, это мини-компьютер, устанавливаемый во внутреннее ухо; звуковая информация из внешнего мира поступает на микрофон, а от него посредством крошечных электродов передается слуховому нерву.

Таким образом удается обойти поврежденное внутреннее ухо, но это вовсе не значит, что опыт акустического восприятия приобретается без труда. Майклу после имплантации пришлось учиться распознавать незнакомый язык электрических сигналов, поступающих в его слуховую систему:

«Когда через месяц после операции впервые включили имплантат, первые обращенные ко мне слова для меня звучали так: “Ззззззззз cзз сзвиззз тр звфзззззззз?” Мой мозг постепенно учился истолковывать эти чуждые моему пониманию звуки. Прошло немного времени, и прежняя абракадабра “Ззззззззз cзз сзвиззз тр звзззззззз?” превратилась в “Что ты ел на завтрак?” и стала понятна мне. Несколько месяцев практики, и я снова мог пользоваться телефоном и даже поддерживать разговор посреди гомона в баре или кафетерии».

Хотя на первый взгляд идея вживить в тело мини-компьютер кажется немного фантастической, кохлеарные имплантаты представлены на рынке с 1982 года, и более полумиллиона людей уже носят в своих головах эту бионику, радуясь звукам голосов, скрипу дверей, смеху и мелодиям из музыкальных автоматов. Программное обеспечение кохлеарного имплантата поддается как взлому, так и обновлению, поэтому Майкл потратил годы, чтобы получать с его помощью информацию и обходиться без нового хирургического вмешательства. Почти через год после активации имплантата Майклу удалось разработать программу с вдвое большим разрешением. Как он выразился, «если у моих друзей слух с годами неизбежно снизится, то мой только улучшится».

***

Терри Биланд живет неподалеку от Лос-Анджелеса. Ему диагностировали пигментный ретинит — дегенеративное заболевание сетчатки (это тонкий слой фоторецепторов на дне глаза). Вот как он отреагировал на страшную новость: «Самое последнее, что бы ты хотел узнать о себе в свои 37 лет, — это что ты слепнешь, а медицина в твоем случае бессильна».

Но потом Терри выяснил, что выход у него все-таки есть, если только ему достанет смелости воспользоваться им. И в 2004 году он стал одним из первых пациентов, которым провели экспериментальную процедуру по имплантации ретинального бионического чипа (это крошечное устройство с электронной схемой устанавливается по центру сетчатки с внутренней стороны глаза). К чипу по беспроводной связи поступает сигнал от встроенной в специальные очки видеокамеры. Электроды передают слабые электрические разряды неповрежденным клеткам сетчатки, благодаря чему в прежде пустынном канале зрительного нерва генерируются сигналы. Зрительный нерв Терри не был поврежден, и пускай фоторецепторы в его сетчатке погибли, сам нерв по-прежнему жаждал сигналов, которые мог бы передавать в мозг.

Операцию по пересадке миниатюрного чипа провела команда специалистов из Южнокалифорнийского университета. Сама операция прошла без сучка и задоринки, главное испытание началось позже. Исследователи не без внутреннего трепета включали электроды один за другим. Позже Терри рассказывал: «Так здорово было увидеть хоть что-то. Они по очереди проверяли электроды, и вроде как световые пятнышки вспыхивали — маленькие такие, даже меньше, чем десятицентовик».

В первые дни глаза Терри улавливали только крошечные пятна света — нельзя сказать, чтобы такой успех окрылял. Однако постепенно зрительная кора приспособилась извлекать из поступающих к ней сигналов более понятную информацию. Через какое-то время Терри уже мог определить, что рядом с ним его восемнадцатилетний сын: «Сын шел рядом, мы гуляли… Я-то помнил его еще пятилетним мальчонкой и вот в первый раз с тех пор снова его видел. И не постыжусь признаться, что кое-кто в тот день даже немножко пустил слезу».

Четкая визуальная картинка у Терри не возникала; скорее он видел просто сетку из световых точек. Но, и это самое важное, теперь перед ним широко распахнулись заточавшие его во тьме двери. Со временем мозг научился лучше распознавать поступающие в зрительную кору сигналы. Мужчина не мог разглядеть отдельные черты лица человека, но общее впечатление о его внешности, пускай и смутное, все же складывалось. Хотя у ретинального чипа Терри степень разрешения невысока, ее хватает, чтобы дотронуться до расставленных в случайном порядке предметов в помещении, а на улице разглядеть белые полосы пешеходной зебры и самостоятельно перейти дорогу. Терри с гордостью рассказывает: «У себя дома или в гостях я могу войти в любую комнату и включить люстру или различить проникающий через окно свет. А идя по улице, не натыкаюсь на низко свисающие ветви: я вижу их края, вот и обхожу» (рис. 4.1).

Идея протезирования слуха и зрения десятилетиями всерьез обсуж­далась в научном сообществе. Однако никто всерьез не рассчитывал, что подобного рода технологии могут дать желаемый эффект. В самом деле, внутреннее ухо и сетчатка глаза обрабатывают входные сенсорные сигналы поразительно сложными и изощренными способами. Сумеет ли остальная часть мозга расшифровать и понять сигналы, поступающие от микроскопического электронного чипа, который изъясняется на диалекте Кремниевой долины вместо родного для наших органов чувств языка биологии? Или, наоборот, нижележащие нейронные сети воспримут посылаемые чипами паттерны слабых электрических вспышек как полнейшую тарабарщину? Так недалекий умом чужестранец упорно выкрикивает что-то на своем языке в глупой надежде, что окружающие в конце концов поймут его вопли.

Как ни удивительно, в случае с мозгом такая топорная стратегия срабатывает: обитатели этой страны научаются понимать язык незнакомца.

Но как?

Ключ к пониманию данного феномена упрятан в мозге уровнем ниже: ваши полтора килограмма мозговой ткани не в прямом смысле слышат и видят звуки и образы внешнего мира. Напомню, эти полтора килограмма навеки заключены в безмолвных потемках черепа и умеют распознавать лишь электрохимические сигналы, потоками притекающие через различные каналы передачи данных. Ни с чем другим, кроме этих сигналов, мозг дела не имеет.

Нам еще предстоит изучить, как это происходит и почему, но мозг наделен уникальным даром принимать такие сигналы и искусно извлекать из них паттерны. И приписывать им смыслы. Из этих смыслов выстраивается ваш субъективный опыт. Мозг — это орган, который в своей кромешной тьме преобразует электрохимические разряды в красочное шоу на подмостках вашего мира. Буйство красок и переливы ароматов, эмоции и ощущения — все кодируют триллионы деловито снующих в кромешной тьме сигналов, точно так же, как вереницы скучных нулей и единиц кодируют в мозге компьютера роскошную картинку-заставку.

Мистер Картофельная Голова и его стратегия завоевания планеты

Представьте, что вы попали на остров, все обитатели которого слепы от рождения и не знают, что такое видеть. Зато все умеют читать по Брайлю и считывать кончиками пальцев входные сигналы в виде крохотных символов из выпуклых точек. Касаясь этих малюсеньких бугорков, они разражаются смехом или заливаются слезами. Но разве возможно вмес­тить всю эту гамму эмоций в кончики пальцев? И вот вы пытаетесь растолковать островитянам, что при чтении хорошей книги вы направляете пару сферических органов, которые размещаются у вас на лице, на ряды символов из палочек и закорючек. Эти органы, говорите вы, изнутри выстланы клетками, которые фиксируют столкновения с фотонами, благодаря чему вы распознаете форму подобных символов. А до этого вы заучили набор правил, какими условными символами обозначаются те или иные звуки. При виде каждого символа вы мысленно произносите короткий звук, представляя, что услышите именно его, если кто-то произнесет этот звук вслух. Возникший таким образом паттерн нейрохимической сигнализации и определяет, развеселитесь вы или загрус­тите. И вы будете не вправе винить этих людей за то, что им трудно понять ваши разъяснения.

Логика в конце концов приведет вас с островитянами к пониманию простой истины: кончик пальца, как и глазное яблоко, представляет собой периферическое устройство, которое преобразует поступающую из окружающего мира информацию в электрические импульсы в нервах. А мозг берется за нелегкий труд их интерпретации. И вы придете к общему согласию, что все в конечном счете упирается в эти самые импульсы, триллионами снующие туда-сюда по мозгу, и что сам способ подачи входных сигналов не имеет значения.

Словом, какую информацию ни загружай в мозг, он обязательно приспособится к ней и научится извлекать из нее все, что может. Если входные данные структурированы и кодируют некое важное сведение об окружающей реальности (а также отвечают еще ряду требований, о которых пойдет речь в ), мозг, будьте уверены, догадается, как его раскодировать (рис. 4.2).

Из сказанного выше проистекает любопытный вывод: мозг не знает — да ему это и неважно, — откуда к нему поступают данные. Какого бы рода ни была информация, он всегда сообразит, как извлечь из нее смысл и пользу.

Благодаря этому мозг относится к разряду машин с очень высокой эффективностью. В сущности, это универсальное вычислительное устройство. Мозг усваивает любые доступные ему сигналы и определяет — поч­ти оптимально, — что с ними можно сделать. Данная стратегия, как я полагаю, развязывает руки Матушке-природе, позволяя экспериментировать с разнообразными каналами ввода данных.

Я называю это свойство мозга моделью эволюции имени мистера Картофельная Голова. И не случайно выбрал для метафоры такую игрушку — пластиковую картофелину, которой можно придать любой облик с помощью прилагающегося к ней набора ручек-ножек, фрагментов лица и разнообразных аксессуаров. Мне хотелось подчеркнуть, что наши органы чувств (глаза, уши, подушечки пальцев) — всего лишь периферические устройства типа plug-and-play («подключи и пользуйся»). Стоит только пожелать, и они тут же к вашим услугам. А мозг догадывается, что делать с поступающими от них сигналами (рис. 4.3).

В итоге Мать-природа может создавать новые типы чувств, просто выстраивая новые периферии. Иными словами, определившись с принципами действия мозга, она может вволю перебирать и пробовать в действии разные виды входных каналов, чтобы подключаться к различным источникам питания в окружающем мире. Информацию, которую несут отраженные электромагнитные волны, улавливают фотонные детекторы в глазах. Колебания воздуха разной частоты (звуковые волны) улавливаются акустическими детекторами ушей. Информацию о температуре и характере поверхностей собирают простыни чувствительной материи, называемой в обиходе кожей. Химические сигнатуры запахов и вкусов вдыхаются через нос и ощущаются языком. Все это преобразуется в импульсы, проносящиеся по нервным волокнам во тьме черепа.

Поразительная способность мозга принимать любой входящий сенсорный сигнал перекладывает бремя исследования и освоения новых типов ощущений на внешние сенсорные устройства. Как мистеру Картошке можно приставить какой угодно нос, или глаза, или рот, так и природа приставляет к мозгу разного рода инструменты для обнаружения источников питания во внешней среде.

Посмотрите на периферические устройства стандарта plug-and-play для вашего компьютера. Чем этот стандарт так важен? Тем, что благодаря ему компьютеру вовсе не обязательно знать о существовании XJ-3000 Super WebCam, которая будет изобретена лет через несколько; ему достаточно, чтобы он был совместим с незнакомым произвольно выбранным устройством и мог получать потоки данных, когда оно будет подключено. Вот почему, когда на рынке появляется очередная периферия, вам нет нужды покупать новый компьютер, а можно спокойно подключить ее к тому, что уже живет у вас дома. Ваш компьютер и есть центральное устройство, порты которого предназначены для стандартного подключения любой периферии.

Догадываюсь, что вам представляется довольно странным рассмат­ривать наши периферические детекторы сигналов как самостоятельные, отдельные от нас устройства. Разве в их создании не поучаствовали тысячи наших генов? И разве эти гены не совпадают с генами в других частях и органах тела? Неужели мы действительно можем рассматривать нос, глаз, ухо или язык как отдельное от нас устройство? Я глубоко исследовал данный вопрос. Ведь если модель имени мистера Картошки верна, не порождает ли она предположение, что мы смогли бы отыскать в нашей генетике простые тумблеры-переключатели, которые отвечали бы за наличие или отсутствие у нас какого-то из этих периферичес­ких устройств?

Как обнаружилось, не все гены равны. Они распаковываются в восхитительно точном порядке, и экспрессия одного дает толчок экспрессии следующего, подчиняясь изощренно сложному алгоритму прямой и обратной связи. Таким образом, в генетической программе присутствуют критические узлы для формирования периферии (скажем, носа). И, значит, такую программу можно включить или отключить.

Откуда нам это известно? Посмотрим, какие возникают мутации, когда генетика начинает немного барахлить. Возьмем, например, такую патологию, как аплазия носа (это когда ребенок рождается на свет без носа, то есть на лице нет и следов его присутствия). У младенца Эли, родившего в 2015 году в Алабаме, нос начисто отсутствует, равно как и носовая полость вкупе с системой обоняния (рис. 4.4). Информация о подобной мутации ужасает и не укладывается в голове, однако в рамках логики plug-and-play аплазия носа предсказуема: стоило генам легонько дрогнуть, и пожалуйста — периферия просто не выстроилась.

Если наши органы чувств можно рассматривать как устройства стандарта plug-and-play, значит, допустимо предположить, что имеются случаи, когда младенец рождается без какого-либо органа чувств (скажем, без глаз). И такая патология, называемая анофтальмией, действительно имела место: в 2014 году в Чикаго родился мальчик Джорди с таким дефектом (рис. 4.5). Под его веками была только гладкая лоснящаяся кожа. Хотя поведение малыша и нейровизуализация указывали, что остальные области его мозга функционируют как полагается, периферические устройства, способные улавливать фотоны, отсутствовали. Бабушка Джорди говорит: «Он будет узнавать нас через осязание». Браниа Джексон, мама мальчика, сделала на правой лопатке татуировку шрифтом Брайля: «Я люблю Джорди», чтобы сын, пока подрастает, обнимая маму, все время осязал ее любовь.

Некоторые дети рождаются без ушей. При этой редкой патологии — анотии — у ребенка полностью отсутствует ушная раковина, внешняя часть уха (рис. 4.6).

Подобным же образом мутация в одном-единственном белке приводит к врожденному отсутствию внутреннего уха. Излишне говорить, что дети с такими генными мутациями абсолютно лишены слуха, поскольку у них отсутствуют периферические устройства, способные преобразовывать колебания волн сжатого воздуха в электрические им­пульсы.

Можно ли родиться без языка, будучи в остальном практически здоровым человеком? Конечно. Именно такой случай наблюдался в Бразилии у новорожденной девочки по имени Ауристела. С самого рождения дышать, есть и говорить было для нее сущим мучением. Уже во взрослом возрасте Ауристеле сделали операцию, в результате которой она обрела язык. Теперь девушка дает многочисленные интервью, в которых, не жалея драматических красок, описывает, каково ей было расти безъязыкой.

Перечень органов и членов, без которых могут рождаться люди, бесконечен. Так, у некоторых детей на коже и на внутренних органах от рождения отсутствуют болевые рецепторы, что делает их совершенно нечувствительными к несильным мучениям и страданиям. (На первый взгляд может показаться, что свобода от боли дает определенное преимущество. Увы, это не так: тела детей, неспособных чувствовать боль, сплошь покрывают шрамы и рубцы, и часто они умирают в очень молодом возрасте, поскольку не знают, чего именно следует избегать.) Помимо болевых кожа снабжена многими другими рецепторами, в том числе тензорецепторами (рецепторами растяжения), рецепторами зуда, а также терморецепторами. Ребенок может родиться с отсутствием кожных рецепторов одного из этих типов, тогда как остальные рецепторы у него в полном наличии. Отсутствие тех или иных кожных рецепторов носит собирательное название анафия — потеря или ослабление осязания.

