Сейчас вы узнаете от том, как появляются на свет люди киборги, кто они такие, что могут делать, как можно стать похожими на Терминатора и сколько это стоит. Ниже приведены примеры таких людей киборгов, которые живут с нами по соседству…
Кто такие киборги
Ответ на этот вопрос общественность могла увидеть после выхода на телеэкраны различных фильмов. Давайте немножко напряжемся и вспомним такие фильмы как» Киборг-полицейский», «Робокоп» и прочие картины, главные герои которых киборги.
Если люди смогли создать киборгов для кинокартин, то почему бы не воплотить идею в жизнь? Эта мысль была ошеломляющей для большинства, но теперь такие люди уже есть среди нас. Кто они такие и как появились читайте далее.
История появления киборгов
История появления киборгов начиналась еще в Древнем Египте, когда придумали протез и прикрутили его к живому человеку. Пример немного натянутый, но все равно подходящий.
Сейчас же благодаря современным технологиям можно не только восстановить потерянную часть тела, но и приобрести новую.
В связи с бурным развитием робототехники, вероятней всего, скоро появится возможность улучшить почти любую функцию наших органов: зрение, слух, осязание, мышечное движение и даже мышление!
Похожие технологии уже активно применяются в слуховых имплантах, бионических протезах конечностей и даже применительно к внутренним органам, например, сердцу. Уже сейчас есть люди, у которых роботизированная сетчатка глаза или конечности как у Терминатора. Но кто эти люди, написано чуть ниже, все самое интересное оставим на десерт:)
В наше время появляются настоящие люди киборги. Ведь они имеют искусственные части тела, которые могут двигаться так же, как обычная , или функционировать как внутренний орган. Это происходит за счет коллаборации нервной системы с протезами, которые управляются с помощью силы мысли.
Ученые США сделали заявление, что собираются модернизировать мозг человека, вживив в него чип. Такое усовершенствование позволит владельцу пользоваться памятью, когда это необходимо и запоминать абсолютно любую информацию.
Капелька денег, и вы - человек будущего
В последнее время происходит активная разработка приблуд, делающих возможным появление у человека сверхспособностей. Как предсказывают футурологи, примерно к середине нашего столетия (2050 год где-то) мы сможем наблюдать за людьми, в которых вживили «суперсилу».
Вполне естественным, по их словам, станет ночное зрение или возможность развивать огромную скорость при беге. Любой человек, который будет располагать средствами, при помощи обычной пластической операции сможет стать суперменом или супервумэном. А самое интересное заключается в том, что такие «запчасти» можно будет по прошествии времени поменять на новые.
В середине 1980-ых годов, замена основных «деталей» для тела, в сумме стоила $6 000 000, сейчас же, эта цифра уменьшилась в 40 раз и находится в пределах 160 000 баксов. Чуть конкретнее: замена уха обойдется в $15 000, керамическая челюсть – $20 000, искусственное сердце – $50 000 и так далее.
Вот несколько примеров «запчастей» для человека будущего:
- Глаза . В Чикагском медицинском центре Иллинойского университета были проведены испытания по вживлению искусственной кремниевой сетчатки глаза, сокращенно ИКС. Такая модернизация позволяет совершенно слепому человеку, приобрести вновь зрение и наблюдать за миром во всей его непередаваемой красе. Следующая ступень по модернизированию зрения людей киборгов, это разработка микро аппарата, который позволит видеть инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Такой чип предположительно будет вживляться в сетчатку глаза.
- Сердце . Данную разработку назвали «АбиоКор». Это небольшое устройство помещается в грудную клетку человека. Сейчас такое сердце заряжается от аккумулятора, который висит на поясе у пациента. Орган заряжается каждые 4 часа, сквозь кожный покров. Когда происходит замена аккумулятора, то подключается блок питания, который может работать до 30 минут без дополнительной зарядки. Девушки, не стоит отчаиваться, что у мужчины будет железное сердце, соблазнить киборга, вам будет так же легко, как и обычного человека. Хоть этот человек (раз имеет проблемы с сердцем), скорее всего, пожилой и вы ему уже не интересны.
- Ноги . «Запчасти» ног представляют собой металлический стержень, ступня которого представлена в виде двух амортизаторов, один выступает в качестве пальцев, другой в роли пятки. С похожими ногами в будущем можно быстро бегать и даже, вполне, естественно.
Конечно же, это далеко не все разработки, по созданию человека будущего.
А вот и десерт: киборги в реальной жизни
Сейчас мы расскажем вам про киборгов, которые реально существуют. Начнем же.
- Самый первый, юридически зафиксированный человек киборг, это Нейл Харбиссон . Зрение этого человека было с рождения черно-белым. Благодаря электронному глазу, который «различает» цвета, Нейл получает «цветные» импульсы в мозг. Теперь он видит мир в красках.
- Дженс Науманн потерял зрение на оба глаза. В 2002 году, он стал первым, кто получил искусственную зрительную систему. Теперь он все же видит мир, но с некоторыми ограничениями.
- Нигель Эклэнд получил искусственную часть тела после частичной потери руки. Его усовершенствованный протез, согласно мнению особо упоротых футурологов, может стать ближайшим аналогом конструкции Терминатора. Нигель может спокойно управлять рукой с помощью мышц оставшейся конечности. Он может двигать каждым пальцем, брать в руку различные предметы и делать многие другие полезные штуки.
- Владислав Зайцев . Не совсем он и киборг, но тоже заслуживает внимания как человек, продемонстрировавший оригинальный подход к жизни. Он зашил себе под кожу универсальный проездной города Москвы («Тройка») и теперь, как герой фантастических фильмов, открывает двери прикладыванием ладони к датчику.
Выводы
Сегодня можно услышать много различных историй про киборгов, но что будет через 10, 15, 30 лет? Возможно, люди киборги будут повседневно окружать нас, встречаться с нами на улицах города. И возможно, когда-то придется сделать нелегкий выбор: остаться человеком или стать роботом.
Мы получили технологии, которые обеспечивают множество усовершенствованных способов подключиться к внешнему миру. В действительности грань между технологиями и реальностью стала необычайно тонкой. Заглядывая в будущее, несложно представить, что эта грань полностью исчезнет, когда люди и технологии сольются воедино и станут неразличимыми. Некоторые философы и ученые считают, что этой технологической можно достичь лишь за несколько поколений. Иными словами, мы быстро продвигаемся к моменту, когда люди станут киборгами.
А ведь для некоторых из нас это будущее уже настало. Кибернетические технологии развились до момента, когда вполне можно сказать, что бионические люди перестали быть предметом научной фантастики. Не верите? Предлагаем познакомиться с настоящими – людьми, которые частично остались живым организмом, а отчасти добровольно стали машиной.
Нейл Харбиссон
Клаудия Митчелл
Клаудия Митчелл стала первой женщиной-киборгом, когда ее снабдили бионической конечностью. Ее роботизированная рука похожа на устройство Джесса Салливана. Конечность подключена к нервной системе, обеспечивая мысленное управление.
Выбор движений очень широкий, что дает возможность хозяйке устройства готовить еду, держать корзину с бельем, складывать одежду – то есть выполнять всю ежедневную работу.
Когда мы говорим о киборгах, в сознании автоматически всплывают сцены из научно-фантастических фильмов. Однако в некотором смысле они существуют уже сейчас. Например, к этой категории можно отнести людей со стимуляторами сердца или ушными имплантатами. В их телах сосуществуют органические, биомеханические и электронные компоненты. Если же это кажется для вас слишком простым – предлагаем вам узнать о 10 людях, в организмы которых внедрены куда более продвинутые технологические устройства.
