Как стать киборгом. Современные технологии слияния человека и машины

Распространение умных браслетов, часов и появление первых очков виртуальной реальности ознаменовали переход к принципиально новому этапу взаимодействия широкой аудитории с техникой. Гаджеты стали ближе к нашему телу, незаметно перебравшись из карманов и чехлов на запястья и головы. Следующий логический шаг в этом направлении — слияние органики и электроники, при котором техника может стать не просто внешним инструментом, а почти естественным продолжением нас самих.

В качестве будущего формата носимых устройств, которые сократят дистанцию между гаджетами и человеческим организмом, рассматривают биотехнические татуировки. В начале декабря эта концепция в очередной раз привлекла внимание общественности: журналисты сообщили о работе стартапа Chaotic Moon над созданием временных татуировок с функциями фитнес-трекеров. Технология подразумевает нанесение на кожу микроконтроллера и сенсоров, соединенных электропроводящей краской. Таким образом участок тела фактически превращается в плату. Разработки Chaotic Moon находятся на ранней стадии и пока не применяются на практике. Но по заявлению гендиректора компании Бена Ламма изданию Wired, подобные татуировки можно будет использовать, к примеру, для отслеживания детей, осуществления электронных платежей или мониторинга состояния здоровья.

Незадолго до новостей о Chaotic Moon появлялись сведения об экспериментах с биотехническими татуировками других организаций. В 2013 году Motorola подала заявку на патент, который описывал миниатюрный беспроводной микрофон, нанесенный на шею в виде татуировки. Устройство должно передавать голосовые команды на смартфон через wi-fi или bluetooth, избавляя от необходимости держать аппарат возле себя. В 2014 году сотрудники Корейского института передовых технологий разработали электросхему из графена — очень тонкого, эластичного и в то же время прочного материала. Будучи прикрепленной к коже, такая схема может служить для отслеживания биологических показателей организма.

Кроме того, в прошлом году дизайн-студия New Deal Design, известная своей работой над фитнес-трекером FitBit, представила свой концепт цифровой татуировки Project Underskin. Идея следующая: две небольшие схемы в виде пятиугольников, соединенных между собой, крепятся к внешней и внутренней сторонам ладони и работают на природной энергии тела. В теории, такая татуировка может стать идентификатором личности при взаимодействии с электронными замками и кредитными картами с помощью NFC-сигналов. Помимо прочего, финальная версия должна будет отображать уровень сахара в крови и другие медицинские параметры, а также передавать информацию через рукопожатие между двумя носителями татуировок.

Другим перспективным способом взаимодействия между человеком и техникой, который в последнее время быстро набирает популярность, является применение нейрокомпьютерных интерфейсов. Так называют каналы для обмена информацией между мозгом (или другим участком нервной системы) и электронным устройством. С их помощью люди управляют техникой одной лишь силой мысли. Хотя нейрокомпьютерные интерфейсы — технология довольно молодая, в отличие от биотехнологических татуировок она уже вошла в активную стадию использования.

Интеграция электроники в нервную систему представляет особую ценность для медицинской отрасли. В 2014 году издание Telegraph сообщало, что электронные мозговые импланты облегчают симптомы болезни Паркинсона у 30000 тысяч пациентов по всему миру. Аналогичные устройства уже несколько лет применяют для стимуляции клеток мозга, чтобы замедлить потерю памяти у пациентов, страдающих от синдрома Альцгеймера. Более того, нейрокомпьютерные интерфейсы позволяют соединять импланты с другими, более сложными устройствами.

Впервые нервную систему человека подключили к компьютеру в 2002 году. Эта честь выпала Кевину Уорвику, профессору кибернетики британского Университета Рединга, который решился на операцию в исследовательских целях. Хирурги вживили ему в руку устройство с сотней электродов, соединив их со срединным нервом. До этого подобные эксперименты проводили исключительно на животных. Посредством нейронного интерфейса Уорвик смог управлять искусственной рукой и компьютеризированным инвалидным креслом. В результате профессор получил статус первого в мире киборга.

Со временем инженеры и врачи стали подключать к нервной системе электронику, чтобы помогать парализованным пациентам, и уже добились некоторых успехов. В прошлом году 23-летнему американцу Яну Баркхарту вернули частичную подвижность руки с помощью устройства под названием нейромост. В головной мозг парня вживили микрочип и соединили его проводами и датчиками с мышцами руки, чтобы обеспечить обмен импульсами в обход поврежденного спинного мозга. Над технологией ведут работу сотрудники Медицинского центра Векснера и некоммерческой организации Battelle.