Стоит только задуматься об этом скопище всевозможных аномалий, и сразу понимаешь, что наши периферические органы чувств формируются (распаковываются) в силу конкретных генетических программ. Малейший сбой в работе генов может остановить программу, и периферический орган не разовьется, а мозг не будет получать потока сигналов данного типа.

***

Идея об универсальности коры головного мозга позволяет предположить, каким образом в процессе эволюции могли добавляться новые сенсорные навыки: при мутации периферического устройства новый поток данных попадает в какой-нибудь участок мозга и запускаются механизмы их нейронной обработки. Таким образом, новые сенсорные навыки всего-то требуют образования новых сенсорных устройств.

Вот почему в животном царстве мы находим богатое разнообразие диковинных периферических устройств, каждое из которых выковывалось миллионами лет эволюции. Будь вы змеей, ваша последовательность ДНК скомандовала бы телу распаковать у вас на голове термочувствительные ямки, способные воспринимать инфракрасное излучение. Родись вы рыбой хвостопёрой ножетелкой (ее еще называют «черный нож»), буковки в вашем генетическом коде распаковали бы вам особый сенсорный орган — электрорецепторы, улавливающие малейшие возмущения в электрическом поле. Родись вы бладхаундом или поисковой собакой другой породы, ваш генетический код содержал бы указания снабдить вас огромной мордой, густо усеянной обонятельными рецепторами. Или, например, вы могли бы родиться раком-богомолом, и тогда, согласно генетическим инструкциям, обзавелись бы глазами с шестнад­цатью типами фоторецепторов. У звездоноса кожные наросты на носу наподобие пальчиков, расположенные по 11 штук с каждой стороны, выполняют роль органов осязания и создают в его мозге трехмерную модель системы прокопанных им подземных ходов. Многие птицы, коровы, а также насекомые обладают магниторецепцией, это чувство дает им возможность ощущать магнитное поле Земли, и потому они прекрасно ориентируются в пространстве.

Требовалось ли мозгу каждый раз заново перестраиваться под соответствие каждому из этих разнообразных периферических устройств? Думаю, что нет. На протяжении эволюции случайные мутации приводили к образованию самых необычных органов чувств, и принимающий от них информационные потоки мозг всякий раз сам додумывался, каким образом использовать их. А когда главные принципы действия мозга раз и навсегда установились, природе остается только одна забота — изобретать новые периферийные сенсоры.

Такая точка зрения подсказывает нам интересный вывод: сенсорные устройства, с которыми мы приходим в мир (глаза, носы, уши, языки, кончики пальцев), далеко не исчерпывают всего спектра сенсоров, какими теоретически мы могли бы обладать. Наш конкретный инструментарий просто унаследован нами в результате долгого и прихотливого эволюционного пути.

Однако вполне возможно, что мы совсем не обречены пользоваться только тем набором органов чувств, каким снабдила нас природа. В конце концов, способность мозга извлекать смысл и пользу из поступающих к нему данных самого разного рода намекает нам на предположение довольно неожиданное и где-то даже сумасбродное: какой-либо сенсорный канал мог бы передавать мозгу информацию, которая в норме поступает через другой сенсорный канал. Например: а что, если преобразовать поток данных от видеокамеры в тактильные ощущения на коже? Сумеет ли мозг, хорошенько подумав, выстроить зрительную картину окружающего мира, просто осязая ее?

Добро пожаловать в мир, что всякой выдумки странней, — мир сенсорного замещения.

Сенсорное замещение

Сама по себе мысль, что мозгу можно поставлять информацию по неправильным каналам, вероятно, выглядит слишком умозрительной и даже дикой (рис. 4.7). Между тем первая научная статья, где продемонстрировано практическое воплощение этой идеи, уже полвека как опубликована в журнале Nature.

Эта история берет начало еще в 1958 году, когда практикующий врач Пол Бах-и-Рита получил трагическую весть, что его отца, 65-летнего преподавателя, поразил обширный инсульт. И что отныне он, наполовину парализованный и почти утративший речь, будет прикован к инвалидному креслу. Это был практически приговор, но Пол и его младший брат Джордж, изучавший медицину в Национальном автономном университете Мексики, не пожелали смириться и принялись искать способы помочь отцу. Общими силами они разработали и применили новую уникальную индивидуализированную программу реабилитации.

Как отзывался о ней Пол: «Мы действовали жестоко, но нами двигала любовь. Джордж обычно бросал что-нибудь на пол и просил отца: “Пап, иди подбери”». Также они занимали его мелкими домашними делами, например давали подметать крыльцо, — под осуждающими взглядами соседей. Тем не менее мучительные старания отца выполнять эту элементарную работу более чем оправдывали себя. Пол так выразил мнение отца по поводу такой трудотерапии: «Этот никчемный малый хоть на что-то да сгодился».

Жертвы инсульта обычно восстанавливаются лишь частично — а нередко вообще не восстанавливаются, — и потому братья Бах-и-Рита не хотели обольщаться ложными надеждами. Они-то хорошо знали, что если инсульт убил мозговую ткань, то она потеряна безвозвратно.

Между тем отец восстанавливался неожиданно хорошо. Настолько хорошо, что не только вернул себе способность ходить и говорить, но даже возобновил преподавательскую деятельность и прожил дольше, чем можно было рассчитывать (а умер он от сердечного приступа во время очередного похода в горы, на высоте 2700 м над уровнем моря).

Пола глубоко впечатлили масштабы восстановления двигательных функций отца, а накопленный им опыт постинсультной реабилитации ознаменовал крутой поворот в жизни его самого. Он осознал, что мозг способен переучиваться. И даже когда навсегда утрачивает некоторые области, их функции способны брать на себя другие, неповрежденные. Пол оставил профессорскую должность в Научно-исследовательском офтальмологическом институте Смит-Кеттлуэлл в Сан-Франциско и поступил в резидентуру (последипломная больничная подготовка врачей в США) по реабилитационной медицине в Медицинском центре Санта-Клара-Вэлли. Пол намеревался исследовать состояние перенесших инсульт, таких же, как его отец. Мало того, он хотел выяснить, как заставить мозг действовать иначе, чем тот привык.

К концу 1960-х годов Пол Бах-и-Рита уже вовсю работал над собственной схемой реабилитации, хотя большинство коллег считали ее нелепой. В своей лаборатории Пол усаживал незрячего добровольца в переоборудованное стоматологическое кресло, в спинку которого на уровне поясницы была вмонтирована плата из 400 тефлоновых стерженьков конфигурации 20 × 20. Стерженьки могли выдвигаться и втягиваться под действием механических катушек индуктивности (соленоидов). Поверх головы испытуемого устанавливалась видеокамера на треноге. Поступающий от камеры видеопоток преобразовывался в покалывания стерженьков по коже на спине добровольца.

Перед камерой перемещали какой-либо предмет, а участник эксперимента должен был внимательно прислушиваться к тактильным ощущениям у себя на спине (рис. 4.8). С течением дней он натренировался лучше различать предметы, руководствуясь ощущениями, которые они вызывали. Это чем-то походило на игру, когда один человек пальцем рисует на спине другого буквы, а тот по форме отгадывает их. Такой чувственный опыт не стал в точности идентичным зрению, но это было только начало.

Обнаруженный Бах-и-Ритой феномен поразил ученых в его области: оказалось, что незрячие индивиды способны обучиться различать горизонтальные, вертикальные и диагональные линии. А те, кто продвинулся в тренировках дальше, могли научиться различать объекты простой формы и даже лица, причем только на основании покалываний на коже спины. Свои результаты Бах-и-Рита опубликовал в журнале Nature и дал статье необычное название «Замещение зрения тактильными проекциями» (Vision Substitution by Tactile Image Projection). Так было положено начало новой эре — эре сенсорного замещения. Бах-и-Рита сформулировал свои выводы просто: «Мозг способен использовать поступающую от кожи информацию, как если бы она поступала от глаз».

Затем Бах-и-Рита с сотрудниками решительно улучшили методику простым изменением: если раньше видеокамера размещалась на подголовье кресла, то теперь незрячему пользователю разрешили самостоятельно направлять ее объектив и выбирать, на что смотреть «глазу». Почему? Потому что сенсорные сигналы лучше всего усваиваются, когда человек активно взаимодействует с окружающей средой. Предоставив пользователям возможность самим управлять камерой, Бах-и-Рита со товарищи позволили замкнуться петле между мускульным актом и входящей сенсорной информацией.

Восприятие можно рассматривать не как пассивный, а, наоборот, как активный способ исследования окружающей обстановки, связывающий определенное действие с конкретным изменением в картине, которая в итоге возвращается в мозг. Ему неважно, как устанавливается эта петля — действием ли глазодвигательных мышц или мышц руки, держащей камеру. Как бы это ни происходило, задача мозга — увязать двигательную реакцию с входящими сигналами.

Вследствие этого пользователи методики приобретали субъективный опыт, осознавая, что зрительные образы на самом деле располагаются «где-то снаружи», во внешней среде, а не на коже спины. Иными словами, данное ощущение было похоже на зрение. Даже притом что вид вашего друга, замеченного вами в кофейне, воздействует непосредственно на ваши фоторецепторы, вы не воспринимаете это так, будто сигнал располагается у вас в глазах. А понимаете, что друг где-то снаружи и с расстояния машет вам рукой. Точно так же «зрительные» образы воспринимались пользователями зубоврачебного кресла в новом варианте.

Устройство Бах-и-Риты первым попало в поле зрения публики, но на самом деле это была не первая попытка сенсорного замещения. Еще в 1890-х годах польский офтальмолог Казимир Ноишевский разработал для слепых прибор Elektroftalm — электрофтальм, или электрический глаз (от греч. «электричество» + «глаз»). На лоб незрячему человеку помещали фотоэлемент (рис. 4.9), и чем больше света на него попадало, тем громче звучал сигнал в ухе. Исходя из громкости звука, незрячий мог различать в окружающем пространстве освещенные и темные участки.

К сожалению, прибор Ноишевского был громоздок, тяжел и имел разрешение всего в один пиксель, из-за чего не получил практического применения. Но к 1960 году польские коллеги подхватили эстафету Ноишевского и продвинули его изобретение на шаг вперед. Понимая, насколько важен для незрячих слух, они решили транслировать информацию не через ухо, а через прикосновения. Была разработана система вибрирующих моторчиков, устанавливаемых на шлем, который «рисовал» зрительные образы на коже головы. Незрячие участники испытаний могли передвигаться по специально подготовленным помещениям, где дверные проемы и выступающие углы и ребра предметов обстановки для большей контрастности были обведены краской. Это срабатывало. Но, увы, прибор, как и его предшественники, был тяжелым и раскалялся во время работы, однако сам принцип он доказал.

Спрашивается, почему эти диковинные подходы оказались эффективными? Да просто потому, что поступающие в мозг данные — фотоны через глаза, колебания сжатого воздуха через уши или давление стерженьков на поверхность спины — преобразуются в знакомые, привычные мозгу электрические импульсы. Во всех случаях, когда они несут информацию о каких-то важных особенностях окружающей обстановки, мозг обязательно выучивается интерпретировать их. Обширным нейронным лесам в мозге неважно, какими маршрутами прибывают в них импульсы. Бах-и-Рита довольно образно описал это в интервью, данном в 2003 году общественному телеканалу PBS:

«Если я смотрю на вас, ваше изображение не проникает дальше моей сетчатки. От сетчатки и далее к мозгу, ко всем остальным его отделам, передаются только импульсы по нервным путям. Эти импульсы ничем не отличаются от тех, что проходят вдоль большого пальца ноги. Те тоже несут такую же информацию и тоже имеют частоту и паттерны. Если можно было бы натренировать мозг извлекать информацию такого рода, то глаза для того, чтобы видеть, уже не требовались бы».

Иными словами, кожа стала проводящим путем для поставки информации в мозг, лишившийся нормально функционирующих глаз. Но как такое могло произойти?

Трюк на все случаи жизни

Кора головного мозга выглядит примерно одинаково на всем протяжении своих холмов и долин. Но если применить нейровизуализацию или погрузить в желеобразную ткань мозга крохотные электроды, обнаруживается, что в разных областях коры таятся разные типы информации. Эти различия позволили нейробиологам классифицировать области мозга по их специализации. Так сказать, навесить на каждую свой ярлычок: эта область отведена под зрение, та — под слух, а вон тот участочек — под прикосновения к большому пальцу левой ноги. Но что, если эти области стали тем, чем стали, в силу лишь специфики входных сенсорных данных? Что, если «зрительная» кора только потому зрительная, что к ней поступает зрительная информация? Что, если специализация формируется особенностями входных информационных каналов, а не генетической заданностью кортикальных модулей? В рамках такой логики кора представляет собой универсальную машину обработки данных. Введите информацию, и кора не только ее обработает, но и вытащит из нее статистические закономерности. Проще говоря, кора жаж­дет получать информацию, и в каком бы виде ни поступали данные, вычислительные кортикальные мощности применяют к ним одни и те же алгоритмы. В этом смысле ни одному участку коры изначально не предписано конкретное назначение, например служить зрительной корой, слуховой или какой-либо еще. Значит, независимо от того, желает ли организм воспринимать акустические волны или фотоны, от него требуется только одно: подключить к коре подающие входной сигнал пучки нервных волокон, а шестислойный вычислительный механизм коры запустит очень общий алгоритм и извлечет правильный тип информации. Специализацию участку коры назначает тип поступающих к ней данных.

Вот теперь понятно, почему неокортекс на всем своем протяжении выглядит одинаково: неокортекс и есть везде одинаковый. Каждый клочок кортикальной территории обладает плюрипотентностью, это означает, что в нем заложены возможности дифференцироваться в разнообразные по назначению типы коры, а в какой конкретно тип он разовьется, зависит от того, что к нему подключено.

Следовательно, если в коре имеется отвечающий за слух участок, то это только потому, что определенное периферическое устройство (в данном случае уши) посылает входные сигналы по нервным путям, которые ведут именно в этот участок. Он функционально является слуховой зоной не в силу абстрактной необходимости, а лишь потому, что такую судьбу ему определили сигналы, поступающие по восходящим нервным путям от ушей. Представим, что в альтернативной вселенной к этому участку подключены нервные волокна, передающие зрительную информацию; тогда в наших учебниках эта зона коры будет обозначена как зрительная. Иными словами, кора выполняет стандартные операции с любой поступающей к ней информацией. По первому впечатлению, сенсорные поля в мозге заранее распределены, но на самом деле их определяют получаемые данные.

В центральных штатах США рыбные рынки располагаются в городах, где процветает пескетарианство (отказ от употребления мяса теплокровных животных). Здесь на каждом углу встретишь суши-рестораны, где помимо прочего изобретают новые рецепты блюд из морепродуктов, — условно назовем эти города первичной рыбуальной корой.

Давайте поразмышляем, почему их география сложилась именно в такую конфигурацию, а не какую-либо иную? А потому, что здесь протекает много рек и в них много рыбы. Представим, что это не рыба, а биты информации, которые текут по информационным каналам (их роль в данном случае играют реки) в города, где само собой формируется распределение этих данных по функциональным полям — рыбным ресторанам. Заметьте, никакой законодательный орган не предписывал рыбным рынкам стянуться именно в эту часть страны, они сами собой гроздьями наросли здесь.