Человек с пальцем-флешкой: Джерри Джалава
В палец этого парня вмонтирован настоящий flash-накопитель. В принципе, его даже можно назвать настоящим «USB-пальцем». Около 10 лет назад Джерри пострадал от несчастного случая. Часть его безымянного пальца левой руки пришлось ампутировать. Но парень не отчаивался и решил сделать то, до чего вряд ли бы додумался любой здравомыслящий человек. Он внедрил в оставшуюся часть конечности носитель информации, который невозможно взломать. Имплантированный USB-накопитель скрыт под протезом, крепящимся к неповреждённой области пальца. Если Джерри нужно использовать свою «флешку», он просто снимает его, включает носитель в порт компьютера, а потом извлекает его.
9. Бегущие по лезвию бритвы
Оскар (справа) на всех парах мчит к серебру Паралимпийских игр Многие слышали историю Оскара Писториуса, южноафриканца, которому ампутировали обе ноги. Но это не сломило его характер. Оскар даже принял участие в Паралимпийских играх 2012-го года и завоевал второе место в беге на 200-метровую дистанцию. А вскоре после окончания соревнований его осудили за убийство своей девушки… Причём Оскар застрелил её по ошибке, приняв за грабителя. Но это не спасло его от наказания.
Писториус использует созданные из углеродного волокна протезы, выполненные в форме английской буквы «J». Они позволяют ему нормально передвигаться, невзирая на инвалидность.
Это интересно: Кстати, протезами из углеродного волокна пользуются многие спортсмены. Они отличаются высокой прочностью и удароустойчивостью при минимальном весе.
Хоть Писториус и не может служить примером для подражания во всём, но отчасти благодаря его заслугам подобный вид протезирования становится всё более популярным.
8. Роб Спенс
Канадский режиссёр Роб Спенс именует себя «айборгом». В возрасте 9 лет он остался без правого глаза после неудачного выстрела из ружья. В подобной ситуации большинство людей обычно вставляют стеклянный имлантат, так же поступил и наш герой. Но, проходив с ним около 5 лет, он решил заменить примитивный протез крошечной видеокамерой, работающей на батарейках.
Над прототипом на протяжении многих месяцев трудилась целая команда инженеров и учёных. Наконец, задумка была реализована и вживлена Робу Спенсу. Миниатюрное устройство записывает всё, что видит его хозяин для дальнейшего воспроизведения. То есть, Спенс не может видеть своим новым глазом напрямую. Вместо этого, устройство по беспроводным каналам отправляет видео на переносной экран. Уже оттуда оно может пересылаться на компьютер для дальнейшего редактирования или проигрывания. Сам Роб Спенс рассматривает своё новое приобретение как отличную возможность вывести на высокий уровень документальную и художественную видеосъёмку. Также канадец надеется, что эта разработка поможет продвинуть исследования в области протезирования. Возможно, в ближайшем будущем врачи научатся соединять выходные провода таких камер с глазным нервом, так, как это было продемонстрировано в десятках фантастических фильмов. По крайней мере, научная команда Роба намерена потрудиться в данном направлении.
7. Тим Кэннон
Тим Кэннон с имплантированным в кожу чипом Товарищи Тима Кэннона, разработчика современного программного обеспечения, умудрились ввести ему под кожу настоящий электронный чип. Смешно, что при этом никто из них не имел соответствующего сертификата хирурга. Чтобы облегчить боль, они использовали обычный лёд, ведь отсутствовало даже разрешение на использование анестезии.
Невзирая на вопиющее нарушение всевозможных медицинских и правовых норм, саму идею необходимо признать интересной.
Чип Circadia 1.0 в режиме реального времени фиксирует температуру Кэннона, после чего отправляет полученные данные на смартфон. Тим мечтает о дальнейшей интеграции технологий в человеческое тело. Он хочет, чтобы информацию, собранную с помощью чипа, можно было использовать для изменения окружающего мира! Кэннон уверен, что подобные технологии реально внедрить, например, в систему «умный дом». После получения данных с чипа, свидетельствующих о настроении хозяина, бытовые устройства смогут создать максимально комфортную для него атмосферу, например, сделав освещение приглушённым и включив расслабляющую музыку.
6. Амаль Графстра
Амаль Графстра открывает двери с помощью вживленных в кожу чипов Амаль Графстра владеет компанией «Опасные вещи», занимающейся продажей наборов для самостоятельной инъекции в тело электронных чипов. Сам он вживил RFID-носители в кисть каждой руки между указательным и большим пальцем . Они позволяют ему открывать дверь дома, машины или входить в свой компьютер с помощью быстрого сканирования. Также его чипы связаны с аккаунтами в социальных сетях.
Имплантаты трудно заметить, если сам Амаль не пожелает их продемонстрировать. Он – во многом уникальная личность, использующая современные технологии не для того, чтобы компенсировать физические недостатки и почувствовать себя нормальным человеком. Его цель – с их помощью кардинально улучшить и упростить свою жизнь.
Камерону Клэппу протезы успешно заменили 2 ноги и 1 руку Камерона можно без риска ошибиться называть киборгом. Он утратил обе ноги и руку при аварии поезда ещё в далёком детстве. Но, пользуясь протезами, заменившими все 3 отсутствующие конечности, он смог стать спортсменом, отличным игроком в гольф и даже киноактёром.
Протезы ног были сконструированы с помощью системы Hanger Comfortflex Socket, особенность которой в том, что она фактически стимулирует рост мышечных тканей. В них присутствуют датчики, которые распределяют вес равномерно и помогают регулировать гидравлику. Это помогает Клэппу передвигаться.
Это интересно: У Камерона, кстати, есть разные комплекты протезов, служащие для конкретных целей: в одних удобней ходить, в других – бегать, в третьих – плавать и т.д. То есть они дарят Клэппу возможность вести интересную и полноценную жизнь.
Кевин Уорвик имеет несколько RFID-чипов, имплантированных в тело Профессора кибернетики Кевина Уорвика часто называют «Капитаном киборгов». Согласитесь, получить столь мощное прозвище не так уж и просто. Даже если обучать тонкостям этой науки других людей. Всё дело в том, что Уорвик и сам является киборгом. Он, как и упоминавшийся выше Амаль Графстра, имеет несколько RFID-чипов, имплантированных в тело.
Также у Уорвика есть электродные имплантаты, подсоединённые к его нервной системе. А другой набор электродов соединён с его женой. Каждый из этих имплантатов записывает сигналы, исходящие из её нервной системы. Другими словами, руки Кевина Уорвика могут чувствовать всё то же самое, что и руки его супруги. Необычные идеи этого человека вызывают неоднозначную реакцию общественности и специалистов. Так, многие люди считают, что все изобретения профессора служат, прежде всего, для развлечения, а не для реального развития научных технологий. Он же придерживается противоположного мнения.
Найджел Экланд - один из 250 человек, пользующихся протезами верхних конечностей Bebionic Найджел более десяти лет работал плавильщиком драгоценных металлов на громадном заводе, что, согласитесь, достаточно престижно. Но однажды несчастный случай на производстве привёл к его серьёзной травме. Медикам пришлось ампутировать Экланду часть руки. Сегодня он – один из 250 человек, пользующихся протезами верхних конечностей Bebionic. На данный момент, они считаются самыми продвинутыми в технологическом плане. А одного взгляда на их стильный дизайн достаточно, чтобы понять, почему устройства Bebionic часто называют «рукой Терминатора».
