Для чего нужно чипировать мозг человека
Неужели началось? В России готовятся опыты по установке чипов в мозг человека
Стало известно, что правительство России начинает разработку новой федеральной программы «Мозг, здоровье, интеллект, инновации», предполагающей создание вживляемых интерфейсов «мозг — компьютер» и «цифровых аватаров» граждан. До 2029 года на это будет выделено порядка 54 млрд рублей. Выбирает ли наша страна, таким образом, путь чипизации населения и насколько велики риски цифрового расчеловечивания вследствие слияния с машиной?
Слово «чипизация», казалось бы, уже превратилось в предмет для шуток. Но пока мы смеёмся над якобы существующим всемирным планом по чипизации людей, эта самая чипизация становится всё ближе. Царьград уже неоднократно анализировал вопросы, связанные с таким новомодным явлением, как трансгуманизм. Именно сторонники этого околонаучного течения считают, что у человека со временем не останется другого пути, кроме как начать сливаться с искусственным интеллектом, с машиной. Они говорят, что никакого «восстания машин» из фантастических фильмов и книг не будет, потому что человечество само добровольно станет этими самыми машинами.
Именно эти цели ставит перед собой (и не скрывает этого) стартап американского миллиардера Илона Маска Neuralink. Уже готовы первые образцы чипов, которые можно вживить в мозг человека. Между тем, эксперты уже сейчас предупреждают, что заигрывание с вживлением в организм человека каких-либо нейроимплантов, переход от органического и биологического к цифровому и синтетическому — это приговор для человека и человечества.
Неужели теперь по этому пути решили пойти и власти России? Бюджетные средства по линии целого ряда нацпроектов будут выделяться на разработку нейроинтерфейсов для вживления их в мозг человека. Зачем это делается, можем ли мы без этого обойтись и в чём основные опасности?
Погоня за прогрессом
О начале разработки вживляемых в мозг человека чипов в России рассказал «Коммерсанту» источник, близкий к Минобрнауки. По его словам, при министерстве уже создана рабочая группа для реализации новой федеральной программы, получившей название «Мозг, здоровье, интеллект, инновации на 2021-2029 годы». Программа была разработана не какой-либо частной компанией и не группой энтузиастов. Всё серьёзно: авторами являются Российская академия наук (РАН) и МГУ. В марте президент России поручи проработать эту программу премьер-министру и руководителю администрации президента, написало издание со ссылкой на источник.
Стоимость программы — 54 млрд рублей. Эти деньги до 2029 года будут выделены разработчикам инициативы по линии нацпроектов «Наука», «Здравоохранение», «Производительность труда и поддержка занятости», «Цифровая экономика» и «Демография».
Обратим внимание на два принципиальных момента. Первый: если выделение средств из нацпроектов «Цифровая экономика» или «Наука» на разработку вживляемых чипов — это достаточно логично, то вот каким образом в списке оказалась «Демография» — неясно. Второй момент: 54 млрд рублей — это значительно больше, чем та сумма, которую уже истратил на разработку своих чипов Илон Маск. Он вложил в Neuralink 100 млн долларов и привлёк в качестве венчурных инвестиций ещё 150 млн долларов. 250 млн долларов — это почти 18,3 млрд рублей. То есть наш проект уже на начальном этапе финансируется лучше.
Что же предполагается новым «русским стартапом»? Проект предполагает развитие технологий нейроинтерфейсов (brain-computer interface — BCI). Эти интерфейсы будут представлять собой программно-аппаратные комплексы, которые позволят человеку управлять силой мысли внешними устройствами. Например, компьютером, смартфоном и даже экзоскелетом.
Шутки кончились
Эту инициативу следует понимать так, что Россия отныне участвует в гонке по созданию нейроинтерфейсов. Мы, как и Neuralink Илона Маска, хотим вживлять чипы в мозг человека для того, чтобы он сумел больше, чем человек без «умного» устройства в голове. И на самом деле это очень и очень опасно.
Один из идеологов трансгуманизма — Реймонд Курцвейл — уже предупреждал, что срастание человека с машиной будет означать прекращение существования биологического вида под названием «человек» на планете Земля, потому что получившееся существо уже не будет человеком. Ведь такое существо получит невиданные доселе когнитивные способности или даже научится загружать своё сознание в кибернетическое тело. Также это своего рода путь к сегрегации: кто-то будет «умнее» с железкой в голове, а кто-то – «низшим классом», так сказать, «без апгрейда». Первым будет открыта дорога на высокие должности, а вторые, например, станут лишь обслуживающим персоналом, мечтающим скопить денег и тоже чипироваться. Чем не сюжет антиутопии?