Из сказанного можно вывести гипотезу, что участок мозговой ткани (допустим, в слуховой коре) не представляет собой нечто особенное. Значит ли это, что можно отсечь у эмбриона кусочек слуховой коры и пересадить его в кору зрительную, где он будет функционировать, как полагается последней? Безусловно. Именно это продемонстрировали эксперименты на животных, проводившиеся в начале 1990-х годов: в кратчайшее время после операции пересаженная ткань уже выглядела и функционировала точно так же, как остальная зрительная кора.

Затем ученые еще на шаг продвинулись в демонстрации возможнос­тей коры. В 2000 году исследователи из Массачусетского технологичес­кого института перенаправили восходящие нервные пути от глаз хорька в слуховую кору, в результате чего она стала получать зрительные данные. К чему это привело? Слуховая кора скорректировала свои нейронные связи так, что они стали похожи на связи, характерные для первичной зрительной коры. Животные с такими переподключенными нейронными связями воспринимали входящие в слуховую кору сигналы как нормальное зрение. Отсюда делаем вывод: судьбу коры определяют паттерны входных сигналов. Мозг гибко монтирует свою сеть, чтобы наилучшим образом представлять (и в конечном счете использовать как руководство) любые данные, какие ему доведется получить (рис. 4.10).

Сотни исследований пересадки кортикальной ткани и переподключения входных сигналов подтверждают правоту модели, рассматривающей мозг как универсальное вычислительное устройство — машину, которая производит стандартные операции с притекающими данными, будь то вид резвящегося на лужайке кролика, звук телефонного звонка, вкус арахисового масла, запах салями или прикосновение шелка к щеке. Мозг анализирует поступившие данные и помещает в контекст «что я могу с этим сделать?». Вот почему незрячему могут быть полезны входные данные, даже когда они поступают от прикосновений к спине, от ушей или со лба.

***

В 1990-х годах Бах-и-Рита с коллегами задумали сконструировать устройство для незрячих габаритами поменьше, чем громоздкое стоматологическое кресло, и разработали совсем маленький прибор, который назвали BrainPort. На лоб слепому человеку помещают видеокамеру, сигналы от которой в виде электрических импульсов передаются в помещаемую на язык плату с электродами размером чуть более 3 см² — «наязычный дисплей» (Tongue Display Unit, TDU) (рис. 4.11).

Электроды создают слабые разряды тока, коррелирующие с расположением пикселей, а язык ощущает покалывания, как от взрывной карамели-шипучки Pop Rocks (другая аналогия — пузырьки шампанского). Яркие пиксели кодируются в виде сильных покалываний в соответствующих точках на языке, пиксели побледнее — как покалывания умеренной силы, а черные не производят вообще никакого воздействия. BrainPort позволяет различать визуальные объекты с оптичес­кой резкостью примерно в 20/800 остроты зрения. Пользователи говорят, что сначала воспринимают стимуляции как хаотичное смешение неузнаваемых краев и форм, но потом начинают распознавать их, что позволяет оценить расстояние между предметами, их форму, направление движения и размер.

Мы воспринимаем язык прежде всего как орган вкуса, но не будем забывать, что он усеян множеством тактильных рецепторов (это они позволяют вам воспринимать текстуру пищи) и потому может служить превосходным машинно-мозговым интерфейсом. Электродная плата на языке, как и другие визуально-тактильные устройства, напоминает нам, что зрение возникает не в глазах, а в мозге. При визуализации мозга у натренированных индивидов (слепых или зрячих) изменения электротактильных разрядов на языке активируют зону мозга, которая в норме задействуется для восприятия видимого движения.

Как и в случае с соленоидной решеткой на спине, незрячие пользователи BrainPort со временем начинают чувствовать, что визуальная картинка обладает открытостью и глубиной и что объекты располагаются снаружи. Иными словами, их ощущения выходят за рамки осмысления происходящего на поверхности языка и перерастают в непосредственный опыт восприятия. Оно не описывается в понятиях «я чувствую на языке схему электрических разрядов, в которых закодировано, что “мимо меня прошла моя жена”», а создает непосредственное впечатление, что жена проходит через гостиную. Если у вас нормальное зрение, примите к сведению, что ваши глаза работают точно так же: электрохимические сигналы на сетчатке воспринимаются вами как образ приятеля, который машет вам рукой, образ проносящейся мимо Ferrari или алого воздушного змея на фоне небесной синевы. Даже притом что все это происходит на поверхности ваших сенсорных детекторов, вы воспринимаете это как происходящее снаружи. И не имеет значения, выступают ли детектором глаза или язык. Вот как описывает опыт пользования прибором BrainPort незрячий участник испытаний Роджер Бэм:

«Первый раз я пришел сюда в прошлом году, и тогда мы проделывали разные упражнения за столом на кухне. Я немножко разнервничался, потому что на тот момент уже 33 года вообще не видел. И я смог протянуть руку точно в направлении шаров, которые лежали на столе, и видел, что они разного размера. То есть я зрительно воспринимал их. Я видел, куда протянуть руку, чтобы взять шары, — не шарить по столу или чувствовать, где они, а именно взять, и еще видел чашку: я поднял руку и опустил точно на нее».

Как вы уже догадываетесь, тактильную информацию можно подавать на кожу любого участка тела. Японские ученые разработали свой вариант тактильной платы — налобный, который называется Forehead Retina System (рис. 4.12). Изображение с миниатюрной видеокамеры преобразуется в электрические импульсы и передается в виде точечных раздражений тактильных рецепторов лба, рисуя на нем упрощенный контур изображения. Почему вдруг лоб? А почему бы и нет? Поверхность лба вообще мало для чего используется, вот пусть и послужит.

В другой версии этой технологии плата вибротактильного датчика (соленоида) помещается на живот; интенсивность сигнала отображает расстояние до ближайших поверхностей.

Описанные технологии объединены тем, что мозг соображает, как придать смысл визуальным данным, поступающим через входные каналы, которые принято считать тактильными. Но, как выясняется, тактильные ощущения не единственная плодотворная стратегия для создания зрительной картинки у незрячих.

Видящие уши

Как-то, несколько лет назад, к нам в лабораторию зашел Дон Вон: глаза зажмурены, а в руках прямо перед собой он держит iPhone и начинает расхаживать туда-сюда, при этом ухитряясь не натыкаться на столы, шкафы и прочее, как будто все это видит. Как оказалось, в его уши через наушники-пуговки вливались потоки звуков и усердно преобразовывали визуальную картину окружающей обстановки в звуковой ландшафт. Дон учился видеть помещение ушами. Он плавно водил телефоном из стороны в сторону — словно это был третий глаз или миниатюрная тросточка вроде тех, с какими ходят незрячие, — поворачивал его то в одну сторону, то в другую, вытягивая из пространства нужную ему информацию о расположении предметов. Таким образом мы экспериментально выясняли, может ли незрячий индивид собирать зрительную информацию через уши. Не удивлюсь, если вы не слыхали об этой технологии, разработанной в помощь слепым, но ее идея не нова: исследования в данном направлении начались более чем полвека назад.

В 1966 году профессора Лесли Кея пленила красота механизма эхолокации у летучих мышей. Он знал, что некоторым людям тоже дано развить в себе необычный дар ориентироваться в пространстве по отраженным от разных поверхностей звуковым импульсам, однако дело это очень сложное. И Кей сконструировал очки, чтобы незрячие люди смогли воспользоваться преимуществами эхолокации (рис. 4.13). Правда, довольно громоздкие.

Очки излучали в пространство ультразвук. Благодаря очень малой длине волны ультразвук способен дать информацию о мелких объектах, отражаясь от их поверхностей. Электронная начинка очков улавливала отраженные от объектов волны и преобразовывала в звуковые сигналы воспринимаемой человеческим ухом частоты, причем высота звука указывала расстояние до объекта: высокие звуки обозначали объекты, расположенные в отдалении, низкие — находящиеся вблизи. Габариты объекта передавались через силу звука: громкий звук означал, что объект крупногабаритный, негромкий — что мал размерами. Для передачи характера поверхности использовалась чистота звучания: чистый звук означал гладкую поверхность объекта, а если она была грубой и шероховатой, к звукам примешивались шумы. Пользователи устройства научались очень неплохо обходить препятствия, однако ввиду низкого разрешения устройства Кей и его коллеги решили, что их изобретение следует считать скорее помощью, нежели заменой передвижения с собакой-поводырем или с тростью.

Хотя незрячим индивидам акустические очки Кея могли быть разве что умеренно полезны, открытым оставался вопрос, насколько хорошо могли бы обучиться интерпретировать их сигналы незрячие дети, если учесть поразительную пластичность детского мозга. Продуктивность этой идеи в 1974 году решил проверить психолог Томас Бауэр из Калифорнии, взявший для испытаний модифицированную версию очков Кея. В качестве испытуемого был выбран четырехмесячный младенец с врож­денной слепотой. В первый день Бауэр брал предмет и медленно водил им перед носом малыша. Когда он проводил предмет в четвертый раз, глаза ребенка сошлись к переносице, как бывает, если поднести что-то близко к глазам. Бауэр отвел предмет в сторону, и глазки малыша вернулись к нормальному положению. После нескольких циклов такого упражнения младенец при приближении объекта уже поднимал ручонки. Когда находившийся перед ним предмет перемещался вправо или влево, малыш поворачивал вслед за его движением головку и старался ударить по нему ручкой.

В отчете о результатах эксперимента Бауэр упоминает еще несколько форм поведения, отмеченных у маленького испытуемого:

«Младенец с надетым на него устройством лежал лицом к матери, пока та ворковала с ним. Он медленно поворачивал головку в сторону, чтобы удалить ее из звукового поля, затем так же медленно возвращал в прежнее положение, чтобы мать снова оказалась в его звуковом поле. Это действие повторялось несколько раз подряд и сопровождалось широкой, радостной улыбкой ребенка. У всех троих наблюдателей сложилось четкое впечатление, что малыш играет с матерью в своего рода прятки, что доставляет ему огромное удовольствие».

Далее Бауэр сообщает о примечательных результатах, достигнутых в следующие несколько месяцев:

«После этих первоначальных приключений малыш развивался более-менее на одном уровне со зрячими ровесниками. Руководствуясь акустическими подсказками, он, как представлялось, мог узнавать любимую игрушку, не прикасаясь к ней. В возрасте около шести месяцев малыш начал протягивать к предметам обе ручки. А к восьми месяцам уже мог найти предмет, спрятанный за другим предметом. Подобные формы поведения обычно и близко не наблюдаются у младенцев с врожденной слепотой».

Тут вам самое время удивиться, почему вы раньше не слышали, чтобы кто-то пользовался подобным акустическим устройством для слепых. Но, как мы уже видели, технологическое решение имело серьезные недостатки, в частности громоздкость и немалый вес (не такая это была вещь, чтобы, пользуясь ею, ребенок мог расти, не испытывая неудобств), а разрешающая способность оставалась низкой. Кроме того, результаты испытаний акустических очков у взрослых в целом свидетельствовали о меньшем успехе, чем у детей (к этой теме мы вернемся в ). Таким образом, хотя сенсорное замещение и прижилось в науке, придется подождать, пока для его продуктивного использования сложится правильная комбинация факторов.

***

В начале 1980-х годов нидерландский физик Питер Мейер принял эстафету в разработке теории, рассматривающей ухо как средство трансляции мозгу зрительной информации. Эхолокация его не занимала, зато сильно интересовал вопрос, возможно ли преобразовать в звук входной поток видеоданных.

Мейер знал о работах Бах-и-Риты по преобразованию видеоданных в тактильные ощущения, однако небеспочвенно подозревал, что человеческое ухо наделено большей способностью вбирать и усваивать информацию. Его недостатком в данном контексте выступала меньшая интуитивность преобразования зрительных сигналов в слуховые. При использовании устройства на основе стоматологического кресла Бах-и-Риты формы окружности, лица или человеческой фигуры непосредственно прорисовывались на коже и потому были легко распознаваемы. А как преобразовать в звук сотни пикселей изображения?

Тем не менее к 1991 году Мейер разработал версию системы на персональном компьютере, а к 1999 году сконструировал комплект из встроенной в очки миниатюрной камеры и носимого на поясе компьютера. Свою систему он назвал vOICe: все буквы складывались в слово «голос» (англ.), а три средние служили аббревиатурой возгласа Oh, I see! — «О, я вижу!». Заложенный в систему алгоритм обрабатывал звук по трем измерениям: высоту объекта передавала частота, положение в горизонтальной плоскости передавалось панорамированием стереовхода (представьте, что звук перемещается из левого уха в правое, как если бы вы скользили взглядом, разглядывая картину или сценку), о яркости объекта давала представление сила звука. Система позволяла получить визуальное представление об объекте в градациях серого цвета с разрешением порядка 60 × 60 пикселей.

Попробуем представить опыт эксплуатации таких очков. Сначала мы слышим лишь какофонию звуков. Затем, двигаясь по помещению, — чуждые уху бессмысленные жужжания и завывания. Через некоторое время мы начинаем соображать, как руководствоваться этими звуками, чтобы перемещаться, не налетая на предметы. На данной стадии приходится выполнять когнитивное упражнение: мы с мучительным трудом учимся переводить хаос из разрозненных звуков в подсказки для успешного перемещения.

Важные перемены происходят чуть позже. По прошествии недель или месяцев незрячие пользователи vOICe осваиваются и начинают передвигаться вполне успешно, но не потому, что запомнили значение того или иного звука, — напротив, теперь слепые могут в некотором смысле видеть. Они переживают зрительный опыт, используя прибор с необычно низкой разрешающей способностью. Женщина, потерявшая зрение в 20 лет, так описала свои впечатления от применения устройства:

«Недели за две-три у тебя развивается представление о звуковом ландшафте. Примерно месяца через три или около того ты начинаешь видеть нечто вроде вспышек в окружающей обстановке и уже можешь различать предметы, просто глядя на них… Это в общем-то зрение. Я знаю, что такое зрение. Я помню, каково это».

Решающее значение имеет непрерывная неукоснительная тренировка. Как и в случае с кохлеарными имплантатами, могут потребоваться многие месяцы, прежде чем мозг приспособится извлекать смысл из звуковых сигналов устройства. К этому моменту изменения в мозге уже измеримы методом нейровизуализации. Вполне определенный учас­ток (латеральная затылочная кора) в норме реагирует на информацию о форме предметов, и неважно, определяется ли она зрением или осязанием. После нескольких дней ношения очков этот участок коры начинает реагировать на звуковой ландшафт. Рост эффективности пользования устройством происходит параллельно с масштабами церебральной реорганизации.

Иными словами, мозг придумывает, как извлечь информацию о форме предметов из входных сигналов, по каким бы проводящим путям — через зрение, осязание или слух — они ни поступали в его святая святых. Какой именно орган чувств посылает их — второстепенная подробность. Самое главное — поступающая в мозг информация.

В первые годы XXI века ряд исследовательских лабораторий начали использовать широкие возможности мобильных телефонов и принялись разрабатывать мобильные приложения, преобразующие входящие визуальные данные в исходящие аудиоданные. Незрячие люди направляют камеру телефона на пространство перед собой, а приложение преобразует зрительную картину в звуковую и транслирует им в наушники. Приложение vOICe, например, можно бесплатно скачать на мобильник в любой точке мира.

Отметим, что vOICe не единственная технология замещения визуальных сигналов звуковыми; в последние годы подобные технологии появляются в изобилии. Например, разработано приложение EyeMusic, которое использует музыкальные тоны для отображения положения объектов в вертикальной плоскости: чем выше располагается пиксель изображения, тем выше музыкальный тон. Для обозначения правого или левого положения пикселя используется временной интервал: ноты, зазвучавшие раньше, указывают, что объект слева; позже — справа. Сис­тема даже умеет передавать цвета через звук разных музыкальных инструментов: белый — звучит вокал, синий — труба, красный — орган, зеленый — дудочка, желтый — скрипка. Применяются также имитирующие эхолокацию технологии, модуляция громкости в зависимости от расстояния до объектов и многие другие идеи.