Экланд может шевелить своим протезом за счёт сокращения мышц в неповреждённой части его руки. Эти движения фиксируются специальным датчиком и «продлеваются» протезированной конечностью. Он может не только шевелить пальцами, здороваться за руку с друзьями или держать мобильник. Технология Bebionic настолько совершенна, что Найджелу не составляет труда тасовать колоду карт или даже самостоятельно завязывать шнурки. В это же время миллионы людей уверены, что подобные протезы пока существуют лишь в научно-фантастических фильмах.
Нил Харбиссон - человек с антенной в голове Возможно, вы удивитесь, узнав, что Нил Харбиссон может «слышать» цвета. Ему не повезло родиться дальтоником. Но недавно учёные имплантировали в его мозг антенну, которая сейчас торчит прямо из макушки головы. Этот приёмник позволяет Харбиссону воспринимать оттенки благодаря транспонированию диапазона спектра из цветовых частот в звуковые. А ещё его антенна способна принимать сигналы Bluetooth!
Нилу нравится «слушать» шедевры архитектуры, с интересом он воспринимает и звуки от портретов известных людей.
Это интересно: Закреплённый на затылке Харбиссона USB-разъём позволяет ему заряжать «мозговую антенну». Тем не менее, он надеется, что в будущем сможет делать это за счёт преобразования энергии тела, не пользуясь какими-либо посторонними устройствами.
Необычная технология позволяет Нилу воспринимать не только видимые человеком цвета обычного спектра, но и оттенки инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов. Интегрированное в его голову устройство поднимает чувствительность Харбиссона выше нормального уровня, тем самым, превращая его в самого настоящего киборга.
1. Гибридные Вспомогательные Конечности
Экзоскелеты сделают японских полицейских более быстрыми, сильными и выносливыми Так называемые Гибридные Вспомогательные Конечности (или ГВК) – это действующий многофункциональный экзоскелет, призванный помочь ранее прикованным к инвалидным коляскам людям вновь ходить и жить полноценной жизнью. Учёные из Японского Университета Цукуба совместно со специалистами компании Сайбердайн сумели создать уникальные ГВК. Они предназначены не для поддержки людей, имеющих ограниченные физические возможности, а для вывода человеческих способностей на невиданный ранее уровень. Инновационные экзоскелеты фиксируют слабые сигналы, исходящие от кожи, анализируют их и передают команды движения механическим суставам.
Пользователи ГВК могут поднимать в 5 раз более тяжёлые предметы, чем обычные люди. А сейчас на секунду отвлекитесь и представьте себе будущее, в котором экзоскелетами пользуются пожарные, военнослужащие, строители, шахтёры и спасатели. Где утрата конечностей не означает ограничение физических возможностей человека. И знаете что? Это будущее ближе, чем кажется. К началу 2014-го года разработчики сдали в аренду японским медицинским учреждениям более 330 подобных костюмов.
К перечисленным выше киборгам вы можете относиться по-разному. Но не забывайте: история показывает, что многие величайшие изобретения сначала оценивались обществом критически, а потом ставали неотъемлемой частью жизни людей.
Благодаря научно-фантастическим фильмам и книгам человечество, кажется, свыклось с идеей, что в будущем среди нас будут жить киборги. Однако трудно поверить, что будущее уже здесь, и настоящие киборги много десятилетий уже живут рядом с нами. Это обычные люди - но с кардиостимуляторами, протезами конечностей, биосенсорами или слуховыми имплантами. Так что же такое «кибернетические ткани», кто соревнуется в Кибатлоне и какие возникают в этой связи этические вопросы?
Технически модифицированные и улучшенные существа без эмоций и чувств - такие ассоциации со словом «киборг» обычно всплывают в голове благодаря современной масс-культуре. На самом деле «кибернетический организм» - а именно так звучит несокращенный вариант термина - обозначает лишь объединение биологического организма и какого-то механизма. Киборги, живущие среди нас, вовсе не всегда выглядят как залатанные в железо роботы: это люди с кардиостимуляторами, инсулиновыми помпами, биосенсорами в опухолях. Многих из них даже не обнаружить «на глаз» - разве что по сигналу рамки-металлоискателя в общественном месте.
Сейчас имплантация медицинских приборов - один из самых прибыльных видов бизнеса в США. Такие приборы используют и для восстановления функций организма, и для улучшения жизни, и для проведения инвазивных анализов.
Имплантированная техника: от традиционных приборов до новейших разработок
Трудно поверить, но тандем ученых и врачей успешно создает киборгов уже несколько десятилетий. Всё началось с сердечно-сосудистой системы. Более 50 лет назад был создан первый полностью находящийся под кожей электрокардиостимулятор - устройство, которое поддерживает и/или регулирует частоту сердечных сокращений у больного. В наши дни ежегодно вживляется более 500 000 таких приборов. Появились и новые технологии: например, существует имплантируемый кардиовертер-дефибриллятор для лечения угрожающей жизни тахикардии и фибрилляции.
Но больше всего поражает то, что уже через пару лет планируется провести тестирование искусственного сердца BiVACOR на людях (рис. 1) - опыты на овцах уже завершились успехом. Оно не перекачивает кровь, как насос, а просто «двигает» - поэтому и пульса у будущих пациентов с таким кардиопротезом не будет. Прибор может полностью заменить собственное сердце пациента и прослужить до 10 лет, по словам разработчиков . Кроме того, он маленький (чтобы подойти и ребенку, и женщине), но мощный (чтобы успешно работать в теле взрослого мужчины). В современном мире, где донорских органов постоянно катастрофически не хватает, этот девайс был бы просто незаменимым. Питание прибора внешнее - с помощью чрескожной трансмиссии. Конструкция с использованием магнитной левитации и вращающихся дисков предотвращает износ деталей - одну из проблем других разработок, имитирующих структуру настоящего сердца. «Умные» сенсоры помогают подстраивать скорость кровотока BiVACORа под физическую и эмоциональную активность пользователя.
Помимо сердца, традиционно девайсы интегрируют в организм для доставки лекарств при хронических заболеваниях - как это делает, например, инсулиновая помпа при сахарном диабете (рис. 2). Сейчас такие же приборы используют для доставки препаратов в ходе химиотерапии или лечения хронической боли.
Всё популярнее становятся имплантируемые нейростимуляторы - дейвасы, стимулирующие определенные нервы в организме человека. Разрабатывают их для применения при эпилепсии, болезни Паркинсона, хронических болях (видео 1), недержании мочи, ожирении , артрите, гипертонии и многих других нарушениях.
Видео 1. Как стимуляция спинного мозга изменяет болевые сигналы до их попадания в мозг
На совершенно новый уровень вышли имплантируемые приборы для улучшения зрения и слуха , .
Измерить всё: биосенсоры
Все упомянутые разработки призваны восстановить утраченную или отсутствующую функцию организма. Но появилось и другое направление развития технологий - миниатюрные имплантируемые биосенсоры , регистрирующие изменения физиологических параметров организма . Вживление такого прибора тоже делает из пациента киборга - хотя и в немного непривычном смысле слова, ведь у организма не появляется никаких сверхспособностей.