С этой точкой зрения согласен президент «Лиги защитников пациентов» Александр Саверский. Он уверен, что рано или поздно исключительно в медицинских целях появятся различные цифровые импланты, «когда мы пытаемся помочь инвалиду для того, чтобы он мог ходить, слышать, видеть». Но есть и серьёзные опасности.
Другой вопрос, когда эти чипы нужны, чтобы знать 50 языков, не изучая их, или решать задачи по ускорению мышления, движения и так далее. Здесь начинается вопрос этики, потому что, фактически, речь идёт о дискриминации одних людей по отношению к другим просто по тем способностям, которые у них есть за счёт чипизации,
Но дело не только в этом. По мнению ряда экспертов, человечество вплотную приблизилось к опасной черте и не делать сейчас никакого выбора мы уже не можем. Технологии и искусственный интеллект настолько глубоко проникли в нашу жизнь, что выбор в сторону отказа от человеческого даже не вызывает у нас страха. Ведь 20 лет назад мы жили без смартфонов и нейросетей, а теперь многим кажется, что это и не жизнь вовсе.
С точки зрения мира и философии — это эволюционный предел, когда человечество должно выбрать для себя путь на ближайший, довольно длительный период времени. И если мы выбираем путь потери части человеческих параметров: сострадания, милосердия, если отказываемся от развития собственных талантов и способностей в угоду срастания с машиной, то это тоже будет выбор. Этот выбор люди делают сейчас — шаг либо в сторону развития человеческой природы, восстановления планеты, создания более гармоничного будущего, либо это шаг в сторону полного подчинения искусственному интеллекту, машинам,
— рассказала профессор кафедры общего и стратегического менеджмента Института бизнеса и делового администрирования РАНХиГС Александра Кочеткова.
Между тем, современные технологии на самом деле не делают нас умнее, а скорее наоборот, полагает президент Фонда защиты национальных ценностей, первый зампредседателя комиссии по развитию информационного сообщества Общественной палаты России Александр Малькевич.
Человечество в рамках своей цифровизации и вообще цифровизации всего и вся за последние 10-15 лет очень серьёзно оглупело. Мы ведь не представляем совершенно свою жизнь без целого ряда цифровых сервисов. Многие из нас перестали ходить в магазины и заказывают продукты на дом. Я думаю, что многие водители перестали ориентироваться, потому что ездят по навигаторам. И так далее. То есть искусственный разум и цифровые сервисы полностью вытесняют привычные нам формы существования,
— рассказал он Царьграду.
Зачем это делается?
Вернемся к российскому проекту. Для понимания того, что может задумываться в рамках его реализации, необходимо хотя бы в общих чертах сравнить его условиями, предлагаемыми стартапом Илона Маска Neuralink.
Маск неоднократно говорил, что при помощи вживляемого в мозг чипа планируется помочь больным людям обрести возможности здоровых. Так, предполагается, что чип сможет помочь пациентам с болезнью Паркинсона, а также парализованным людям, которые смогут набирать текст на экране компьютера силой мысли. Согласимся, это гуманные цели. Однако на деле всё оказалось гораздо проще: за маркетинговым ходом с больными пациентами скрывалась попытка вывести на рынок в коммерческих целях крайне неоднозначный гаджет.
Так, из целой серии интервью, которые давал Маск, выяснилось, что чип — не медицинское устройство. Население должно получить возможность вживить себе железку от Илона Маска, чтобы управлять смартфоном и компьютером без рук, силой мысли вбрасывать в организм эндорфины, засыпать и просыпаться по собственной команде, грезить наяву, получая визуализацию и даже тактильные ощущения прямо в мозг, и так далее. Из технологического инструмента чип должен превратиться в образ и принцип жизни людей на планете Земля.
Маск даже пообещал полную интеграцию чипа, например, с популярной компьютерной игрой StarCraft и другими приложениями. Также миллиардер рассказал, что добавит в чип интеграцию с электромобилем Tesla, который можно будет вызвать с парковки при помощи чипа. Наконец, Маск допустил, что при помощи его чипа человек сможет загружать своё «сознание» в роботизированное тело, а также «сохранять и прокручивать по новой любые воспоминания». Одним словом, перед нами сугубо практические, маркетинговые и потребительские цели.