Повсеместное распространение смартфонов позволило человечеству отойти от громоздких компьютеров и приобрести колоссальную вычислительную мощь в кармане. Смартфоны дают не только выигрыш в эффективности и скорости, но и шанс в глобальном масштабе улучшить ситуацию с помощью устройств сенсорного замещения, в особенности с учетом того, что 87% людей с нарушениями зрения проживают в развивающихся странах. Недорогие мобильные приложения для сенсорного замещения можно распространить по всему миру, поскольку это не требует постоянных издержек на производство, физическое распространение или пополнение запасов, как и не вызывает неблагоприятных побочных эффектов. В этом смысле вдохновленный нейробиологией подход можно считать малозатратным, быстро развертываемым и применимым для решения глобальных проблем здоровья человека.

***

Если вас удивляет, что незрячие люди могут «прозреть» за счет языка или звуков в наушниках смартфона, вспомните, как они учатся читать шрифт Брайля. Поначалу под кончиками пальцев не чувствуется ничего, кроме странных, хаотически рассыпанных бугорков. Но вскоре хаос перерастает в нечто намного большее: мозг перестает обращать внимание на необычность средства доставки сигналов (осязание выпуклых точек кончиками пальцев) и сосредоточивается на смысле образуемых ими символов. Опыт чтения брайлевского текста аналогичен вашему, когда вы ведете глазами по этим строчкам: хотя буквы имеют произвольную форму, вы обходите стороной частные подробности данного средства передачи информации (форма букв) и напрямую усваиваете смысл нарисованного ими узора.

Новичку, в первый раз применяющему наязычный дисплей или наушники с системой замещения видеоданных звуковыми, требуется переводить входные сигналы в что-то осмысленное: звуки, генерируемые визуальной картинкой (скажем, собакой, входящей в гостиную с косточкой в зубах), мало что говорят о происходящем вокруг. Это аналогично тому, как если бы ваши нервные волокна вдруг начали транслировать мозгу послания на иностранном языке. Но при достаточной практике мозг способен обучиться переводить звуки в зрительные образы. И как только он этому научится, создаваемая звуками визуальная картинка станет вам понятна и очевидна.

Эти благословенные вибрации

Принимая во внимание, что примерно 5% населения Земли из-за тяжелой формы тугоухости обречены на инвалидность, ученые несколько лет назад начали плотно изучать генетические корни заболевания. К сожалению, на настоящий момент наука выявила более 220 генов, так или иначе связанных с глухотой. Это большое разочарование для тех, кто надеется на простые способы излечения, хотя удивляться по большому счету нечему. В конце концов, слуховая система подобна симфоническому оркест­ру, каждый инструмент которого тонко настроен на гармоничное взаимодействие с остальными. А всякая сложная система подвержена сотням различного рода сбоев. Малейшая неполадка в работе хотя бы одного элемента нарушает функционирование всей системы, из-за чего развивается тугоухость. Многие ученые посвящают себя поиску способов «починки» отдельных элементов слуховой системы. А мы с вами подойдем к проблеме с позиций живой нейронной сети мозга: чем принципы сенсорного замещения могли бы помочь восстановлению способности слышать?

Движимые этой идеей, мы с моим бывшим аспирантом Скоттом Новичем решили придумать устройство для сенсорного замещения слуха. И нацелились сконструировать устройство совершенно незаметное — настолько, чтобы посторонние даже не заподозрили, что оно у вас есть. В этих целях мы использовали ряд достижений из области высокопроизводительных вычислений и получили носимое под одеждой устройство, позволяющее воспринимать звук посредством осязания. Наш сенсорный жилет — Neosensory Vest — улавливает звуки внешней среды и конвертирует их в вибрации, которые передаются на кожу встроенными в жилет моторчиками (рис. 4.14). Это позволяет человеку кожей ощущать звуковую картину окружающей реальности.

Если вы не верите, что такой способ может возыметь эффект, напом­ню, что ровно то же самое проделывает ваше внутреннее ухо: раскладывает звук на частоты (от низких до высоких) и в таком виде сгружает данные мозгу для интерпретации. В сущности, мы всего лишь переместили внутреннее ухо на кожу.

Уму непостижимо, какими изощренными вычислительными возможностями обладает человеческая кожа, однако в современной жизни они мало используются. Если бы какой-нибудь стартап в Кремниевой долине синтезировал подобный материал, за него отвалили бы огромные деньги, хотя он в натуральном виде имеется под одеждой у каждого из нас. Правда, почти все время простаивает без дела. Конечно, задействовать столь чувствительный орган было бы неплохо, но сразу возникает вопрос: достаточно ли широка у него полоса пропускания, чтобы передавать звуковую картину во всей полноте. Напомню, что ушная улитка — в высшей степени специализированная структура, ее изысканно-прихотливая форма идеальна для приема и кодирования звука. Кожа, в отличие от улитки, предназначена для восприятия воздействий совсем иного рода, а ее пространственное разрешение оставляет желать лучшего. Для передачи на кожу всей полноты информации, которую играючи улавливает внутреннее ухо, потребовалось бы несколько сотен вибротактильных моторчиков — слишком много, чтобы навесить их на человека. Но за счет сжатия речевой информации можно обойтись менее чем тремя десятками моторчиков. Как это может быть? Суть сжатия речевых сигналов заключается в извлечении максимума смысла из информации любого объема. Возьмем, например, разговор по сотовому телефону: вы что-то говорите, а ваш голос слышит собеседник. Но на самом деле то, что он слышит, совсем не ваш напрямую передаваемый ему голос. Сотовый телефон производит цифровое семплирование, или дискретизацию, вашей речи (через равные промежутки времени берет отсчеты — семплы — аналогового, то есть непрерывного сигнала) 8 тысяч раз за секунду. Затем алгоритмы выделяют из этих тысяч отсчетов важную информацию, и этот сжатый сигнал передается на вышку сотовой связи. Посредством техники сжатия сигнала Neosensory-жилет улавливает звуки и «проигрывает» эту звуковую картину на коже за счет вибрации десятков моторчиков.

Первым участником испытаний Neosensory-жилета стал 37-летний Джонатан с врожденной полной глухотой. На протяжении четырех дней мы просили его надевать жилет и по два часа тренироваться в распознавании набора из тридцати слов. На пятый день Скотт, прикрыв ладонью рот (чтобы нельзя было прочитать по губам), произнес слово «трогать». Джонатан ощутил на коже под жилетом сложный паттерн из вибраций и написал это слово на маркерной доске. Тогда Скотт произнес слово из другой части речи («где»), и Джонатан снова написал его правильно. Итак, он оказался способен раскодировать сложносочиненный паттерн вибраций и понять, какое слово произнесено, причем не в результате сознательного умственного усилия (паттерны вибраций слишком сложны для этого), мозг сам производит раскодирование. Затем мы переключились на изучение следующего набора слов, и Джонатан по-прежнему хорошо справлялся с заданиями, это свидетельствует о том, что он не просто запоминал отдельные конфигурации вибраций, а обучался слышать. Иными словами, если у вас со слухом все в порядке, я мог бы произнести незнакомое вам слово schmegegge (шмеджэдж, то есть полная несуразица), и вы прекрасно различили бы его — не потому, что когда-то слышали и запомнили, а потому, что умеете пользоваться слухом.

Мы разработали наше заместительное устройство в нескольких формах, в том числе как нагрудный пояс для детей (рис. 4.15). Его действие было испытано на группе глухих детей в возрасте от двух до восьми лет. На протяжении всего испытательного периода родители чуть ли не каждый день слали мне видеоролики, демонстрирующие прогресс их малышей. На первых порах было неясно, происходит ли хоть что-нибудь, а потом мы стали замечать, что дети останавливаются и сосредоточиваются, когда кто-то из родных нажимает на клавишу пианино.

Помимо этого, дети и сами стали произносить больше звуков, поскольку у них впервые в жизни замкнулась петля обратной связи: они издавали некий звук и сразу ощущали входной сенсорный сигнал. Вы наверняка не вспомните, но именно таким образом сами в младенчестве учились пользоваться ушами: лепетали, гулили, хлопали в ладошки или били по деревянным прутьям кроватки — и ощущали обратную связь в этих странных штуках по обе стороны головы. Именно так вы учились расшифровывать входящие звуковые сигналы: сопрягали собственные действия с их последствиями. Теперь представьте, что нагрудный пояс надет на вас самих. Вы громко произносите начало панграммы (стандартной проверочной фразы «Шустрая бурая лисица…», содержащей все буквы английского алфавита) и в тот же момент кожей ощущаете эти слова. Ваш мозг учится связывать звук и тактильное ощущение и понимать непривычный вам язык вибраций. Как мы увидим чуть ниже, лучший способ прогнозировать будущее — самим создавать его.

Кроме того, мы разработали тактильно-звуковой заместитель в виде браслета на запястье (Buzz), у которого всего четыре моторчика. Степень разрешения у него ниже, но для многих людей с учетом их образа жизни он более практичен. Пользователь Филипп рассказал нам о своем опыте ношения браслета Buzz на работе в ситуациях, когда он забывал выключить воздушный компрессор:

«Я по обыкновению оставляю его включенным, пока хожу туда-сюда, и тогда коллеги говорят: “Смотри-ка, ты опять не выключил компрессор”. А теперь я ношу Buzz и чувствую: что-то работает. И сразу проверяю, не включен ли компрессор. И уже сам напоминаю коллегам, что они забыли вырубить его. А они каждый раз искренне удивляются: “Постой, а ты-то откуда знаешь?”»

Филипп сообщает, что может определить, когда лают его собаки, в кране журчит вода, звонит входной звонок или жена зовет его (раньше она никогда не произносила его имя, а сейчас это вошло у нее в привычку). Беседуя с Филиппом через полгода после того, как он начал пользоваться устройством Buzz, я тщательно протестировал его внутренний опыт: воспринимает ли он работу Buzz на своем запястье как вибрации, которые следует расшифровать, или же улавливает звуковые сигналы напрямую? Проще говоря, когда на улице завывает сирена скорой помощи, ощущает ли он это как вибрацию на коже, обозначающую включенную сирену, или же сразу знает, что где-то там к больному спешит скорая помощь. Филипп ясно дал понять, что верен второй вариант: «Я воспринимаю звук, который у меня в голове». Точно так же, как вы при виде акробата получаете мгновенное представление, что перед вами акробат (а не оцениваете, какие фотоны уловили ваши глаза), или сразу понимаете, что пахнет корицей (вместо того чтобы сознательно анализировать молекулярный состав химического вещества, раздражающего слизистую вашего носа), так и Филипп слышит окружающую реальность.

***

Идея конвертировать звук в тактильное ощущение не нова. В 1923 году психолог из Северо-Западного университета Роберт Голт узнал о слепоглухой десятилетней девочке, утверждавшей, что она может чувствовать звук кончиками пальцев, как Хелен Келлер (1880–1968, американская писательница и политическая активистка, лишилась зрения и слуха из-за перенесенной в детстве болезни, но научилась полноценно общаться). Не поверив девочке, Голт провел ряд экспериментов. Он затыкал ей уши и плотно оборачивал голову шерстяным одеялом (предварительно удостоверившись на своем аспиранте, что он действительно не слышит ни звука). Девочка клала пальцы на мембрану портофона (устройства для передачи звука), а Голт разговаривал с ней, сидя в шкафу. Девочка могла улавливать звуки его речи исключительно за счет вибраций мембраны, ощущаемых ее пальцами. Вот что сообщает Голт:

«После каждого предложения или вопроса одеяло поднимали и она повторяла ассистенту сказанное мной с незначительными не искажающими смысла вариациями. Полагаю, мы имеем удовлетворительное подтверждение, что она понимает звук человеческого голоса через ощущаемые кончиками пальцев вибрации­».

Голт упоминает также, что его коллега преуспел в передаче звуков речи через четырехметровую стеклянную трубку. Натренированный участник его эксперимента с плотно закупоренными ушами прикладывал ладонь к концу трубки и определял, какие слова были произнесены с противоположного конца. Опираясь на такого рода наблюдения, исследователи попытались сконструировать приборы для преобразования звука в осязательные ощущения, но слишком большие габариты и очень слабая вычислительная мощь тогдашних технических средств не позволили произвести нечто, имеющее практическую пользу.

В начале 1930-х годов педагог одной из школ Массачусетса разработал методику для двух слепоглухих учеников, мальчика и девочки. Для общения им требовалось читать по губам говорящих, что не представлялось возможным, поскольку оба от рождения были еще и незрячими. Методика же предлагала помещать руку на лицо и шею говорящего. Большим пальцем следовало слегка касаться его губ, а остальными пальцами, развернутыми веером, — щеки и шеи, что позволяло чувствовать движение губ, вибрации голосовых связок и даже токи выдыхаемого ноздрями воздуха. Методика получила название Tadoma — Тэд и Ома. Впоследствии этой методике обучили тысячи слепоглухих детей, и они так искусно овладели ею, что понимали речь почти так же хорошо, как их сверстники с нормальным слухом. Главное, что нам следует уяснить, — при таком подходе вся информация поступает к получателю через осязание.

В 1970-х годах слабослышащий изобретатель Дмитрий Каневский предложил двухканальное вибротактильное устройство, где один канал предназначался для низкочастотного диапазона, а другой — для высокочастотного. Два вибромотора помещались на запястьях. К 1980-м годам в Швеции и США появилось множество подобных разработок, подтверждавших мощь и плодотворность научного подхода, опирающегося на силу живых связей. Но, как и прежде, громоздкость подобных устройств, а также ограничение числа вибромоторов (чаще всего предусматривался всего один) оставались камнем преткновения и препятствовали их широкому практическому применению. Сегодня мы можем с наибольшей пользой применять достижения прогресса при обработке сигналов, сжатии аудиосигнала, накоплении и хранении энергии вкупе с появлением недорогих носимых на теле вычислительных устройств достаточной мощности, чтобы в реальном времени производить сложную обработку звуковых сигналов.

Более того, наметился прогресс и в самом подходе к подобным заместительным устройствам. Для сравнения вспомним кохлеарные имплантаты (наподобие того, каким пользовался Майкл Хорост, с которым мы познакомились в ), установка которых стоила порядка $100 000. А современные технологии позволяют скорректировать нарушения слуха за несколько сотен долларов, что открывает возможности для решения этой проблемы в глобальном масштабе. К тому же имплантация подразумевает инвазивную хирургию, тогда как вибротактильный браслет достаточно по утрам надевать на запястье, как наручные часы.

***

Преимущества осязательной системы разумно использовать по множеству причин. Например, возьмем малоизвестный факт, что людям пос­ле ампутации ноги приходится прилагать неимоверные усилия, чтобы научиться использовать протез при ходьбе. Но почему, учитывая высокое качество современных технологий протезирования, ходить на протезированной ноге так сложно? Ответ прост: мозг попросту не знает, где она располагается. Здоровая нога непрерывно транслирует мозгу огромный объем данных, информируя, в каком положении она находится, насколько согнута в колене, каково давление на голеностоп, каковы наклон и поворот стопы. Протез же нем как рыба, от него не поступает никаких сигналов, и потому мозг не представляет, как расположена и как двигается эта «неродная» конечность. Мы установили на протез датчики давления и угла наклона/поворота, транслирующие сигналы вибротактильному жилету Neosensory Vest. Благодаря этому индивид может чувствовать положение протеза так же, как чувствует положение здоровой ноги, и легко научиться ходить с ним (рис. 4.16).