Биосенсор - это устройство, состоящее из чувствительного элемента - биорецептора, распознающего нужное вещество, - преобразователя сигнала , который переводит эту информацию в сигнал для передачи, и процессора сигнала . Таких биосенсоров очень много: иммунобиосенсоры, энзиматические биосенсоры, генобиосенсоры... С помощью новых технологий сверхчувствительные биорецепторы способны «засечь» глюкозу, холестерин, E. coli , вирусы гриппа и папилломы человека, компоненты клеток, определенные последовательности ДНК, ацетилхолин, дофамин, кортизол, глутаминовую, аскорбиновую и мочевую кислоты, иммуноглобулины (IgG и IgE) и многие другие молекулы .
Одним из самых перспективных направлений считают применение биосенсоров в онкологии . Отслеживая изменения специфических параметров непосредственно в опухоли, можно вынести вердикт об эффективности лечения и атаковать рак именно в тот момент, когда он наиболее чувствителен к тому или иному воздействию. Такая целенаправленная распланированная терапия может, например, уменьшить побочные эффекты облучения или подсказать, стоит ли менять основное лекарство. Кроме того, измеряя концентрации различных раковых биомаркеров, иногда можно диагностировать само новообразование и определить его злокачественность, но главное - вовремя выявить рецидив.
У некоторых возникает вопрос: а как сами пациенты реагируют на то, что в их тело вживили приборы и тем самым превратили в некоторого рода киборгов? Исследований по этой теме пока немного. Однако уже показано, что по крайней мере мужчины с раком простаты к вживлению биосенсоров относятся позитивно: идея стать киборгом пугает их гораздо меньше, чем вероятность потерять свою маскулинность из-за РПЖ .
Прогресс в технологиях
Широкое распространение имплантируемых девайсов тесно связано с техническими усовершенствованиями. Например, первые вживляемые кардиостимуляторы были размером с хоккейную шайбу, а использовать их можно было меньше трех лет. Сейчас же такие приборы стали гораздо компактнее и работают от 6 до 10 лет . Кроме того, активно разрабатываются элементы питания, которые могли бы использовать собственную энергию тела пользователя - тепловую, кинетическую, электрическую или химическую.
Другое направление инженерной мысли - это разработка специального покрытия приборов, которое бы облегчало интеграцию девайса в организм и не вызывало воспалительного ответа. Подобные разработки уже существуют .
Совместить сенсор и живую ткань можно и иначе. Исследователи из Гарвардского университета разработали так называемые кибернетические ткани , которые не отторгаются организмом, но вместе с тем считывают датчиками нужные характеристики . Их основа - это гибкая полимерная сетка с прикрепленными наноэлектродами или транзисторами . Из-за большого количества пор она имитирует естественные поддерживающие структуры ткани. Ее можно заселять клетками: нейронами, кардиомиоцитами, клетками гладкой мускулатуры. Кроме того, мягкий каркас считывает физиологические параметры окружающей его среды в объеме и в режиме реального времени.
Сейчас гарвардская команда ученых успешно имплантировала такую сетку в мозг крысы для изучения активности и стимуляции отдельных нейронов (рис. 3) . Каркас интегрировался в ткань и не вызвал иммунного ответа в течение пяти недель наблюдения. Чарльз Либер (Charles Lieber), руководитель лаборатории и главный автор публикаций , считает, что «сеточка» может помочь даже в лечении болезни Паркинсона.
Рисунок 3. «Сеточка» в сложенном виде вводится в головной мозг шприцем, затем расправляется и отслеживает активность отдельных нейронов с помощью вмонтированных датчиков.
В дальнейшем разработку можно будет использовать и в регенеративной медицине, и в трансплантологии, и в клеточной биофизике. Она пригодится и при разработке новых лекарств: за реакцией клеток на вещество можно будет наблюдать в объеме.
Ученые предложили и другой завораживающий способ выхода из катастрофической ситуации с трансплантацией дефицитных органов. Так называемый сердечный кибернетический пластырь - это соединение органики и техники: живые кардиомиоциты, полимеры и сложная наноэлектронная 3D-система . Созданная ткань с внедренной электроникой способна к растяжению, регистрации состояния микросреды и сердечных сокращений и даже проведению электростимуляции. «Пластырь» можно накладывать на поврежденный участок сердца - например, на зону некроза после инфаркта. Кроме того, он высвобождает факторы роста и лекарственные вещества типа дексаметазона , чтобы вовлечь стволовые клетки в процессы восстановления и уменьшить воспаление, например, после трансплантации (рис. 4). Устройство пока находится на самых ранних стадиях разработки, но планируется, что врач сможет отслеживать состояние пациента со своего компьютера в режиме реального времени. Для регенерации ткани в экстренных условиях «пластырь» сможет запустить выброс терапевтических молекул, которые заключены в электроактивные полимеры, причем положительно и отрицательно заряженные молекулы выпускают разные полимеры.
Рисунок 4. Пример «кибернетической ткани» - сердечный «пластырь» из живых клеток сердца с внедренной наноэлектроникой. Он передает информацию об окружающей среде и сердечных сокращениях в режиме реального времени лечащему врачу, а тот при необходимости может с помощью пластыря стимулировать сердце либо запустить выброс активных молекул.
Ранее считалось, что после травмы нейроны сильно реорганизуются и создают новые связи. Однако новое исследование показало, что степень реорганизации нервных клеток не так и высока.
Иан Беркхарт (Ian Burkhart) в 19 лет сломал себе шею, ныряя в волны на отдыхе. Сейчас он парализован ниже плеч и поэтому решил стать добровольцем в эксперименте исследовательской группы Чеда Бутона (Chad Bouton). Ученые сняли фМРТ (функциональную магнитно-резонансную томограмму) головного мозга испытуемого, пока тот фокусировал внимание на видео с движениями рук, и определили ответственную за это часть моторной коры. В нее и имплантировали чип, считывающий электрическую активность этой области мозга тогда, когда пациент представляет движения своей руки. Чип преобразует и передает сигнал через кабель к компьютеру, а далее эта информация идет в виде электрического сигнала на гибкий рукав вокруг правой руки испытуемого и стимулирует мышцы (рис. 5; видео 2).
Рисунок 5. Сигнал от имплантированного в моторную кору чипа идет по кабелю к компьютеру, а затем, преобразуясь, попадает на «гибкий рукав» и стимулирует мышцы.
Видео 2. Иан Беркхарт - первый парализованный человек, вновь получивший возможность двигать рукой благодаря развивающимся технологиям
После тренировок Иан может раздельно двигать пальцами и выполнять шесть разных движений запястья и кисти. Казалось бы, пока немного, но это уже позволяет поднять стакан воды и поиграть в видеоигру, изображающую исполнение музыки на электрогитаре. На вопрос, каково это - жить с имплантированным устройством, первый парализованный человек, которому вернули возможность двигаться, отвечает, что уже привык и не замечает его - более того, это как будто продолжение его тела.
Киберобщество
Люди с протезами, пожалуй, лучше всего вписываются в стандартное восприятие человека-машины. Однако таким киборгам жить в реальности гораздо труднее, чем аналогичным книжным и киношным персонажам. Статистика по мировой инвалидности поражает. По данным ВОЗ , около 15% населения Земли имеет физические недостатки разной степени, а от 110 до 190 миллионов человек испытывают значительные трудности с функционированием организма. Подавляющему большинству людей с ограниченными физическими возможностями приходится пользоваться обычными громоздкими колясками либо неудобными и дорогими протезами. Однако сейчас появилась возможность быстро, качественно и дешево создать нужный протез с помощью 3D-печати. Как считают ученые, именно таким способом можно помочь в первую очередь детям из развивающихся стран и всем тем, у кого ограничен доступ к медицинским услугам .