Нейрокомпьютерные интерфейсы также применяют для создания искусственных конечностей, управляемых силой мысли. Современные высокотехнологичные протезы, как правило, двигаются в соответствии с сигналами в мышцах, к которым они подключены. Но в особенно сложных случаях, когда необходимые мышцы у пациента отсутствуют или не функционируют, бионические конечности подключают прямиком к нервной системе с помощью вживленных имплантов.

Когда речь идет о потере зрения, и традиционная медицина остается не у дел, единственным шансом больного становится имплантация электронных элементов, подключенных к зрительной коре. В этом году британские хирурги успешно провели уникальную операцию на глазу 80-летнего Райана Флинна, почти утратившего зрение из-за возрастного поражения сетчатки. Мужчине поставили один из передовых имплантов Argus II, разработанный американской компанией Second Sight. Устройство принимает изображение из видеокамеры, прикрепленной к очкам, конвертирует его и направляет в мозг. Восстановленное зрение сложно сравнивать с полноценным, но все же оно позволяет Флинну ориентироваться в пространстве. По словам врачей, они только в начале пути, и подобные операции могут стать «началом новой эры» в глазной медицине.

Подключение электронных устройств к нервной системе не всегда подразумевает хирургическое вмешательство. Параллельно развиваются щадящие методы, основанные на электроэнцифалографии — беспроводном мониторинге биоэлектрической активности мозга. Человеку достаточно надеть специальный шлем с электродами, подключенный к конечному устройству, например, к экзоскелету или бионическому протезу. Но технология находится в зачаточном состоянии и, как отмечают эксперты, по скорости передачи сигналов электроэнцефалографические шлемы уступают решениям на основе имплантов.

Вместе с тем в силу безопасности использования и простоты подключения у щадящих нейроинтерфейсов больше шансов снискать популярность за пределами медицины. C 2013 года в Сан-Франциско проходит ежегодное мероприятие NeuroGaming Conference and Expo. В его рамках Emotiv, NeuroSky и другие компании демонстрируют работу экспериментальных игровых контроллеров, которые позволяют взаимодействовать с виртуальным окружением через мысли. Возможно, за ними будущее игровой индустрии.

Растущая доступность технологий породила общественное движение киборгов, направленное на защиту прав его участников и популяризацию технологических модификаций тела. Британский художник и музыкант Нил Харбиссон — один из самых известных «киборг-активистов». Из-за врожденной цветовой слепоты — ахромотопсии — он видит мир в черно-белом спектре. Но благодаря специальной антенне, вмонтированной в череп, Нил может воспринимать цвета через звуки. «Она распознает оттенок и преобразует его в частоту, которую я могу слышать как ноту», — объяснил Харбиссон журналисту Guardian.

Первую версию устройства для Нила спроектировал в 2003 году кибернетик Адам Монтадон, тогда еще студент Университета Плимута. Она требовала от пользователя носить наушники, подключенные к ноутбуку. В дальнейшем программную и аппаратную части гаджета несколько раз модифицировали. В итоге антенну интегрировали прямиком в череп Харбиссона. По его словам, она позволяет ощущать явления, недоступные глазам здорового человека, вроде ультракрасного и ультрафиолетового излучений.

По мнению Уорвика, уже «в скором времени» машины станут настолько интеллектуальными, что люди просто не смогут контролировать их. Поэтому мы должны серьезно отнестись к расширению своих умственных и физических возможностей за счет технологий. Один из ключевых сотрудников Google, американский изобретатель и футуролог Рэймонд Курцвейл, известный своими точными прогнозами, считает наиболее вероятным сценарием будущего дальнейшее слияние человека и машины. По предположениям Курцвейла, в 2020-ых импланты заменят внешние гаджеты, а еще через десять лет человеческие тела заполнят нанороботы, которые подключат нас к глобальной информационной сети.

Но смелые высказывания футуролога нередко подвергают критике. Профессор Джеймс Френд, инженер из Калифорнийского университета в Сан-Диего, говорит о сложностях внедрения нанотехнологий. Френд считает, что люди еще не скоро доверят свой мозг непонятным для них механизмам. Другие ученые высказываются о потенциальных опасностях наноботов. Профессор нейробиологии Дэвид Линнден из Школы медицины университета Джонса Хопкинса считает выводы Курцвейла поспешными, поскольку вопросы взаимодействия нанороботов с иммунной и другими системами организма остаются нерешенными.