Данная методика применима и в случае, когда теряется чувствительность живой ноги — так происходит при болезни Паркинсона и ряде других заболеваний. В этом случае мы помещаем в носок датчики, измеряющие параметры движения и давления на конечность, а данные с них передаются браслету Buzz. Благодаря этому пользователь понимает, в каком положении его стопа, опирается ли он на нее в настоящий момент и насколько ровна опорная поверхность.

Тактильные ощущения можно использовать также для решения проблем с равновесием. Помните наязычный электродный дисплей в разработках Пола Бах-и-Риты? Этот дисплей способен на большее, чем просто замещать зрение. Рассмотрим случай консультанта по реабилитации Шэрил Шильтц, которая утратила чувство равновесия после того, как вестибулярный аппарат в ее внутреннем ухе повредился из-за лечения антибиотиками. Шэрил лишилась возможности вести нормальную жизнь, поскольку уже не могла постоянно поддерживать тело в равновесии и постоянно падала. Она узнала о новой разработке, которая могла бы помочь ей: ученые создали шлем, оборудованный датчиками для отслеживания наклона головы. Полученные данные передавались наязычной плате: когда голова была ориентирована строго прямо, сигнал электростимуляции ощущался по центру платы, при наклоне вперед перемещался к кончику языка, при наклоне назад — соответственно к его задней части. Наклон головы в ту или иную боковую сторону передавался смещением электрического сигнала вправо или влево. Таким образом устройство позволяло человеку, начисто лишившемуся чувства равновесия, получать представление о наклоне своей головы через ощущения на языке.

Шэрил записалась добровольцем на испытание устройства, но с изрядной долей недоверия. Однако эффект проявился немедленно: пока на голову был надет шлем, мозг понимал информацию, поступавшую неведомыми ему путями, а Шэрил в свою очередь сохраняла равновесие головы и тела. После нескольких сеансов Шэрил вместе с командой разработчиков обнаружили остаточный эффект: если она носила шлем в течение десяти минут, то могла нормально сохранять равновесие в течение еще десяти минут после того, как снимала его. Женщину настолько впечатлил этот эффект, что после первых экспериментов она бросилась благодарно обнимать разработчиков.

Кстати, новости оказались еще лучше, чем она предполагала. Поскольку в результате использования платы мозг Шэрил перестраивал свои нейронные подключения, после снятия шлема продолжительность благоприятного остаточного эффекта постепенно увеличивалась. Мозг догадывался, как принимать шепот неповрежденных сигналов и усиливать их, руководствуясь сигналами, поступающими от шлема. Через несколько месяцев Шэрил смогла значительно сократить время его ношения. Наязычная плата сработала как нейронная подстраховка и помогла Шэрил натренироваться в распознавании остаточных шепотков-сигналов от вестибулярной системы и тем самым развить необходимые навыки, чтобы отказаться от шлема.

***

Сенсорное замещение открывает новые просторы для компенсации утраченных сенсорных ощущений. Однако это лишь первый шаг, и нас ждут другие, более широкие возможности за пределами сенсорного замещения, а именно расширение сенсорного восприятия. А что, если мы сможем развить наши нынешние способности к чувствованию, обострить их, расширить и активизировать? И не только восполнять утраченные, но и качественно улучшать те, что даны нам от природы?

Улучшаем периферию

Терапевтические приспособления разрабатывают для того, чтобы устранить тот или иной дефицит и вернуть положение к норме. Но зачем на этом останавливаться? Предположим, хирургия дала положительный результат или вспомогательное устройство успешно установлено, — и это прекрасно. Но почему бы еще чуть-чуть не поколдовать, чтобы наделить человека сенсорными дарованиями, не предусмотренными природой для нашего вида? Это не просто теоретизирование: вокруг нас множество примеров сверхмощных чувствительных способностей человеческого мозга.

***

В 2004 году музыкант и художник Нейл Харбиссон с врожденной монохромазией (отсутствием цветовосприятия) под впечатлением от перспектив в замещении зрительного восприятия звуковым вживил в костную ткань черепа eyeborg (глазборг) — устройство, которое анализирует цвета и преобразует их в звуковые волны. Звук подается на участок черепа за ухом за счет костной звукопроводимости (рис. 4.17).

Теперь, не имея возможности зрительно воспринимать цвета, Нейл слышит их. Он ловит в поле зрения устройства любой окрашенный объект и описывает, какие в нем присутствуют цвета. Например: «Вот тут зеленый. А здесь — пурпурный».

Более того, камера его глазборга улавливает световые волны за пределами воспринимаемого человеческим глазом спектра, и при переводе цветов в звуки Харбиссон способен кодировать (и воспринимать в окружающем пространстве) инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, как это делают змеи и пчелы.

Когда Харбиссону понадобилось обновить фото на паспорте, он отказался снимать глазборг, утверждая, что это его неотъемлемая часть, такая же, как любая другая часть тела. В паспортной службе возражения Нейла оставили без внимания: согласно служебному протоколу на официальных фотографиях не допускается присутствия электронных устройств. После отказа в отделение паспортной службы посыпались письма в поддержку Нейла Харбиссона от его врача, друзей и коллег по цеху. И спустя месяц он был сфотографирован на паспорт вместе с глазборгом. По горячим следам своего успеха Нейл заявил, что стал первым официально признанным властями киборгом.

Идею усиления сенсорного восприятия ученые продвинули еще на шаг вперед, экспериментируя с животными. Мыши, например, не способны различать цвета, но с помощью методов генной инженерии можно сконструировать им фоторецепторы, обеспечивающие цветное зрение. Дополнительный ген дал мышам способность различать цвета. Точно так же можно усовершенствовать зрение обыкновенной беличьей обезьяны, которая в норме имеет два типа цветовых рецепторов и потому не различает зеленый и красный цвета. Но стоит снабдить их дополнительным цветовым фоторецептором, как зверьки получают в пользование цветовосприятие такого же уровня, как у людей. А если точнее — типичного для человека уровня восприятия цветов.

Как выяснилось, у незначительной части женщин вместо трех типов цветовых фоторецепторов имеются четыре, и, следовательно, их мозг сумел пустить в дело эту дополнительную информацию и сформировать новый тип чувственного опыта, который позволяет воспринимать большее число уникальных цветов и новые смешанные цвета. При подключении нового периферийного устройства полезная информация вносит свой вклад в работу мозга.

***

Иногда расширение сенсорных возможностей происходит ненамеренно. Многим людям проводят операции по удалению катаракты и устранению помутнения роговой оболочки глаза путем ее замены на синтетическую. Как выяснилось, естественная роговица блокирует ультрафиолетовый свет, а заменяющая ее искусственная пропускает. В итоге пациенты с пересаженной роговицей открывают у себя новую способность воспринимать глазом цвета электромагнитного спектра, которых раньше видеть не могли. Так, инженеру Алеку Комарницкому пересадили искусственную роговицу, и теперь он замечает вокруг некоторых объектов ореол синевато-фиолетового цвета, который никто, кроме него, не видит. В первый раз он заметил такое на следующий день после операции, взглянув на шорты сына с символикой бейсбольной команды Colorado Rockies. Для всех шорты были черными, однако Алек увидел, что ткань испускает синевато-фиолетовое свечение. Когда пытливый инженер поместил на оперированный глаз ультрафиолетовый фильтр, цвет шорт сразу сделался черным, каким его видели все остальные. Если в помещении включить лампу «черного света» (излучающую только ультрафиолетовый свет), вы ничего не увидите, зато для Алека помещение зальется ярким пурпурным свечением. Новоявленная сверхспособность, позволяющая воспринимать цвет за пределами видимого человеку спектра, обогащает зрительный опыт Алека новыми впечатлениями, когда он любуется закатами, цветами в саду или смотрит на огонь горелок газовой плиты.

В штаб-квартире нашего проекта Neosensory инженер Майк Перротта как-то раз подключил к одному из вибротактильных браслетов инфракрасный сенсор. Вечером, надев для пробы этот браслет, я пошел между зданиями по неосвещенной улице и вдруг почувствовал вибрации на запястье. Сначала я ничего не понял. Откуда тут, на улице, взялось инфра­красное излучение? Наверное, это ошибка кодировки или с самим браслетом что-то не в порядке, подумал я. Но все же пошел в направлении сигнала, и чем дальше шел, тем больше он усиливался. В итоге сигнал привел меня прямехонько под инфракрасную камеру наблюдения, окруженную светом от инфракрасных светодиодов. Мы обычно не видим уличных камер ночного наблюдения, подглядывающих за нами, зато они немедленно обнаруживаются, если у вас на руке окошко в эту часть светового диапазона.

Аналогичным образом зрительный опыт расширяют и у животных. Так, в 2015 году ученые Эрик Томсон и Мигель Николелис подключили детектор инфракрасного света напрямую к мозгу крысы и убедились, что она научилась использовать новую возможность. Крыса выполняла тестовые задания, в которых от нее требовалось видеть инфракрасное излучение и руководствоваться им при выборе предлагаемых вариантов действий. Когда к соматосенсорной коре животного подключили один детектор, у нее ушло сорок дней, чтобы научиться выполнять задание. Еще в одном эксперименте Томсон и Николелис имплантировали другой крысе три дополнительных электрода, и она обучилась выполнять задание всего за четыре дня. А потом имплантировали инфракрасный детектор уже непосредственно в зрительную кору, и этой крысе понадобился всего день, чтобы освоить задание.

Входящий инфракрасный сигнал на поверку оказался просто еще одним типом данных, которыми может воспользоваться мозг крысы. Не играет роли, какими путями поступают в мозг данные; главное, чтобы поступали. Что важно: добавление инфракрасного детектора никоим образом не нарушило нормального функционирования соматосенсорной коры; как и до имплантации, крыса свободно пользовалась усиками и лапками, чтобы ориентироваться в пространстве. Наоборот, новое чувство легко добавилось к уже имевшимся. Руководитель исследований, только что получивший ученую степень научный сотрудник Эрик Томсон не скрывает, насколько его воодушевляют результаты и значение проведенных экспериментов:

«Изумительно, не устаю поражаться! Мозг, что и говорить, всегда жаден до новых источников информации, но сам факт, что он реально освоил источник нового, чуждого ему типа, да еще с такой быстротой, открывает благоприятные перспективы в области нейропротезирования».

***

В силу причуд нашего долгого, извилистого эволюционного пути мы приобрели глаза числом две штуки, расположенные в передней час­ти головы и дающие нам угол обзора примерно в 180°. Угол обзора фасеточных глаз мухи, в отличие от наших, составляет практически 360°. А что, если мощь современных технологий поможет и нам наслаждаться панорамным зрением?

Именно такой фокус удался группе ученых во Франции: они спроектировали шлем FlyVIZ с круговым обзором на все 360°. На шлеме установлена видеокамера, которая сканирует окружающее пространство по кругу и в сжатом виде передает на дисплей перед глазами пользователя. Как отмечают конструкторы FlyVIZ, когда человек первый раз надевает шлем, ему приходится перетерпеть период адаптации к нему (головокружение, тошнота). Однако это состояние длится на удивление недолго: через какие-то 15 минут он привыкает к шлему и уже может взять предмет, с какой бы стороны ему его ни протягивали, увернуться от того, кто старается незаметно подкрасться к нему сзади, и даже поймать брошенный сзади мяч (рис. 4.18).

А что, если вы сможете не только видеть на 360°, но и распознавать предметы и объекты, в обычном случае невидимые, например в темноте ощущать присутствие людей вокруг вас?

Представим, что команду наемников забросили на некую территорию для отлова враждебных роботов-антропоморфов. Что, выглядит как сцена из сериала телеканала HBO «Мир Дикого Запада»? Ну, в общем-то так оно и есть: привлеченный в качестве научного консультанта, я предложил для данного сюжета нашу технологию. В конце первого сезона восстают хосты (андроиды), поставленные выполнять безграничные прихоти гостей парка, и в начале второго сезона на расправу с мятежниками посылают группу элитного спецназа. Отважные спецназовцы одеты в наши «специально обученные» жилеты, которые позволяют им чувствовать местоположение хостов-андроидов — затаились ли те во тьме, крадутся ли за изгородями, прячутся ли в самых неожиданных местах, находятся ли слева на расстоянии 180 метров, прямо за спиной или по ту сторону стены. Хотя действие сериала отнесено на 30 лет вперед, современные технологии позволяют проделывать подобные штуки уже сейчас и тем самым расширять пределы возможностей наших прекрасных, но, увы, не всевидящих глаз, дарованных нам природой.

***

Сюжетную интригу «Мира Дикого Запада» я вспоминал через несколько месяцев после нашей совместной работы с Google, когда мы проводили очень крутой эксперимент с незрячими людьми. Некоторые из офисов компании оборудованы лидарами (световыми радарами), это вращающееся устройство вы наверняка видели на некоторых автомобилях. В офисном пространстве лидар позволяет отслеживать местонахож­дение любого движущегося объекта — в данном случае сотрудников, перемещающихся по офису.

Мы подключились к потоку информации с лидаров и направили его на жилет Vest. Потом привели в офис незрячего парня по имени Алекс. Надели на него жилет — и пожалуйста: подобно спецназовцам из «Мира Дикого Запада», он сразу же стал чувствовать местоположение передвигавшихся по офису сотрудников, причем при полном круговом обзоре, как будто из незрячего превратился в джедая. Алекс мгновенно обрел эту способность, и это, заметьте, при нулевой кривой обучения.

Помимо того что мы продемонстрировали, насколько легко расширить наши чувства, отметим, что приобретенный Алексом опыт хорошо подкрепляет модель «Мистер Картофельная Голова». Подключите к мозгу новый поток данных, и он тут же сообразит, как использовать эту информацию в своих интересах. Алексов жилет, камера на шлеме FlyVIZ, а также крыса с вживленным инфракрасным детектором иллюстрируют, насколько неуместно само понятие традиционности, когда дело касается биологии. Мы можем улучшать себя и расширять свои способности, выходя за пределы, установленные генетикой.

Расширение чувств не ограничивается зрением. Возьмем, например, слух. Уже сегодня вспомогательные устройства — начиная со слуховых аппаратов и заканчивая вибротактильными браслетами Buzz — способны вывести нас за границы нормального слухового восприятия. А почему бы нам не раздвинуть его до ультразвукового диапазона, чтобы улавливать звуки, доступные пока только слуху котов и летучих мышей? Или обрести восприятие инфразвука, с помощью которого общаются слоны? При таком прогрессе технологий слухового восприятия у нас нет разумных причин ограничивать входящие аудиоданные о мире рамками чувств, по воле эволюции закрепленных за нашим видом.

То же можно сказать об обонянии. Помните, я упоминал бладхаунда с его способностью чуять запахи, и близко не доступные человеческому обонянию? А теперь представим, что сконструирован комплект молекулярных детекторов, позволяющий обнаруживать и распознавать различные субстанции. Тогда не понадобятся натасканные на наркотики полицейские собаки с особо тонким нюхом: благодаря расширению обонятельной способности вы сможете сами улавливать и анализировать запахи с неменьшей тонкостью и точностью.

***

Подобные проекты распахивают перед нами новые окна в мир, делая видимым то, что сегодня выпадает из нашего поля зрения. А что, если помимо вывода сенсорных возможностей за пределы нормы мы смогли бы создать абсолютно новые типы чувствования? Или научились бы напрямую воспринимать магнитные поля либо потоки данных в Twitter? Потрясающая гибкость мозга предлагает нам возможность переводить потоки этих данных непосредственно в восприятие. Рассмотренные нами принципы позволяют задуматься о чем-то большем, чем сенсорное замещение или расширение сенсорного восприятия, и оценить возможности дополнения нашей сенсорики новыми чувствами.