Некоторые действующие киборги даром времени не теряют и принимают участие в различных открытых встречах. Например, прошлогодний фестиваль Geek Picnic , прошедший в Москве и Санкт-Петербурге, был посвящен именно людям-машинам. Там можно было увидеть гигантскую роборуку, пообщаться с людьми, чье тело было усовершенствовано технологиями, и побывать в виртуальной реальности.
В октябре 2016 года в Цюрихе пройдет первая в мире олимпиада для людей с ограниченными физическими возможностями - (Cybathlon ). На этом соревновании можно пользоваться теми устройствами, которые исключили из программы Паралимпийских игр. Некоторые уже окрестили это событие «олимпиадой для киборгов», поскольку немалый вклад в победу внесут технические приборы (рис. 6). Участники будут соревноваться в шести дисциплинах, используя электроприводные коляски, протезы и экзоскелеты, приборы для электрической стимуляции мышц и даже интерфейс «мозг-компьютер».
Рисунок 6. Кибатлон - первая олимпиада, в которой люди с ограниченными возможностями соревнуются друг с другом с помощью технических новинок. При победе одну медаль вручают спортсмену, вторую - разработчику механизма.
Спортсменов, управляющих машинами, окрестят «пилотами». В каждой дисциплине вручают две медали: одну - человеку, управляющему устройством, вторую - компании или лаборатории, разработавшей «чемпионский» механизм. По словам организаторов, главная цель соревнования - не только показать новые вспомогательные технологии для повседневной жизни, но и убрать границы между людьми с ограниченными физическими возможностями и широкой общественностью. Кроме того, как рассказал в интервью BBC профессор Роберт Райнер (Robert Riener) из Университета Швейцарии, олимпиада сможет свести вместе разработчиков и непосредственных пользователей новых устройств, что просто необходимо для совершенствования технологий: «Некоторые из современных разработок выглядят очень круто, но, чтобы стать практичными и удобными в применении, им предстоит проделать долгий путь» . Остается надеяться, что человеческая составляющая не потеряется во время соревнований, и Кибатлон не обернется рекламной гонкой оборудования разных компаний.
Posthumans: киборги и биоэтика
Новые имплантируемые технологии в целом воспринимаются обществом позитивно. Это и не удивительно: ведь они поддерживают, восстанавливают и улучшают здоровье, облегчают доступ к медицинским услугам, при этом они безопасны и в будущем могут значительно снизить затраты на здравоохранение в мировом масштабе. Однако стоит заговорить о таких пациентах как о киборгах, как тут же всплывают коннотации из научной фантастики (рис. 7). Основные опасения связаны со страхом за человечность человека : а что, если машины изменят человека, и он утратит свою человеческую сущность? Где граница между искусственным и естественным для человека и стоит ли использовать такое разделение для оценки какого-либо явления? Можно ли разделить пациента-киборга с вживленным прибором на две отдельные составляющие - человека и машину - или это уже цельный новый организм?
Кроме того, иногда даже в обычных больничных условиях невозможно разделить пациентов и аппараты для их поддержания . Медперсоналу нужно заботиться о технике так, как если бы она была не просто продолжением организма больного, но и им самим.
Активно обсуждается и различие между терапией и улучшением организма: therapy vs. enhancement , . Например, как бы вы отнеслись к соревнованию между барабанщиком, виртуозно владеющим двумя своими руками, и барабанщиком с одной своей рукой и рукой-протезом? А если бы вы узнали, что в протез встроены две барабанные палочки, одна из которых управляется датчиком, считывающим с мышц электромиограмму, а вторая не контролируется человеком и «импровизирует», подстраиваясь под первую палочку? Между прочим, такой протез вовсе не выдумка, а реальность : барабанщик Джейсон Барнс (Jason Barnes) потерял правую руку ниже локтя несколько лет назад и сейчас пользуется именно таким устройством (видео 3). «Спорю, что многие металлисты-барабанщики позавидовали бы тому, что я могу делать. Скорость - это хорошо. Всегда чем быстрее, тем лучше» , - говорит барабанщик-киборг.
Видео 3. Киборгу-барабанщику Джейсону Барнсу после потери части руки не было нужды прощаться с музыкальной карьерой: со специальным протезом он даст фору большинству своих коллег
Интересно, что споры ведутся не только о технике, но и о новых препаратах, улучшающих работу мозга. Появился даже специальный термин - нейроэтика - для обсуждения различных аспектов существования «улучшенных» с помощью нейроимплантов людей . А если оперировать понятием прогрессивных технологий более широко, то к киборгам можно отнести и людей с биотехнологическими «улучшениями»: например, реципиентов органов, созданных из индуцированных плюрипотентых клеток .
Своеобразным ответом на такие дискуссии стала лондонская выставка Superhuman в Wellcome Collection . На ней были представлены экспонаты, отражающие представления человека о совершенствовании своего тела: изображения летящего Икара , первые очки, «Виагра », фото первого «ребенка из пробирки», кохлеарные импланты... Может, именно тяга к улучшениям и новым разработкам - самая что ни на есть естественная для человека вещь?
По многим причинам прийти к единому мнению, что же делает человека человеком и кардинально отличает его, с одной стороны, от других живых существ, а с другой - от роботов, так и не удается.
Наконец, возникает еще один вопрос, о котором пока мало задумываются, - проблема безопасности и контролируемости. Как сделать подобные приборы устойчивыми к хакерским атакам ? Ведь незащищенность таких разработок может быть крайне опасной не только для самогό пользователя, но и для окружающих. Возможно, именно этот вопрос будет больше всего волновать следующее поколение пользователей (рис. 8).
Рисунок 8. Богатая фантазия японских сценаристов уже воплотила тему хакерства в жизнь: вдруг в будущем киборгам придется расследовать убийства, совершенные взломанными роботами?..
Пожалуй, управляемые извне люди-киборги - самое страшное . По крайней мере, на сегодня. Однако с нервными системами попроще это активно практикуют. Например, для поисковых и спасательных целей успешно используют насекомых-биоботов - к примеру, мадагаскарских тараканов (рис. 9) . Кроме того, такие модернизированные просто устроенные существа - еще и прекрасные опытные объекты для нейробиологии.
Рисунок 9. Биобот - существо с простой нервной системой, которую можно контролировать вживленной техникой. Повторить такое для мозга человека вряд ли удастся из-за сложной структуры органа.
Заключение
Киборги уже живут среди нас - нравится это отдельным представителям общественности или нет. Технические границы раздвигаются, и наверняка новые разработки улучшат качество жизни многим людям с ограниченными возможностями и помогут в медицинской практике.
«Я думаю, что будущее борьбы с хроническими заболеваниями - это имплантируемые устройства , - рассказывает Сэди Криз (Sadie Creese) из Школы Мартина Оксфордского университета. - Они будут измерять жизненно важные характеристики и отсылать их поставщику медицинских услуг, кто бы это ни был и где бы он не находился» . Таким образом, по мнению Сэди, можно себе представить консультантов и врачей по всему миру: в идеале любой местный врач мог бы получать оповещения о здоровье пациента с помощью одного-единственного приложения. Действительно, не исключено, что вся система ведения пациентов изменится уже в самое ближайшее время. Стόит окинуть взглядом быстро развивающуюся область вживляемых девайсов - и такой алгоритм уже не кажется несбыточным. А о мобильных приложениях и их применении в здравоохранении как раз и пойдет речь в
В каких телах мы встретим 3000 год? И смогут ли с нами поговорить размороженные пациенты криокамер? Что будет, если навсегда отключить ген старения? Об этом читайте в специальном сюжететелеканала "Москва Доверие".
