Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни

Некоторое время Нойман мог пользоваться устройством дома. У него было восемь детей, но он никогда не видел ни одного из них. Вот как он описывал использование устройства за семейным обедом: “Нескольких световых точек там, где сидел каждый из детей, мне было достаточно, чтобы понять, что мы готовы к еде. Я слышал, как каждый уселся на стул, и спинки стульев, раньше видимые как пунктирные линии, теперь превратились в подвижное скопление точек. Вот так выглядели мои дети – когда они смотрели на меня, их лица представали лишь в виде двух или трех фосфенов. Но это было лучше, чем ничего”[284].

В общем, практическая ценность устройства была невелика. Оно давало Нойману возможность лучше понимать, где находятся окружающие предметы, без необходимости ощупывать все руками или тростью. Но он не мог сказать, что это были за предметы. Фосфены не сливались в формы или лица, как он надеялся. А через несколько недель после первого использования имплантатов Нойман обнаружил, что его мерцающие фосфеновые звезды начинают бледнеть и исчезать. Однажды, включив устройство, он увидел лишь десяток фосфенов. Потом пять. А потом два. И ограниченная помощь, которую он получал от имплантатов вначале, полностью исчезла.

Нойман, как и многие другие пациенты, получившие экспериментальные кортикальные протезы, испытывал неудобства[285]. Многие пациенты Доубелла страдали от головной боли и хронического воспаления в месте имплантации электродов. У некоторых годами почти постоянно сочился гной. У многих, включая Ноймана, были судороги – распространенная опасность при стимуляции мозга. Эти осложнения демонстрируют практические трудности в чтении и записи мыслей в мозге. Имплантаты с проводами со временем приводят к развитию инфекции. Электроды могут повреждать клетки и кровеносные сосуды мозга, вызывая реакцию заживления, которая приводит к затягиванию электродов рубцовой тканью. Такая рубцовая ткань изолирует электроды, отделяя их от нейронов, которые они должны стимулировать или регистрировать; возможно, именно по этой причине устройство Ноймана вскоре перестало производить фосфены. Изменения контекста, такие как вариации эмоционального состояния пациента, могут влиять на работу нейронов, мешая работе декодера. Чтобы декодер правильно работал, систему приходится переустанавливать или заново калибровать, иногда несколько раз за один сеанс. Кроме того, во влажной и соленой среде мозга электроды постепенно начинают подвергаться коррозии. За несколько лет функциональность электродов имплантата снижается, и каждый электрод обменивается с соседними нейронами все более и более слабыми сигналами.

Несмотря на все эти ограничения, технология создания мозговых имплантатов развивается семимильными шагами. Современные имплантаты гораздо меньше по размеру и могут снимать показания одновременно с гораздо большего числа нейронов, чем десятилетия назад. Некоторые даже действуют без проводов. Короче говоря, хотя вскрытие черепа и вживление инородного тела в мозг всегда будет делом рискованным, в последующие годы имплантаты станут лучше и безопаснее. Современные исследования и развитие технологии в области зрительного кортикального протезирования помогут решить даже более глубокую проблему: фосфены не похожи на световое табло над входом в старомодный театр. Они не сливаются предсказуемым образом с образованием линий или форм, не говоря уже об очертаниях реальных предметов[286]. Одна из причин этого недостатка, вероятно, заключается в многомерности зрительных карт каждого человека. Устройства будущего могут обеспечить лучшие результаты благодаря высоко персонализированному подходу, который использует информацию об уникальных многомерных зрительных картах каждого пациента. Или устройства могут совершенствоваться за счет подачи зрительной информации в мозг какими-то иными путями. Например, интересные результаты дает новый метод с динамическим вычерчиванием букв и форм на поверхности зрительной коры с применением электрической стимуляции[287].

Зрительные кортикальные протезы могут получить широкое распространение даже при условии, что обеспечиваемый ими опыт отличается от обычного зрительного опыта (конечно, если они будут надежными и безопасными). Какими именно должны быть такие протезы, чтобы соответствовать требованиям пациентов и врачей, зависит от наличия альтернативных вариантов. Некоторые задачи можно решить дешевле и безопаснее за счет других чувств: понять, где стоит телефон, можно с помощью слуха, а почувствовать препятствие – с помощью трости. Люди научились оценивать окружающее пространство с помощью звука, используя эхолокацию, или прикосновения, используя устройства, которые можно переносить в руках или в одежде[288]. Системы воссоздания и распознавания речи, а также самодвижущиеся автомобили помогут слепым людям найти больше альтернативных решений для обретения самостоятельности и взаимодействия с окружающим миром. А это поднимет планку ожидаемого эффекта от применения зрительных протезов.