Наколдуем себе новый сенсориум

Знакомьтесь: Тодд Хаффман, биохакер. Его волосы вечно окрашены в тот или иной цвет — красный, зеленый или синий; в остальном же с виду он деревенщина деревенщиной. Несколько лет назад Тодд заказал по почте миниатюрный неодимовый магнит. Получил его, обработал антисептиком, а затем простерилизовал скальпель и свою руку и имплантировал магнитик в мизинец.

С тех пор Тодд чувствителен к магнитным полям. Магнит в его пальце улавливает, например, электромагнитное излучение бытовых приборов, а нервные волокна регистрируют эту реакцию. В результате информация, невидимая глазу обычного человека, поступает в мозг Тодда через чувствительные волокна его пальцев.

В первый раз он осознал, насколько расширился образ воспринимаемого мира, когда схватился за сковороду на электрической плите. Оказалось, что сковорода создает магнитное поле (поскольку плита не была заземлена, а значит, электричество не уходило в землю). Тодд был не в курсе этой пикантной подробности относительно своей плиты, но теперь сполна ощутил столь чувствительную обратную связь.

Вытянув руку, Тодд мог обнаружить электромагнитный пузырь, исходящий из силового кабеля трансформатора (подобным устройством оборудован и ваш лэптоп). Тодд как будто трогал этот невидимый пузырь и круговыми движениями руки даже мог определить его форму. Сила магнитного поля для Тодда определяется тем, насколько активен магнитик в пальце: на разные частоты магнитных полей он реагирует по-разному, и Тодд, соответственно, приписывает разным трансформаторам разные качества в таких понятиях, как фактура или цвет.

Биохакер Шеннон Ларратт в одном из интервью рассказывал, что чувствует, как течет по проводам электрический ток, и потому может диагностировать аппаратные неполадки без вольтметра, а только с помощью пальцев. По его словам, если удалить ему имплантаты, он почувствует себя слепым. Словом, мы приобретаем возможность обнаруживать грани мира, прежде недоступные нашим чувствам: оказывается, ореолом из осязаемых форм окружены микроволновые печи, вентиляторы в корпусе компьютеров, акустические колонки, подземные силовые трансформаторы.

А что, если бы мы могли чувствовать не только магнитные поля вокруг различных объектов, но и магнитное поле Земли? Животные обладают такой способностью. Черепахи, например, всегда возвращаются на побережье, где вылупились, чтобы самим отложить там яйца. Перелетные птицы каждый год мигрируют из Гренландии в Антарктику, а потом неизменно возвращаются в те же места, откуда улетали. И почтовые голуби, доставляя послания, ориентируются в пространстве и находят дорогу к адресатам лучше и точнее, чем курьер-человек.

Российский ученый-зоолог XIX века Александр фон Миддендорф заинтересовался «магией» этих животных и в 1885 году предположил, что они руководствуются внутренним компасом: «Подобно магнитной стрелке корабельного компаса, эти воздухоплаватели обладают внутренним магнитным чутьем, которое может быть связано с гальваническим магнитным полем мира». Проще говоря, птицы используют магнитное поле планеты, чтобы прокладывать свои маршруты.

Ученых из Оснабрюкского университета с 2005 года интересовал вопрос, смог бы человек при помощи носимого на теле устройства тоже улавливать магнитные сигналы Земли? Плодом их размышлений и инженерных усилий стал навигационный пояс feelSpace. По всему перимет­ру он оборудован вибромоторами, причем вибрирует тот, что ориентирован на север. И как бы ни было повернуто ваше тело, вы всегда будете ощущать вибрации в направлении Северного магнитного полюса.

На первых порах вы ощутите лишь назойливое жужжание, но со временем привыкнете получать пространственную информацию и всегда быть в курсе, что север — вон в том направлении. По прошествии нескольких недель пояс качественно меняет манеру навигации пользователя: человек лучше ориентируется на местности, у него выстраиваются новые стратегии передвижений, улучшаются представления о взаимном расположении различных мест и объектов в пространстве. Внешняя среда представляется ему более пространственно упорядоченной, ему проще запоминать взаимное расположение объектов.

Как описывает опыт ношения пояса feelSpace один из участников эксперимента, «интересные вещи происходили с ориентацией в городах. Вернувшись домой, я мог легко воспроизвести взаимное расположение всех мест, где побывал, зданий, помещений в зданиях, даже если специально не фиксировал внимание на их расположении». Свои передвижения пользователи пояса воспринимают не как переход от одного ориентира к другому, а как перемещение по целостному пространству с глобальной точки зрения. Другой пользователь отмечает: «Это были не просто тактильные стимуляции, потому что пояс передает тебе пространственное чувство. Я интуитивно осознавал, в каком направлении находится мой дом, а в каком — офис». Иными словами, этот человек переживал не сенсорное замещение (когда зрительную или слуховую информацию мозгу поставляют несвойственные каналы) и не сенсорное расширение (как обострение слуха или зрения) — перед нами пример сенсорного дополнения. Это новый для человека вид сенсорного восприятия и новый тип чувственного опыта. Но вернемся к рассказу пользователя:

«В первые две недели мне приходилось специально сосредоточиваться на этом чувстве, а потом оно стало интуитивным. Я даже мог мысленно нарисовать схему расположения мест и помещений, где иногда бываю. И вот что интересно: когда на ночь я снимаю пояс, ощущение его вибраций сохраняется. А когда поворачиваюсь на другой бок, вибрация тоже перемещается. Знаете, это фантастическое чувство!»

Примечательно, что, когда пользователи снимают пояс, способность лучше и точнее ориентироваться в пространстве сохраняется, по их словам, еще некоторое время. То есть накопительный эффект от устройства длится дольше, чем его ношение. Точно так же, как в примере со шлемом для сохранения равновесия, внутренние, чуть слышные шепотки сигналов способны усиливаться, когда их подкрепляет внешнее устройство.

Испытанный участниками экспериментов чувственный опыт глубже и подробнее исследовался на крысах. В 2015 году ученые плотно закрывали зверькам глаза, а к зрительной коре подключали цифровой геомагнитный компас. Лишенные возможности пользоваться глазами крысы быстро соображали, как преодолеть лабиринт и добраться до лотка с кормом, руководствуясь исключительно направляющими сигналами «компаса» в голове.

Мозг, какие бы данные он ни получал, всегда найдет им приме­нение.

***

В 1938 году авиатор и мастер на все руки Дуглас Корриган с грехом пополам вернул к жизни одноместный самолет Spirit of St. Louis (на таком Чарльз Линдберг в 1927 году совершил свой знаменитый трансатлантический перелет). Правда, результат оставлял желать лучшего, и кто-то из аэродромных механиков в насмешку окрестил уродца Spirit of $69.90. На нем-то Корриган и совершил перелет из США в Ирландию. В те ранние времена авиастроения навигационные приборы не баловали разнообразием: обычно это был компас в сочетании со свисающим отрезком стропы для определения направления воздушного потока. В репортаже о перелете Корригана иллинойсская ежедневная газета The Edwardsville Intelligencer привела слова одного авиа­механика, назвавшего Корригана авиатором, который flies by the seat of his pants («пилотирует, чувствуя задницей», то есть больше по наитию, чем по показаниям приборов). Есть общее мнение, что именно оттуда и берет начало этот авиационный жаргонизм, означающий «пилотировать, чувствуя самолет». Как-никак именно седалище пилота имело наибольшую площадь соприкосновения с корпусом самолета и потому неизменно служило проводящим путем для информации, поступающей в мозг. Пилот чувствовал изменения в положении самолета и соответственно реагировал на них. Если при выполнении поворота самолет испытывал крен на крыло с внутренней стороны, седалище съезжало по сиденью вниз. Если при повороте развивался крен на внешнюю сторону, даже слабая перегрузка толкала пилота вверх. Индикатор поворота и скольжения изобрели только после Первой мировой войны, а до тех пор пилоты в летной практике не без успеха определяли многие параметры полета (угол крена, скорость ветра, температуру за бортом, общее поведение самолета), чутко прислушиваясь к собственным тактильным ощущениям, особенно при полетах в условиях плотной облачности или тумана.

В этом смысле чувственное восприятие данных имеет долгую историю, и мы, сотрудники компании Neosensory, стараемся выйти на новый уровень. В частности, работаем над расширением палитры восприятия у пилотов дронов. Виброжилет Neosensory передает поток данных по пяти параметрам полета квадрокоптера — тангаж, рыскание, крен, ориентация и курс, что улучшает способность пилота управлять самолетом. По сути, пилот как бы продлевает собственную кожу во внеш­нее пространство, куда-то на высоту, где летит его дрон.

Если вы тешились романтическими представлениями об авиаторах прошлых времен, спешу разочаровать вас: пилотам все же предпочтительнее управлять самолетом, полагаясь не на интуицию, а на показания бортового оборудования. Благодаря множеству инструментов в кабине полеты стали безопаснее. Например, пилот не может со своего места определить, летит ли самолет в строго горизонтальном положении или в повороте с креном. Богатый пилотажный инструментарий намного лучше, чем его отсутствие. Но все упирается в проблему, как передать мозгу богатство входящей информации. Загляните в кабину пилотов: она под завязку забита всевозможными устройствами. Между тем зрительная система не в состоянии с одного взгляда охватить всю картину показаний приборов и должна оценивать их по одному зараз, что довольно медленно. С этой точки зрения было бы любопытно переосмыслить схему организации современной кабины пилотов: вместо того чтобы визуально считывать все показания приборов, пилот мог бы ощущать их. Поток данных большой размерности, транслируемый непосредственно телу, одним махом скажет пилоту все о самолете и его поведении в воздухе. Почему у этой идеи хорошие шансы на успех? Потому что мозг прекрасно умеет считывать поступающие от тела многомерные данные. Поэтому же, например, у вас получается балансировать на одной ноге: разные группы мышц ног, туловища и рук одновременно направляют информацию в мозг, а тот ее обобщает и тут же отсылает назад корректирующие команды.

В этом свете разница между пилотированием по наитию и по ощущениям кожи туловища имеет прямое отношение к объему входных данных. А поскольку мы живем в перенасыщенном информацией мире, похоже, нас все же ожидает переход от оценивания больших массивов данных (Big Data) к их непосредственному восприятию.

Представьте, что вы можете оценить текущее состояние предприятия с десятками одновременно работающих станков, поскольку подключены к потокам данных, позволяющих ощущать, как работает оборудование и какова производительность одних станков в сравнении с другими. Если в их слаженной работе возникнет сбой и потребуется где-то что-то поправить или отладить, вы почувствуете это. Я не имею в виду поломки — такого рода проблемы решаются просто, достаточно оборудовать машины аварийными или предупреждающими сигналами. А как вы поймете, насколько согласовано действие одних машин по отношению к другим? Такой подход к Big Data позволяет вскрыть глубинные закономерности и взаимосвязи.

Для расширения сенсорного восприятия можно найти разнообразные способы. Представим, что данные о самочувствии пациента напрямую поступают на кожу спины хирурга и ему во время операции не надо все время смотреть на мониторы. Или допустим возможность ощущать невидимые глазу состояния собственного тела, например кровяное давление, частоту пульса и характер кишечной микрофлоры, что поднимет бессознательные сигналы на уровень регистрируемых сознанием. Или представим, что космонавт ощущает текущее состояние Международной космической станции. Ему не надо совершать постоянные облеты всех отсеков и снимать показания с многочисленных приборов и мониторов, потому что — только представьте! — данные о функционировании различных модулей станции он воспринимает как тактильные паттерны различных форм.

Сделаем еще шаг вперед. В рамках проекта Neosensory мы исследуем концепцию разделяемого восприятия. Представим, что супруги или просто пара влюбленных ощущают показатели состояния партнера, например частоту дыхания, температуру, кожно-гальваническую реакцию. Мы можем замерять эти показатели у одного партнера и через интернет транслировать их на вибротактильный браслет Buzz другого. Это открывает новую возможность для более глубокого взаимопонимания. Представьте, что супруга позвонила вам с другого конца страны: «У тебя все в порядке? Похоже, ты испытываешь стресс». Для отношений подобное взаимодействие может обернуться либо большим благом, либо сущим проклятьем, однако создает условия для объединенного опыта.

Эти замыслы могут оказаться действенными, потому что наши входные потоки данных чахнут на задворках сознания; мы осознаём свои ощущения, только когда нарушаются наши ожидания. Представьте ощущения от туфли на вашей правой ноге. Вы можете специально прислушаться к потоку данных от нее и почувствовать, что туфля — да, вот она, — надета на вашу ногу. Но в общем случае данные от кожи ноги находят приют где-то ниже кромки сознания. К потоку подобной информации вы прислушаетесь, только если в туфлю попадет камешек. Точно так же обстоит дело с потоком данных от космической станции или от супруга: вы не будете в курсе их состояния и ощущений, пока специально не сосредоточите на них внимание или пока они не подкинут сюрпризец, настоятельно требующий вашего участия.

***

Теперь представим, что паттерны вибраций используются, чтобы транслировать потоки информации из интернета напрямую в мозг. Вообразите, что вы ходите в нашем виброжилете и кожей ощущаете потоки данных от атмосферных элементов в радиусе 200 километров. В какой-то момент у вас обязательно разовьется опыт прямого восприятия погодных паттернов вашего региона в масштабах куда больших, чем в норме способен воспринимать человек. Вы сможете предупреждать друзей, что надвигается дождь, и не исключено, что с большей точнос­тью, чем синоптики. Этот новый тип чувственного опыта вы никогда не получите от нормального, ограниченного размерами человеческого тела.

А представьте, что виброжилет передает вам текущие сведения о фондовой торговле, и мозг извлекает смыслы из сложных многогранных движений мировых рынков. Он способен проделывать гигантскую работу по выявлению статистических закономерностей, даже если вам кажется, что ваше внимание на этой работе не сосредоточено. А если целый день ходить в виброжилете и иметь общее представление о происходящем вокруг вас (быть в курсе последних новостей, нарождающейся уличной моды, состояния экономики), у вас может развиться мощная интуиция — более точная, чем прогностические модели, — направленная на анализ событий рынка. Это тоже стало бы принципиально новым опытом.

Вы спросите, почему бы не привлечь к этому делу глаза и уши? Нельзя ли подключиться к сток-трейдеру с помощью очков виртуальной реальности и собственными глазами наблюдать за графиками курсов десятков ценных бумаг в реальном режиме? Проблема в том, что глаза необходимы нам для слишком большого круга повседневных задач. А сток-трейдеру, помимо отслеживания курсов ценных бумаг, глаза нужны, чтобы отыскать кафе поблизости, засечь приближение босса или прочитать свою электронную почту. Зато его кожа, в отличие от глаз, — отличный широкополосный и неиспользуемый информационный канал.

Способность ощущать кожей Big Data, вероятно, помогла бы трейдеру воспринимать картину целиком (нефть вот-вот рухнет) задолго до того, как он сможет собрать данные по отдельным участникам рынка (Apple идет вверх, Exxon падает, Walmart прочно держит позиции). Как такое возможно? А вы вспомните о визуальных сигналах, которые получаете, глядя, как ваша собачка резвится на лужайке. Разве вы говорите себе: «Ага, вижу вот тут фотон и вон там еще один, побледнее, а тут полоска из очень ярких фотонов»? Ничего подобного — вы сразу воспринимаете целостную картинку.