Эликсир вечной молодости
2014 год. Нью-Йорк. Манхэттен. Археологи перекопали всю улицу Бауэри в поисках немецкого дворика, который стоял здесь в конце XIX века. Ничто не предвещало сделать эти раскопки уникальными, пока один из археологов не нашел странный пузырек с неизвестной жидкостью. Надпись латиницы на пузырьке перевели и сразу же вызвали прессу. Ученым не терпелось, ведь в их руках оказался эликсир молодости, напиток, от которого вряд ли отказался бы хоть один житель земли. Рецепт эликсира оказался довольно простым.
Фармацевт московской аптеки воссоздал его в мельчайших деталях. Оказалось, что эликсир молодости – это обычное лекарство для пищеварительной системы. Очередная сенсация оказалась пустышкой. "Достаточно горький эликсир, поскольку это все относится к горечям. Именно они регулируют процесс пищеварения, они стимулируют электролитный баланс крови", - говорит провизор-аналитик Артем Буслаев. Впрочем, для европейцев того времени, средний срок жизни которых едва переваливал за 40 лет, это средство вполне могло продлить и молодость, и жизнь. Сейчас мы живем в два раза дольше, позднее стареем, комфортнее умираем, но по-прежнему мечтаем быть молодыми всегда. Возможна ли вечная жизнь? "Современные технологии позволяют сделать гораздо больше, чем эликсиры непонятного производства и качества", - утверждает Артем Буслаев.
Президент фонда "Наука за продление жизни" Михаил Батин уверен: уже наши внуки будут стоять перед вопросом не кем быть, а в каком теле жить. Захотят, будут киборгами, а не любят металл – смогут вырастить себе свои же, но новые тела. В ожидании, пока ученые найдут способ воплотить его мечту в жизнь, Михаил заморозил своего деда. "Я очень любил своего дедушку. Крионика – это лучшее средство в худших обстоятельствах. Мы многого не знаем, и поэтому мы можем заморозить мозг и посмотреть, что будет, потому что хуже уже не будет", - считает Батин.
Самого себя он собирается заморозить целиком, чтобы в будущем сначала выйти из вечной мерзлоты самому, а потом подобрать приличное тело деду. И потом на двоих съесть таблетку от старости. "Мне хотелось бы быть самим собой: любить, чтобы тебя любили, есть, путешествовать, секс, игры, радости… Но для всего этого нужно быть живым", - говорит Михаил Батин. Михаил уверен, что, если делать все по науке, холод сохранит его биологические ткани до того момента, когда ученые научатся правильно их размораживать. А там и до полного бессмертия недалеко. Дожидаться воскрешения изо льда ему предстоит здесь. Березки, бабочки – классический домик в деревне. Только за забором вместо теплицы криохранилище, кладбищем это не назовешь.
"Мы находимся в Московской области, где находится наше криогенное хранилище. В нем хранятся наши пациенты в сверхнизкой температуре", - говорит технический директор криокомпании Андрей Шведко.
Глицерин вместо крови
Дедушка Михаила Батина ожидает воскрешения в компании родственников почти всех сотрудников компании - всего 37 человек. И еще 120 тех, кто пришли по объявлению, ждут своей очереди. После смерти их кровь заменят раствором на основе глицерина - он защитит ткани от губительного воздействия кристаллов льда. Этот процесс называется перфузией.
"Кровь человека замещается несколькими растворами, специально подготовленными, тысячу раз исследованными на клетках и животных. При замораживании кристалликов льда становится очень мало, и они сами маленькие, круглые, не повреждают клетку", - объясняет генеральный директор криокомпании Валерия Удалова. Домашний пес Валерии Удаловой стал первой в мире замороженной собакой. "14 животных уже крионировано, и несколько договоров есть на будущее, люди заранее заключили", - рассказывает Валерия Удалова.
Только когда глицерин полностью заменит кровь, тело охладят и доставят в криохранилище. Термос, дюар, пожалуй, самая чудовищная коммуналка столицы. Люди в ней, замороженные, подвешены по кругу за 1 миллион 200 тысяч рублей за место. В центре находятся мозги, место оценивается в 400 тысяч рублей, а животные – в свободных зонах, стоимость зависит от крупности питомца. Покой пациентов нарушают лишь раз в месяц, когда добавляют в дюар жидкий азот.
"Здесь находятся наши пациенты при температуре -196 С. Эта температура прекращает какие-то либо процессы в организме и позволяет сохранить любой биологический объект невредимым практически вечно", - утверждает Андрей Шведко.
Спрос на заморозку после смерти настолько высок, что Михаилу придется, похоже, перезимовывать не в огороде, а внутри целого города. В Университете по землеустройству разработали проект "Крионополя", который собираются построить во Владивостоке. Здание соединит в себе современный некрополь и современное помещение для криопациентов. В одном здании на разных этажах будут храниться замороженные люди и те, кого похоронили навсегда.
"Криохранилище находится в этой части, в скальном грунте, т.е. непосредственно под скалой. А второе помещение криохранилища находится под зданием храма, на первом этаже", - рассказывает автор проекта "Крионополя" Александра Краева. По стоимости разработчики сравнивают проект со строительством двух станций метро. А рабочими местами можно будет обеспечить 1000 человек. "Это и водители, и заправщики азотом, безопасность, работа с вакуумными технологиями, художественная отделка самих аппаратов для хранения, организация мест для обрядовых церемоний", - поясняет профессор кафедры архитектуры Государственного университета по землеустройству Михаил Лимонад. Ко всему прочему, в ледяном дворце будет ЗАГС. Проектировщики "Крионополя" позаботились и о хранении документов тех, кто еще может проснуться. "Мы же должны обеспечить сохраннность их документов. Это покойники лишаются гражданства, а они-то не покойники - они криопациенты. Мы их заморозим и разморозим такими же прекрасными, как сегодня, только у них никаких знакомых не останется. Они все, как у Эйнштейна по теории относительности, сойдут в могилу, а вы останетесь жить при совсем другом составе лиц", - говорит Лимонад.
В другом теле
Впрочем, разморозку и оживление даже в далеком будущем никто не гарантирует. Это прописано в договоре. "Договоры мы будем хранить, пока их не оживим либо пока наука не докажет, что это абсолютно невозможно. Мы не даем полных гарантий, потому что, с одной стороны, есть форс-мажор: война, падение метеорита, все что угодно, а с другой стороны, мы предполагаем, что развитие технологий позволит людей реанимировать, а вдруг мы ошибаемся – поэтому полной гарантии нет", - рассказывает Валерия Удалова.
"Я не верю, что криоконсервация, особенно теми топорными способами, что есть сейчас, может привести к тому, что людей будут оживлять. Это некая фантастика и упрощение. Вообще, в области сохранения молодости и вечной жизни большое количество упрощенцев", - говорит ведущий научный сотрудник биологического факультета МГУ Максим Скулачев. "Представьте себе компьютер, в котором есть некая память, которая стирается, если его выключить. Мозг – сплошь такая память. Он в непрерывном взаимодействии с нервами. Импульсы, которые носятся между миллиардами нервных клеток – это и есть наша память. Стоит остановить движение импульса – все будет стерто, как оперативная память в компьютере. Разморозить можно, даже если останутся неповрежденные клетки, но содержание исчезнет. Будет абсолютно бездушная материя", - объясняет заведующий лабораторией нейрофизиологии биологического факультета МГУ Александр Каплан.