Проект правительства России — принципиально иной. Если верить источнику «Коммерсанта», то авторы инициативы говорят о необходимости разработки вживляемого в мозг чипа в России для управления сложными системами — АЭС, самолётами, другими видами транспорта. Предполагается, что оператор с чипом сможет делать это даже удалённо «по принципу дистанционного присутствия, аватара», сказано в проекте.
Для каких целей? Например, для работы в открытом космосе, труднодоступных местах, в условиях высокой радиации и так далее. По мнению авторов документа, на который ссылается «Коммерсант», интерфейсы также могут быть снабжены функцией «самостоятельного формирования целей, оценки ситуаций, прогнозирования их развития и принятия решений».
Подведём итог
Новость о том, что правительство России дало зелёный свет разработке нейроимплантов, наделала много шума. Когда журналисты попытались прояснить этот вопрос у пресс-секретаря президента России Дмитрия Пескова, он ответил, что не в курсе.
Я не располагаю такими данными. Я не могу это ни подтвердить, ни опровергнуть. Я просто не располагаю такой информацией,
В Минобрнауки и вовсе заявили, что разработка федеральной программы по чипированию мозга не ведётся, а в конце 2020 года её признали нецелесообразной. В интернете сразу появилось много комментариев, суть которых в том, что информация о правительственной программе — это вброс якобы для того, чтобы остановить информационный поток про COVID-19 или вакцинацию.
Из стройных рядов ведомств на сцену мощным движением чьего-то колена выпихивается человек, который внезапно рассказывает, например, «Коммерсанту», что гастарбайтеров начнут скрещивать с лошадями,
— иронизирует над этой ситуацией один из телеграм-каналов.
Мы же сделаем следующие выводы:
Первое. Если в России и начнётся разработка вживляемых в мозг чипов, то (насколько можно сейчас об этом судить) эти устройства даже на бумаге имеют исключительно научное, медицинское или узкоспециализированное применение. В документе нет позиционирования чипа как гаджета для прослушивания музыки, расширения когнитивных или биологических возможностей человека.
Второе. Даже при формулировании целей таким образом создателям вживляемых в мозг человека чипов следует иметь в виду то, что говорят Реймонд Курцвейл и другие специалисты. А именно: срастив человека с машиной, учёные рискуют уничтожить самого человека как биологический вид. Это путь к расчеловечиванию, дегуманизации, отказу от естественных человеческих эмоций и чувств в пользу цифровых возможностей, которыми человек не обладает.
Третье. Учёные всего мира — это особый тип человека знания. Известны случаи, когда учёным даже не было дела до риска смерти людей, которые будут пробовать на себе те или иные новинки. Их это не останавливало. Поэтому важно, чтобы учёные всего мира, не только в России, США или Китае, смогли вовремя остановиться, ведь соблазн создания сверхчеловека велик ровно в той же степени, как и опасен для всего человечества.
Что такое «чипирование мозга» и можно ли его сделать насильно и массово?
Денис Кулешов. Фото: so-edinenie.org
— С чипированием связано много мифов, они стали особенно популярны сейчас, в период массового отказа от вакцинации. А что это такое на самом деле?
— Действительно странно, почему все, что связано с мозгом и электроникой в голове, воспринимается чаще всего негативно. Сейчас мировая наука и технологии находятся на той стадии, когда и хирурги, и ученые, и инженеры знают, как сделать безопасные импланты и безопасные электроды, которые можно человеку поставить в голову на долгий срок. Есть большое количество заболеваний: болезнь Паркинсона, эпилепсия, болевые синдромы, проблемы со зрением, паралич конечностей, и часто единственный способ помочь таким людям — внедрить в их организм систему, которая будет работать напрямую с головным мозгом. Потому что из-за особенностей их организма иначе взаимодействовать с внешним миром уже невозможно.
— Как это технически устроено?
— Например, мы в лаборатории «Сенсор-Тех» совместно с фондом «Соединение» уже несколько лет ведем разработку нейроимпланта, который позволит вернуть зрение слепым людям. Работать это будет так. Человек потерял зрение, но у него в зоне зрительной коры есть опыт, который он накопил в течение жизни и с которым умеет работать. Нам нужно подключить камеру к этой зоне. Мы имплантируем электроды, которые будут стимулировать зрительную кору током, а под кожу вживляем микропроцессор – он будет этими электродами управлять. На голове у человека находится обруч с камерой, специальным образом соединенной с этим микропроцессором и с электродами. В результате человек сможет видеть контуры и очертания объектов.