Количество потоков данных, которые можно направлять из интернета в мозг, невообразимо. Все знают о замечательном чутье Человека-паука: ощущение покалывания предупреждает Питера Паркера, что где-то поблизости таится угроза. Так почему бы и нам не обзавестись твиттер-чутьем? Заметим для начала, что сегодня Twitter приобрел роль самосознания нашей планеты. Он стал «нервной системой», которая оплетает всю Землю, а важные идеи и мысли (а также кое-какие пустяшные) извлекает из собственных шумов и выталкивает на уровень общепланетарного сознания. Дело тут не в стараниях корпораций донести до вас свои месседжи, а в том, что землетрясение в Бангладеш, смерть кого-то из знаменитостей или новое открытие в глубинах космоса захватывают воображение достаточно большой массы людей по всему земному шару. Интересы мира вырываются вверх точно так же, как нервная система животного выносит на поверхность его сознания все важное (я голоден; кто-то приближается; надо найти водопой). Идеи, которые Twitter выносит на поверхность, могут быть и глобальными, и ничтожными, но в любом случае представляют собой то, что ежемоментно занимает умы человечества.

На конференции TED в 2015 году мы со Скоттом Новичем алгоритмически отследили все твиты с хештегом TED. Прямо по ходу выступления мы агрегировали сотни твитов и прогоняли через программу анализа эмоциональной окраски. Это позволило нам воспользоваться обширным тезаурусом слов-критериев, по которым твиты можно рассортировать на доброжелательные (потрясающе, вдохновляюще) или недоброжелательные (занудство, глупости). Итоговая статистика в реальном времени направлялась на мой виброжилет, и я ощущал эмоции аудитории и малейшие перемены в них. В итоге я приобрел чувственный опыт чего-то большего, чем обычно доступно человеку: был подсоединен к общему эмоциональному настрою сотен людей, всех вместе и сразу. Воображение легко нарисует вам политика, имеющего при себе такое устройство, когда он обращает пламенные речи к десятитысячной толпе потенциальных избирателей, на лету схватывая, какие из его заявлений принимаются на ура, а какие, наоборот, вызывают неприятие.

Если вы желаете мыслить масштабно, давайте отложим хештеги и обратимся к обработке естественного языка всех трендовых твитов планеты: представьте, как алгоритмы сжимают по миллиону твитов в секунду и непрерывно транслируют выжимки на вашу кожу через вибрации Neosensory-жилета. Это будет означать, что вы подключились к планетарному сознанию. Занимаясь своими делами, вы вдруг ощутите, что в Вашингтоне разразился политический скандал, в Бразилии бушуют лесные пожары, а на Ближнем Востоке вспыхнула очередная заваруха. Таким образом вы больше, чем когда-либо, становитесь человеком мира — в чувственном смысле.

Заметьте, я не утверждаю, что найдется так уж много желающих пристегнуть себя к планетарному сознанию, однако доказанность самого принципа (рассуждая о сенсорном дополнении, мы вольны мыслить за пределами привычной нормы) определенно откроет нам много нового.

Меня иногда спрашивают, почему мне вообще пришло в голову подключать к этим потокам данных именно человека, когда можно было бы использовать компьютер. Разве мощные искусственные нейронные сети не способны более качественно распознавать паттерны и закономерности?

Необязательно. Компьютеры умеют продемонстрировать высший класс в распознавании закономерностей, однако не обладают одним особенно значимым навыком: им неведомо, что именно важно для человека. В сущности, людям и самим не всегда дано наперед знать это. Вот почему человек в роли распознавателя паттернов всегда будет шире смотреть на вещи и мыслить более гибко, чем искусственные нейронные сети. Возьмем для примера фондово-рыночный виброжилет. Гуляя по улицам Нью-Йорка, Шанхая или, скажем, Москвы, вы невольно подмечаете мелкие подробности: во что одеты люди, какие товары их привлекают, насколько оптимистично или, наоборот, негативно они настроены. Возможно, вы и сами заранее понятия не имеете, на что обращать внимание, но все, что вы видите и слышите вокруг себя, добавляет данных вашим внутренним представлениям об экономике. А когда виброжилет вдобавок сообщает о колебаниях цен на те или иные бумаги, комбинация входящей информации от ваших органов чувств и от виброжилета обогащает сложившуюся в вашем представлении картину. Искусственные же нейронные сети, сосредоточенные исключительно на выявлении закономерностей в совокупности загружаемых в них числовых данных, изначально ограничены выбором, заданным программистами.

***

Многие годы Рене Декарта волновал вопрос, как познать настоящую окружающую его реальность. Наши чувства, рассуждал он, частенько обманывают нас, и нам свойственно путать увиденное в сновидениях с пережитым наяву. Как узнать, вдруг злокозненный дьявол последовательно и целенаправленно обманывает меня, играет со мной, рисуя ложную реальность вместо той, какова она на самом деле? В 1980-х годах американский логик и философ Хилари Патнэм придал вопросу Декарта новое звучание: «Суть ли я мозг в сосуде?» Откуда вам знать, может быть, ученые изъяли из вашего тела мозг и попросту ловко стимулируют его кору, заставляя вас верить, что вы ощущаете прикосновение к книге, температуру своей кожи, видите свои руки? В 1990-е годы вопрос снова трансформировался: «Не в Матрице ли я нахожусь?» В новом тысячелетии вопрос ставится в русле гипотезы симуляции: «Не являюсь ли я компьютерной симуляцией?»

Эти вопросы традиционно оставались уделом философии, но в наши дни из философских аудиторий мало-помалу просачиваются в стены нейробиологических лабораторий. Здесь уместно вспомнить, что наш привычный чувственный опыт есть нечто большее, чем входные потоки сенсорной информации. Точно такой же результат дали бы сигналы, подаваемые непосредственно в мозг. В самом деле, все множество сигналов, которые воспринимаются нашими органами чувств, в конечном счете конвертируется в одну и ту же электрохимическую форму, что предполагает возможность в обход органов чувств напрямую индуцировать в мозге электрохимические сигналы. Проще говоря, устранить посредников. Зачем вталкивать визуальную информацию через уши или язык, если есть возможность подключиться непосредственно к цент­ральному процессору?

Такой технологией мы сегодня располагаем. Уже существует практика имплантации электродов — обычно в небольшом количестве, от одного до считаных десятков, — в субкортикальные области мозга для лечения таких состояний, как тремор, депрессия и зависимости. Для передачи в кору мозга значимого сенсорного ощущения может потребоваться намного больше электродов (не исключено, что даже сотни тысяч), чтобы стимулировать все богатство паттернов мозговой активности (рис. 4.19).

Несколько исследовательских групп уже работают в этом направлении. В Стэнфорде нейробиологи разрабатывают метод внедрения в кору мозга обезьяны 100 тысяч электродов, и это (при условии минимального повреждения мозговой ткани) откроет нам новые замечательные подробности работы нейронных сетей. Ряд перспективных компаний, пока еще находящихся в стадии становления, рассчитывают повысить скорость коммуникаций с внешним миром путем быстрой записи и прочтения нейронных данных с помощью напрямую подключенных модулей­.

Сложность возникает не в теоретическом плане, а в практическом. Ког­да вы помещаете электроды в мозговую ткань, она потихоньку старается вытолкнуть из себя инородные тела, как кожа на пальце — занозу. Но это не самая большая проблема. Есть трудности и посерьезнее: нейрохирурги не желают проводить подобные операции, поскольку всегда сохраняется риск инфицирования или смерти пациента на столе. И если исключить жизненно необходимое хирургическое вмешательство по медицинским показаниям (например, при болезни Паркинсона или тяжелой депрессии), неясно, захотят ли потребители подвергать себя рискам операций на открытом мозге ради удовольствия еще быстрее кропать текстовые сообщения друзьям. В качестве альтернативного решения можно было бы аккуратно запустить электроды в сосуды кровеносной системы мозга, однако здесь есть опасность повредить или — того хуже — перекрыть их.

И все же на горизонте для мозга вырисовываются перспективы получать и выдавать информацию на клеточном уровне, для чего имплантация электродов не понадобится. Еще одно-другое десятилетие, и массовая миниатюризация электроники коренным образом изменит технологии подачи сигналов непосредственно в мозг. Будущие возможности связаны с так называемой нейронной пылью. Это рассыпанные по поверхности мозга электронные имплантаты микроскопических размеров, которые записывают данные, посылают сигналы внешним приемным устройствам и передают слабые импульсы в мозг.

Не будем забывать и о наноразмерной робототехнике. Представьте 3D-принтер с точностью на атомарном уровне. С помощью такого принтера можно спроектировать и построить молекулы сложного состава, по существу представляющие собой микророботов. Теоретически можно напечатать сотню миллиардов таких роботов, слепить из них крошечную пилюльку и проглотить. В соответствии с замыслом проектировщика эти нанороботы преодолеют гематоэнцефалический барьер, внедрятся в нейроны и при их возбуждении начнут испускать сигналы, а также принимать, чтобы заставить нейроны активироваться. Это позволит обращаться — считывать и направлять данные — непосредственно к миллиардам отдельных нейронов мозга. Можно также использовать преимущества генетического подхода: строить бионанороботов из белков посредством кодирования их в ДНК. Существует множество методов доставки информации напрямую в мозг, и через несколько десятилетий мы, надо надеяться, достигнем той стадии, когда можно будет индивидуально прочитывать и контролировать каждый нейрон. На этой стадии мозг напрямую станет служить нам устройством расширения сенсорного восприятия, а надобность в вибротактильных жилетах, поясах и браслетах отпадет.

***

Мы обсуждали способы доставки информации в мозг — вибрации на коже, легкие электрические разряды на языке, прямую активацию нейронов, — однако еще не ответили на важный вопрос: как будут ощущаться входные данные нового типа?

Вообразим новый цвет

Мозгу в его костяной темнице, напомню, доступны лишь электрические сигналы, бодро передающиеся туда-сюда специализированными клетками. Он лишен прямого доступа к тому, что слышат уши, видят глаза или осязают пальцы. Какой бы модальности ни были входящие сигналы (рожденные симфонией колебаний звуковых волн, фотонными узорами от сверкания снежинок на покрытой снегом статуе, молекулами аромата свежеиспеченного яблочного пирога или болью от осиного укуса), в мозг они притекают только в виде всплесков электрических импульсов в нейронах.

Доведись нам наблюдать участок мозговой ткани со снующими из стороны в сторону электрическими импульсами и спроси я вас, не зрительная ли это кора перед нами, а может, звуковая или соматосенсорная, вы бы не смогли ответить. И я не смог бы. Всё выглядит одинаково.

Здесь мы подходим к вопросу, на который нейробиология еще не нашла ответа. Почему зрение по ощущениям так сильно отличается от обоняния? Или от вкуса? Почему вам никогда не спутать красоту подрагивающих на ветру сосновых лап со вкусом сыра фета? Или ощущение наждачной бумаги под пальцами с ароматом свежесваренного эспрессо?

Вы могли бы предположить, что невозможность спутать ощущения от разных органов чувств каким-то образом связана с генетически предопределенным строением мозга и что слуховые области отличаются от тех, что отвечают за осязание. Но более тщательное изучение проблемы опровергает данную гипотезу. Как мы убедились в этой главе, если индивид лишен зрения, ту часть мозга, которую мы привыкли называть зрительной корой, захватывают другие чувства — осязание и слух. При исследовании мозга с такой переподключенной связью трудно утверждать, что в этой «зрительной» коре имеется нечто исходно и глубинно зрительное.

Сказанное подводит нас к альтернативной гипотезе: субъективный опыт переживания ощущения (чувственного явления) — называемый также квалиа — определяется структурой данных. Иными словами, у информации, поступающей от двухмерной сетчатки глаза, структура иная, чем у данных, которые приходят от одномерного сигнала в барабанной перепонке, и уж тем более и то и другое отличается от многомерных данных, посылаемых подушечками пальцев. Потому эти потоки данных и ощущаются по-разному. Близкородственная гипотеза утверждает, что квалиа формируется при изменении вашими двигательными реакциями входных потоков сенсорной информации. Визуальные данные меняются всякий раз, когда вы посылаете команды глазодвигательным мышцам. Изменение входных визуальных данных усвояемо: вы переводите взгляд влево, и расплывчатые предметы на периферии зрения приобретают четкие очертания.

Когда вы водите глазами из стороны в сторону, визуальный мир меняется, а со звуком такого не происходит. Чтобы в воспринимаемом вами звуке что-то изменилось, надо физически повернуть голову. Значит, у этого потока данных другая совокупность признаков.

У осязания тоже имеются свои особенности. Мы касаемся объектов пальцами, берем в руки, исследуем их. Обоняние — пассивный процесс, мы запускаем его, втягивая воздух носом. Ощущение вкуса включается, когда вы что-то кладете в рот.

Сказанное позволяет предположить, что новые потоки данных можно поставлять прямо в мозг (скажем, исходящие от мобильного робота, или же ваши кожно-гальванические реакции, или температурные данные в ближнем инфракрасном диапазоне). При наличии четкой структуры и петли обратной связи с вашими действиями полученные данные в конце концов приведут к возникновению нового ощущения. Оно будет переживаться не как зрение, слух, осязание, обоняние или вкус, а как нечто совершенно иное.

Конечно, очень сложно представить, каким будет новое ощущение, а по большому счету и вообще невозможно. Чтобы понять почему, попробуйте представить себе новый цвет. Ну же, давайте! Сощурьтесь и напрягите извилины. Задачка, как может показаться, простенькая, а вот и ничего подобного. Ваши попытки бесполезны. Точно так же невозможно вообразить, как будет ощущаться новое чувство.

И все же, если допустить, что ваш мозг потребляет поступающие в реальном времени данные от дрона (тангаж, рыскание, крен, ориентация и курс), создались бы у вас некие ощущения от этих входных данных — наподобие того, как ощущаются фотоны или волны сжатого воздуха? И стал бы дрон в итоге ощущаться как прямое продолжение вашего тела? А как насчет информации более абстрактного свойства? Скажем, о работе заводского цеха? Или поступающих твитов? Или состояния фондового рынка? При притоке должных входных данных можно спрогнозировать, что мозг научится напрямую чувственно воспринимать в реальном времени функционирование производства, или различные хештеги, или текущие подвижки в мировых экономических реалиях. Со временем разовьется квалиа — естественный для мозга способ обобщения Big Data.

Правомерен ли этот прогноз или же он из области чистых фантазий? Наконец-то мы в научном смысле подходим к точке истины — моменту, когда у нас появится возможность на практике проверить это.

Если вам трудно представить, как обучиться испытывать новое чувство, разрешите напомнить, что вы уже проделывали это в младенчестве. Посмотрите, как младенец учится пользоваться слухом: он хлопает в ладошки или гулит, и его ушки улавливают проистекающие от этих действий звуки. Поначалу звуковые волны не более чем вызывают электрическую активность в мозге новорожденного, но со временем они начинают ощущаться как звук. Подобный процесс обучения можно наблюдать у глухих от рождения, когда им во взрослом возрасте ставят кохлеарные имплантаты. На первых порах опыт ощущений от искусственной улитки во внутреннем ухе ничего общего со звуком не имеет. Одна приятельница, которой поставили кохлеарные имплантаты, сначала описывала эффект, как безболезненные разряды электрического тока в голове, и у нее не возникало впечатления, что это как-то связано со звуком. Но примерно через месяц они стали «звуком», хотя и плохоньким, словно исходящим от миниатюрного плохо настроенного радиоприемника. Со временем она научилась очень даже неплохо слышать с помощью имплантатов. Точно то же самое происходило с каждым из нас в младенчестве, пока мы учились пользоваться ушами, — просто мы позабыли об этом.