"Можно заморозить мозг, а кто-нибудь пробовал его размораживать – я не знаю таких работ. Я думаю, это коммерческий подход", - считает доктор биологических наук Елена Терешина. Противники замораживания задались вопросом: А что, если за секунду до полного отключения человеческий мозг поместить не в холод, а в максимально комфортные условия? Можно ли тогда рассчитывать, что он сможет дождаться появления бессмертного тела? "Мозг стареет из-за тела. Нейродегенеративные процессы происходят за счет того, что тело отравляет жизнь мозга, старея. Как можно сохранить мозг, в какой среде – вот чем хотелось бы заниматься", - говорит Елена Терешина.
Если мечты ученых сбудутся и мозг удастся сохранить, то ему понадобится тело. В идеале – терминатор. Ученые собирают бессмертное железное тело по частям. В Америке создали глаза и уши, в Японии – рот. И если легкие терминаторы не требуются, то без сердца он, как и человек, не сможет.
Изобрести механическое сердце пытаются по всему миру. Спрос на него давно и стабильно высокий. В центре трансплантологии в год пересаживают около ста сердец, пока что от доноров. Михаил Огилько ждал чужое сердце два с половиной месяца, но оно так и не забилось в его груди. "Сделали операцию, а имплантат не заработал. Что делать: или умирать, или искать счастливый случай", - рассказывает Михаил Огилько. Выход был только один: подключать искусственное сердце и надеяться на чудо, на новое человеческое сердце. Счастливый случай – что в это время готовили к операции еще одного донора. Механическое биение своего третьего сердца Михаил под наркозом не ощущал. Сердце это точнее будет называть системой механической поддержки кровообращения. Ее часто используют как временную меру, ведь заменить сердце на всю жизнь эта система не может. "Этот аппарат существует уже несколько десятков лет, но габариты-то как холодильник. Сердце, которое можно вставить в тело человека, сейчас только проходит испытания", - говорит Александр Каплан.
Исскуственное сердце
Российские ученые разработали левый желудочек сердца для человека будущего. Он состоит из двух частей: самого клапана и зарядного устройства для него. "Клапан весит немного, около 200 гр, а батарея – 400. И человеку нужно носить два таких зарядных устройства, как патронташ", - объясняет директор Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов Сергей Готье.
Возможно, в будущем искусственное сердце забьется в груди терминатора, но сейчас его вставляют живым людям. С искусственным наполовину сердцем, человек может прожить около 5 лет, но каждый день нужно следить, чтобы не закончилась батарейка – ее хватает на 6 часов – и чтобы в его организм не попала инфекция. "Канал, по которому идет кабель, может служить путем проникновения инфекционных факторов и инфицирования машины как инородного тела", - рассказывает Сергей Готье.
Такое механическое сердце Михаилу не понадобилось. Пока он лежал на операционном столе, в больнице чудом появилось еще одно донорское сердце. В момент, когда оно совершило свой первый удар в груди Михаила, за тысячу километров, во Франции, забилось самое настоящее сердце терминатора. Не левый или правый желудочек, а все целиком. Этот искусственный орган разрабатывали целых 20 лет. Он способен обеспечить малый и большой круги кровообращения и практически полностью заменить собой живое сердце. "Это очень тонкая и точная разработка. И на данный момент это "сердце Капатти" было имплантировано одному пациенту точно. Я думаю, эта работа будет продолжена, и вскоре человечество получит хорошую модель человеческого сердца", - поясняет Сергей Готье. Французское сердце создано из полимерных материалов и тканей свиней. Единственный недостаток сердца – вес в 1 килограмм, подойдет оно не всем, да и цена пока высока – 3,5 миллиона рублей.
С утра Михаил проснулся другим человеком, с новым сердцем и новыми планами на долгую, желательно, вечную, жизнь. Он уверен, что лет через 30 он сможет заменить донорское сердце современным протезом, да что там сердце – все тело. "У меня хорошее воображение, я многое могу себе представить, в том числе и это. Если человеку с самим собой скучно, то ему это не нужно. А я смогу жить и в чужом, и в искусственном теле, я умею получать удовольствие от жизни. Я хочу жить", - говорит Михаил.
Люди-киборги
В неизбежности появления киборгов мало кто сомневается. "Мне кажется, что создание основных органов – сердце, печень, почка – может быть в течение 10 лет. Все остальное – 50-60 лет. Но это обозримое будущее. И мы сейчас говорим только об искусственных органах", - утверждает Александр Каплан.
"Речь идет о роботе, который не будет иметь никаких биологических тканей внутри себя. Такого робота создать вполне возможно, но только постепенно, то есть на каком-то этапе это будет киборг – соединение человека с электронными устройствами", - говорит доктор биологических наук, профессор Александр Фролов.
Двухкратный чемпион паралимпийских игр 2006 года, призер 2010-го, заслуженный мастер спорта России Владимир Киселев, потерял обе ноги в 12 лет. Спустя 2,5 десятка лет он, наконец, смог получить протезы, которые заменили ему ноги. "Спустя только 25 лет я смог ощутить на себе эти прелести жизни по сравнению с предыдущими протезами", - рассказывает Владимир Киселев. "Самое интересное в этой системе – коленный механизм. Одна из последних мировых разработок. Он полностью имитирует движения человека", - объясняет техник-ортопед Андрей Наконечный. Протезы нового поколения дают обладателям невероятные возможности. На таких искусственных ногах легко подняться по лестнице и даже прокатиться на велосипеде. А при помощи компьютера через Bluetooth можно подобрать подходящий режим.
Спортсмен получил протез бесплатно после победы на параолимпийских играх. Рыночная цена такой ноги - около двух миллионов рублей. Примерно столько же стоит бионический протез руки. Искусственная кисть может поворачиваться, сгибать и разжимать пальцы, как живая. "Электроды считывают мышечный сигнал и передают его на процессор, он преобразует мышечный сигнал в электронный, а затем с помощью мышц сгибателей и разгибателей происходит раскрытие и закрытие кисти", - рассказывает техник-ортопед Алексей Величко.
В отличие от предшественников, у новой руки-протеза все пальцы рабочие, даже большой. Но искусственное тело будущего еще можно будет радикально модифицировать, считают молодые ученые из МГУ. Терминатора вполне можно будет сделать Шивой с руками в каком угодно количестве. "Это носимый манипулятор, которым можно будет управлять параллельно с конечностями человека", - утверждает аспирант биологического факультета МГУ Даниил Кирьянов. Прототип третьей руки сейчас проходит испытания. Ученые пытаются найти способ управлять ею без лишних усилий. "Я, например, сижу что-то пишу, тут зазвонил телефон, и я подумал надо бы взять трубку, а мой манипулятор сделал это – это возможно", - говорит Александр Каплан.
Итак, у терминатора будущего будут искусственные внутренние органы, железные руки и ноги, он сможет добавлять себе все новые нужные части тела. "Пока все это есть по отдельности, нужно будет все это связать воедино, заставить работать. Нужна будет специальная вычислительная машина и спецтехника", - объясняет Каплан.
Силой мысли
Чтобы мозг научился управлять искусственным телом как своим, в первую очередь нужно научиться понимать без слов, чего он хочет. А затем передавать эти команды отдельным частям тела. Такой фокус ученые уже могут проделать с рукой. Интерфейс мозга-компьютера работает так: датчики, закрепленные на голове, считывают реакцию мозга на определенные действия. Компьютер запоминает ее и превращает в команду для искусственной руки.