Еще пример: наверное, вы по себе знаете, какой это восторг — впервые поймать взгляд новорожденного. Контакт глаз длится мгновения, но наполняет вас чистой радостью от осознания, что вы — одно из первых существ, которых увидел новоприбывший в наш мир малыш. А если бы выяснилось, что вы вообще невидимы? Чтобы вас увидеть, нужен навык зрения. По моему предположению, зрение — это навык, требующий развития. Мозг воспринимает квадриллионы поступающих от глаз импульсов и в конечном счете обучается извлекать паттерны из всей массы сигналов, а потом из этих извлеченных паттернов извлекать паттерны следующего порядка, потом следующего… пока в конце концов все эти паттерны не сложатся в итоговый, переживаемый нами как зрение. Мозгу надо научиться видеть, точно так же, как он учится владеть руками и ногами. Новорожденный младенец понятия не имеет, как танцевать свинг, — точно так же он не имеет и субъективного качества зрения. Каждому младенцу приходится учиться использовать набор данных нам природой органов чувств. Принципы, заложенные в этом самообучении, могли бы позволить нам овладеть и новыми органами чувств.

***

Сама по себе непреодолимая неспособность представить себе новую разновидность цвета феноменально показательна. Это яркое свидетельство того, что наше восприятие ставит нам преграду, которую мы не в состоянии преодолеть. Так что если нам и удастся доказать саму возможность обрести новое чувство, мы не сможем объяснить его другому. Например, чтобы получить представление о багряном цвете, вы должны приобрести опыт его восприятия. Никакие академические описания не помогут человеку без цветовосприятия понять, что такое багрянец. Точно так же бесполезно объяснять незрячему от рождения человеку, что такое видеть. Можно перепробовать все, что только удастся придумать, а он даже может прикинуться, что понимает, о чем вы толкуете. Хотя в принципе все попытки бесполезны. Чтобы понять, что такое зрение, надо испытать это ощущение.

Точно так же и с принципиально новыми видами чувств — и развитием принципиально новой квалиа: сколько ни старайтесь, вы все равно не сможете донести до других людей свое новое ощущение. Во-первых, для него нет соответствующего общепонятного слова. Как бы вы ни силились, вас не поймут. Язык не может объять необъятное, это прос­то способ обозначения всем известных явлений и объектов. Язык — та же система всеобщего соглашения относительно коллективного опыта. Конечно, ничто не мешает вам попытаться выразить словами ваше новое ощущение, но у других людей нет смысловой основы, чтобы понять ваши объяснения.

В отчете о впечатлениях добровольцев, носивших пояс feelSpace (напом­ню, это устройство через тактильные ощущения указывает направление на магнитный север), авторы эксперимента указывают, что у двоих участников, с их слов, изменилось восприятие. И все же они столкнулись с трудностями, когда пытались описать воспринимаемые ощущения и чувственный опыт пространственного восприятия разных типов. По впечатлениям наблюдателя им настолько не хватало возможностей для описания этого опыта, что выразить свои ощущения хотя бы приблизительно они смогли только через метафоры и сравнения.

В чем тут проблема — в неспособности объектов исследования внятно изъясняться или в непонятливости экспериментаторов? Как отмечают цитируемые авторы, «им оказалось проще обсуждать изменения в восприятии между собой, чем донести свои ощущения до не испытавших их руководителей эксперимента».

Именно так будут обстоять дела с развитием новых видов чувств. Чтобы понять их суть, нам придется загружать данные в собственный мозг и изучать опыт их переживания. И потому, если через несколько десятков лет вы с новообретенными видами чувств ощутите себя одинокими и непонятыми, правильнее всего будет объединить людей, получающих такие же входные потоки данных, как вы, в сообщество. Тогда вы сможете совместно придумать новое слово для описания вашего внутреннего чувственного опыта (скажем, «зетзенклев»). Оно будет понятно всем в вашем кругу — и никому за его пределами.

***

Есть ли ограничения в количестве новых типов данных, которые мы сможем воспринимать при условии правильного способа их сжатия? Сумеем ли добавить себе шестое чувство за счет входных данных от вибротактильного браслета, а седьмое — в результате прямого подключения к мозгу еще одного входного потока? А потом восьмое — за счет данных с наязычной платы, и девятое, питаемое данными с вибротактильного жилета? Сегодня мы не можем знать, где здесь предел возможного. Все, что нам известно, — это феноменальные таланты мозга распределять свою территорию между входными данными различных видов; мы уже видели выше, как гладко и четко он это проделывает. И, кстати, заметьте, что, когда крысам к соматосенсорной коре подключили инфракрасный датчик, они приобрели способность зрения в инфракрасном диапазоне, но без потери нормальной тактильной чувствительности тела. Так что кора, по всей видимости, предпочитает политике «победителю достается все» содружество чувств, хотя бы и при большем, чем ожидалось, числе миролюбиво настроенных соседей. Тем не менее, учитывая конечность нейронной территории, мы можем предположить, что каждое новое чувство будет снижать разрешающую способность других чувств, а в результате сенсорная мощь нового типа слегка ухудшит уже имеющиеся: скажем, зрение станет чуть менее четким, или слух чуть менее острым, или кожа чуть менее чувствительной. Кто знает? В данном случае наши представления о пределах возможностей мозга — всего лишь чистые предположения и останутся таковыми до тех пор, пока через энное количество лет мы не сможем проверить их практикой.

Сколько бы новых чувств мы себе ни добавили, у нас остается еще один интересный вопрос: будут ли они нести эмоциональную нагрузку? Например, аромат свежеиспеченного лимонного пирога и миазмы от чьих-то испражнений на обочине дороги вызывают весьма различающиеся реакции, их не выразишь нулями и единицами на экране; но в обоих случаях это полноценный эмоциональный отклик.

Чтобы понять, в чем здесь дело, спросим себя, почему пирог пахнет хорошо, а испражнения плохо. В конце концов, входные сигналы в обоих случаях не так чтобы кардинально различаются: молекулы субстанции испаряются в воздух, который доносит их до вашего обоняния. В молекулах как пирога, так и кала нет ничего такого, что изначально делает их запах приятным или отвратительным: это просто плавающие в воздухе молекулы химических субстанций, аналогичные тем, что источают петуньи, кофе, корица, свежая краска, заболоченный речной берег или жареные каштаны. Все эти молекулы связываются с обонятельными рецепторами на слизистой носа.

Но нам нравится запах лимонного пирога, потому что его молекулы возвещают нам о богатом источнике калорий. Запах испражнений омерзителен, поскольку это рассадник патогенов, и эволюция никак не желала, чтобы мы в каких бы то ни было обстоятельствах тащили эту гадость в рот. Точно так же обстоит дело и со зрением: наша зрительная система сталкивается с матрицей фотонов и в зависимости от ее рисунка вы испытаете прилив радости, если фотоны слились в картину зеленого луга, и содрогнетесь при виде обезображенного тела. Таким же образом узоры импульсов во внутреннем ухе доставят вам удовольствие, если в них закодирована сладкозвучная мелодия, близкая вашей культуре, — или ужас, если это кричит от боли ребенок. Эмоции просто отражают значение, которое имеют для вас входные данные в контексте ваших целей и под давлением заповедей эволюции. Какие-то эмоциональные реакции развились в процессе становления нашего вида, а другие порождены приобретенным за жизнь опытом: представим, что вам нравится песенка, звучащая по радио, потому что она напоминает о счастливом свидании в школьные годы, а это платье в гардеробе вам неприятно, потому что вы были в нем, когда вас отвергли.

Если модель имени мистера Картошки корректна и мозг действует подобно универсальной вычислительной машине, это наводит на предположение, что входные данные в конечном счете приобретут ассоциации с определенными эмоциональными переживаниями. Что бы ни представлял собой входной поток и какие бы пути ни приводили его в мозг, он вполне может быть нагружен страстями.

Таким образом, если мы направляем в мозг поток данных из интернета, можно ожидать, что в какой-то момент мы внезапно рассмеемся от удовольствия, или расплачемся от душевной боли, или в приливе страха покроемся гусиной кожей — смотря по тому, как сопрягаются новые данные с нашими целями и амбициями. Представьте, что вы воспринимаете новый поток данных о текущем состоянии фондового рынка. И вдруг проскакивает информация о падении акций технологических компаний, а вы крупно вложились в этот сектор. Вы воспримете это как что-то плохое? Не в когнитивном плане (как осознание финансового краха), а как нечто эмоционально плохое, вроде запаха протухшего мяса или муравьиного укуса? Или, наоборот, представим, что информация несет добрую весть: ваши инвестиции подскочили на 6%. Воспримете вы эту новость как что-то приятное? Не в когнитивном плане, а в виде эмоции удовольствия, как если бы услышали смех ребенка или почувствовали вкус еще теплого печенья с шоколадными капельками?

Если вам кажется странной сама возможность подобных эмоциональных реакций на новые потоки данных, имеет смысл напомнить, что весь смысл нашей жизни складывается из потоков данных, наделенных значимостью в контексте наших целей.

Наконец, уместно задать еще один вопрос, прежде чем мы закруглимся с этой темой. Не будет ли новое чувство подавлять/переполнять нас или вгонять в стресс?

Я так не думаю. Предположим, ваш незрячий друг убеждает вас, что иметь зрение — только подвергаться лишнему стрессу: «Нет, ты только представь, что у тебя появился еще один поток данных! Миллиарды фотонов нескончаемыми валами накатывают на тебя отовсюду аж от самого горизонта. Каково это? Тебя заполоняют ненужные, лишние сведения вроде того, чем занимаются какие-то люди вдали от тебя. Это же никаких нервов не хватит, когда тебя осаждает такой густой информационный поток, который вдобавок ни на миг не прекращается!»

Зрячего человека зрение не особенно напрягает. Скорее оно нечто среднее между восхитительной приятностью и надоедливой скукой. Вы впускаете его в свою реальность легко и непринужденно, потому что это всего лишь еще один поток данных в числе принимаемых и обрабатываемых мозгом. Вы готовы к новому чувствованию?

В этой главе мы обсуждали формирование новых чувств. Если в процессе эволюции случайные генетические мутации позволяют преобразовывать данные от некоего источника информации в электричес­кие сигналы, мозг может посчитать этот источник новым периферическим устройством «подключи и пользуйся» и начнет дешифровать поступающие от него данные — какими бы они ни были. Например, если подключить глаза к какому-либо лоскутку коры, он станет зрительной корой; если подключить уши — послушно превратится в слуховую; а при подключении тактильных ощущений станет уже соматосенсорной корой. Перед нами одна из остроумнейших уловок Матушки-природы: она так изобретательно сконструировала мозг, что при появлении каждого нового источника данных от мира не появляется нужды заново перекраивать всю архитектуру мозга под новый поток данных. Природа упростила задачу и знай себе придумывает новые периферические устройства: светочувствительные элементы, акселерометры, датчики давления, тепловые ямки, электрорецепторы, магниторецепцию или затейливый нос с осязательными наростами-пальчиками в количестве двадцати двух, или еще что-нибудь хитроумное, что нашепчет ей буйная фантазия.

И прочее, что только ни напридумывают в следующий раз ее дети.

Как мы видели на примерах кохлеарных имплантатов Майкла Хорос­та и ретинального имплантата Терри Биланда, каждый из нас может воспользоваться благами гибкости мозга, заменив первоначальное периферическое устройство (если оно вышло из строя) на искусственное. При этом устройству-заменителю не требуется говорить на языке мозга, достаточно использовать близкий диалект. А мозг сам разберется, что с этим делать и каким образом.

Далее мы продвинули идею еще на шаг вперед и оценили мощь сенсорного замещения. Способность мозга перестраиваться наделяет его колоссальной гибкостью: он динамически настраивается, чтобы усваивать и использовать новые данные. Это позволяет нам применять электронную плату для передачи зрительной информации через язык, вибро­моторчики — чтобы питать слух через осязание кожей, сотовые телефоны — для доставки потоков видеоданных через уши. Кроме того, подобные периферические устройства помогают наделять мозг новыми способностями, в чем мы убедились на примере сенсорного расширения (когда мы расширяем возможности имеющегося у нас чувства), а также сенсорного дополнения (когда мы подключаем мозг к потоку данных совершенно нового для нас типа). Подобные устройства быстро перепрыгнули из разряда громоздких, пристегнутых кабелями к компьютеру, в разряд носимых на теле элегантных беспроводных аксессуаров. И этот стремительный прогресс будет сильнее способствовать росту их использования и изучения, чем любые прорывы в фундаментальной науке.

Как мы увидим в следующих главах, мозг реорганизует схему нейронной сети в стремлении добиться оптимальной репрезентации внешнего мира. Поэтому стоит предоставить ему возможность питаться новыми полезными данными — он сразу обучится постигать их. Правда, к этому прикладываются два условия, к которым мы еще вернемся: данные нового типа усваиваются мозгом лучше, когда они связаны с целями пользователя и согласуются с его действиями.

Современный уровень знаний открывает нам реальные, безгранично разнообразные возможности для сенсорного расширения: зрение в других частях электромагнитного спектра, ультразвуковой слух, подключение к невидимым глазу внутренним переменам в физиологии собственного организма. Кого-то обеспокоит вопрос, а не приведут ли такого сорта технологии к двухуровневому обществу: обладающих новыми сенсорными возможностями и не имеющих таковых. На мой взгляд, риск экономической стратификации общества по данному критерию мал, поскольку сенсорно-расширительные устройства недороги. Подобно тому как технологическая революция принесла смартфоны во все уголки земного шара (в большинстве стран далеко обогнав революцию в области персональных компьютеров), сенсорная технология может быть развернута в масштабах всего мира, причем с меньшими затратами, чем те, что потребовались для распространения смартфонов. Нет, эта технология не есть удел только богатых.

Напротив, подозреваю, что будущее примет еще более причудливые формы, чем примитивное разделение на обладателей и необладателей подобных устройств: в игру вступят различные вкусовые предпочтения. Если сегодня смартфоны ровным слоем покрыли всю планету, то сенсорное расширение увлекает нас в будущее, где разные люди обладают сверхчувствами разного рода. Представьте, что вы наделены сверхспособностью предвосхищать поведение нефтяных фьючерсов, ваш сосед натренирован на восприятие функционального состояния космической станции, а ваша матушка возделывает свой сад, руководствуясь поразительной способностью воспринимать ультрафиолетовое излучение. Не подойдем ли мы к грани, образно говоря, внутривидового видообразования, когда наш вид разделится на множество подвидов? Кто может это знать? В лучшем случае воображение подсказывает нам сценарий в голливудских традициях, где супергерои, каждый со своей уникальной сверхспособностью, объединяются, словно фрагменты пазла, на борьбу с главным злодеем.

Дело в том, что будущее в принципе предсказывать трудно. Как бы ни складывались обстоятельства, одно из них на нашем пути к горизонтам будущего более или менее ясно: чем дальше, тем чаще мы будем сами выбирать, какие периферии plug-and-play подключать к своему телу. Мы больше не тот естественно-биологический вид, который обречен миллионами лет дожидаться очередного дара Матери-природы. Нет, как всякий заботливый родитель, она наделила нас мыслительными способностями и предоставила нам возможность по собственному разумению строить свой чувственный опыт (рис. 4.20).

Все рассмотренные примеры касаются случаев, когда наши органы чувств направляют мозгу входные данные для последующей обработки. А как насчет другой его обязанности — генерировать выходные сигналы конечностям тела? Насколько гибок мозг в данном аспекте? Могли бы вы украсить себя дополнительными парами рук, механическими ногами или, скажем, присоединить к себе робота, чтобы он действовал на другом конце света, подчиняясь силе вашей мысли?

Хорошие вопросы, вы не находите?

Отправить