"Мы сначала тренируем человека, подсматриваем в электрической активности, что же такое происходит в ней, когда человек не делает что-то, а просто думает об этом, и потом пользуемся этой подсказкой. Везде принцип один: мы заранее должны изучать этого конкретного человека и потом уже настраиваться именно на него", - говорит Александр Каплан.
В данном случае нужно внимательно следить за мигающими лампами на пальцах протеза и думать о каждом из них. Датчики считают реакцию мозга и передадут его в компьютер, и в следующий раз, когда вы захотите согнуть мизинец, программа это поймет и направит сигнал в искусственную руку.
Технологию управления искусственными частями тела разрабатывают сразу несколько лабораторий, соревнуются в скорости чтения мыслей. Чем быстрее приборы начнут расшифровывать намерения мозга, тем проще будет управлять искусственным телом. Эти датчики определяют не только электрическую активность мозга, но и изменения химического состава. "Когда у вас какая-то часть мозга вовлечена в решение какой-либо задачи, увеличивается к ней кровоток, и естественно меняется соотношение окисленного и неокисленного гемоглобина. На этом основан эффект ФМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография - ред.)", - объясняет Александр Фролов.
Но какое бы совершенное тело нас ни ожидало в будущем, замороженный и сохраненный в комфортных условиях мозг все равно когда-нибудь умрет. "Вообще, видовая продолжительность жизни человека – 120 лет. После 60 лет жизни человеку было дано еще 60 для того, чтобы он мыслил, выдавал интеллектуальный продукт", - утверждает Елена Терешина.
Аватары вместо мозга
Так о каком бессмертии может идти речь, если даже в искусственном теле мозг доживает максимум до 120? Активисты общественного движения "Россия 2045" считают, что в будущем нам эта часть тела вообще не понадобится. Они верят, что бессмертным человек станет уже через 30 лет, и делят этот путь на 4 этапа, каждый из которых должен подарить миру своего аватара. Первый должен закончиться уже к 2020 году. Это будет копия человека, которой можно будет управлять на расстоянии.
Аватар Б хотят создать к 2025 году – мозг человека хотят пересадить в искусственное тело. Следующая ступень эволюции – Аватар В – искусственная копия человека, в которую переносится лишь сознание человека, мозг уже не понадобится. Сознание оцифровано и сохранено в компьютере. Конечная цель проекта – превращение человека в голограмму – это должно произойти в 2045 году. Как именно мы растворимся в пространстве и станем голограммой, пока не ясно, но идея создания бессмертного протеза для человеческого мозга начинает воплощаться в жизнь.
"В Университете в Калифорнии есть профессор Теодор Бергер, он пытается сделать протезирование гипокампа. Гипокамп – это отдел мозга, клоторый ответственнен за краткосрочную память. Сейчас ученые проводят тесты на крысах, но вскоре планируют провести на людях. И постепенно можно будет снять эту ткань этим протезированием. Мне кажется, это более мягкий и прогрессивный путь. Можно будет создать симбиоз электроники и нервной системы", - поясняет Александр Фролов.
Похоже, что наш киборг готов – искусственное тело и искусственный мозг. Для тех, кто не любит роботов, есть другой путь – выращивать из стволовых клеток новые органы и бесконечно менять их, если что-то выйдет из строя. В институте трансплантологии таким образом научились создавать хрящи, испытания прошли успешно. "Были коленные хрящи кроликов разрушены, а затем заполнены матриксом, содержащим стволовые клетки этого кролика. В итоге мы получили восстановление поверхностей хрящей и соответствующие функции", - рассказывает Сергей Готье.
Ученые умеют выращивать из стволовых клеток внутренние органы, кожу и даже кости. Скоро дойдет очередь и до самых сложных частей тела.
"Время пройдет, все это будет развиваться, и мы подойдем к созданию многофункциональной ткани – это ядра мозга, сетчатка глаза", - говорит доктор медицинских наук, профессор Александр Тепляшин.
Стволовые клетки есть у каждого человека, они отвечают за восстановление, регенерацию. Когда заживает порез на руке или постепенно восстанавливаются клетки печени, все это их работа. С возрастом деление стволовых клеток затормаживается. Но если запастись этим биоматериалом заранее, можно создать свой собственный неиссякаемый источник и пользоваться им всю жизнь. Такова идея клеточного банка, созданного профессором Тепляшиным.
"Мы храним в сосудах Дюара очищенные стволовые клетки. Он миниатюрный, и в каждую бочку влезает порядка 3, 5 тыс человек. Это неиссякаемый источник, который можно периодически размораживать и использовать практически по жизни", - рассказывает Александр Тепляшин. Банк пополняется элементами из жировой ткани, кожи, костного мозга. После обработки в лаборатории этот запас можно использовать, к примеру, в лечении сложных переломов.
"Есть клетки костного мозга, которые участвуют в создании костной ткани. На этом основано создание биологического эквивалента кости, который мы сделали, – скоро начнутся испытания на людях. Нигде в мире я такого не видел. Можно вырастить участок кости, вставить его, и он приживется за три месяца", - объясняет Тепляшин.
Как обрести бессмертие
Человек будущего, выращенный из собственных клеток, может показаться гораздо привлекательнее киборга. Но и он пока еще далек от идеала. А что, если сделать так, чтобы наше тело просто не старело и не изнашивалось?
"Почему мы стареем, до конца не известно. Это одна из загадок биологии. По всем признакам, получается, что старение – генетическая программа", - говорит Максим Скулачев. Генетики всей планеты пытаются понять, как отключить ген старения. И главное – над кем провести такой эксперимент. "Допустим, мы усилием своего мозга, предположим, что это за ген, вырастим ребенка с его отключением. А что, если мы ошиблись, и этот ген отвечает за что-то другое – как мы это будем объяснять человеку? Это невозможно", - утверждает Максим Скулачев.
Пока генетики ищут добровольцев, биологи предлагают свой рецепт бессмертия. Они считают, что, избавив клетки от свободных радикалов, можно подарить себе десятки лет молодости. "Все, кто дышит, окисляют природные вещества, чтобы получить энергию, они синтезируют часть кислорода во благую цель, а часть его превращают в сильнейший яд, который носится по всему нашему организму, окисляет липиды, вносит мутацию в ДНК, и вообще непонятно, зачем это происходит. И мы придумали способ как засунуть антиоксидант именно в то место, где свободные радикалы появляются. Если все получится, мы сможем в 60 лет себя чувствовать на 30-35. Я бы хотел жить так: жить до 90 лет молодым и здоровым, а потом сгореть за 5 лет", - считает Максим Скулачев.
Говорить о создании одной универсальной таблетки от старости, еще рано. Да и вряд ли она когда-нибудь появится. Но Людмила Чурсина годам сдаваться не намерена. Она посещает криосауну – можно и при жизни ощутить на себе низкие температуры. "Я уже год посещаю эту процедуру, и обхожусь без каких-либо таблеток по поводу суставов, и вообще. Меня криосауна удивительно поддерживает", - говорит Народная артистка СССР Людмила Чурсина. Принцип работы криосауны прост – жидкий азот охлаждает организм и вызывает защитную реакцию. "Когда человек выходит из криосауны, у него капилляры расширяются, улучшается обмен веществ, потому что метаболизм запускается. Микроциркуляция открывается", - рассказывает доктор медицинских наук, профессор Владимир Потапов.
Так сколько же нам отпущено: 100, 200, 300 или целая вечность? Пока ученые не могут поставить точку, а значит и тайна бессмертия пока не раскрыта.