Это будет пиксельное, бионическое зрение, но из мира полной тьмы человек перейдет в мир зрительного опыта, сможет ориентироваться в пространстве.
— Человек видит не глазами, а мозгом?
— Конечно. То, что мы с вами видим, формируется в головном мозге за счет нервных связей, окончаний и того опыта, который человек наработал с рождения, – все это мозг получает и анализирует. А глаза и зрительный нерв просто передают информацию от рецепторов, но никак не участвуют в интерпретации.
— Если человек не видит от рождения, эти системы ему помогут?
— Поскольку мы знаем, что мозг нейропластичен и адаптивен, есть все основания полагать, что в будущем, если поставить абсолютно незрячему человеку с рождения имплант, он все равно научится его использовать. Но это гипотеза.
— Пока что все эксперименты на животных?
— Да. Через 3-4 года, скорее всего, мы перейдем к испытаниям на незрячих добровольцах. Если говорить именно про наш сегмент по зрению, то сейчас дальше всех продвинулась американская компания, которая 6 человекам уже поставила такой зрительный имплант. Они тоже проводят клинические испытания с участием этих добровольцев до 2023 года.
— Я знаю, что похожая технология уже используется для реабилитации после инсульта. Как это работает?
— В связи со зрением мы обсуждаем, как передать информацию в головной мозг. А тут обратная задача: получить информацию от головного мозга. В результате инсульта часто повреждаются структуры, ответственные за движение конечностей. В таких случаях на помощь приходят специальные реабилитационные тренажеры, которые имеют так называемый интерфейс «мозг-компьютер».
Пациенту надевают специальную шапочку с проводящими электродами, которые считывают активность коры головного мозга в режиме реального времени. Дальше – наша задача сделать так, чтобы неповрежденные структуры мозга быстрее и активнее взяли на себя функцию тех участков, которые перестали работать (мозг умеет перестраиваться и заново формировать нейронные связи). Для того, чтобы восстановить двигательную активность, пациента сажают на тренажер, он вставляет руку в устройство, похожее на экзоскелет, которое помогает ему эту руку сжимать и разжимать.
Тем самым мозг постепенно тренируется отправлять сигнал, а роботизированная рука помогает на него реагировать.
Маленький ребенок поначалу с трудом координирует свои действия, не может ничего удержать, но постепенно учится владеть своим телом. После обширного поражения мозга человек находится в похожем состоянии. Тренажер позволяет совместить активность мозга, направленную на действие, с самим действием, и реабилитация проходит в разы быстрее.
— Поможет ли «чипирование» — все же будем называть это так — в управлении самолетом, автомобилем или какой-то другой техникой?
— Оно уже используется для управления электрическим креслом-коляской. Человек думает, что хочет ехать вперед, — и электроколяска едет вперед. Он хочет повернуть — она поворачивает. В чем здесь есть ограничения? Такие нейроинтерфейсы пока позволяют распознавать не более 3-4 команд. Нужно очень долго обучать это электронное устройство, чтобы оно начало распознавать, о чем человек реально думает. Но все развивается стремительно, есть все основания полагать, что в будущем можно будет с помощью таких шапочек с электродами или обручей на голове давать команды «умному дому», и они будут быстро выполняться. Захочешь включить чайник — и он сразу же включится.
Нейрогарнитуры существуют уже сейчас, они представляют собой головные обручи с контактами. Есть приложения, которые позволяют включать и выключать устройства. Но все это пока скорее игрушки.
Имеется еще одно большое направление исследований, связанное с тем, чтобы эти электроды вживлять непосредственно в мозг, потому что череп блокирует много сигналов. Но если расположить электроды, которые считывают информацию, непосредственно в коре головного мозга, то интерфейс «мозг-компьютер» можно сделать гораздо более чувствительным и получать от мозга больше информации. Возможность точно распознавать мысли человека кратно увеличится. Такие эксперименты уже активно проводятся, но пока ни одной массовой системы не внедрено.
— Вы хотите сказать, что есть люди, которым в мозг реально вживляются чипы?
— Нет, исследования проводятся с участием животных. Есть несколько случаев, когда такие системы ставили добровольцам с различными заболеваниями, но на короткий срок.
Известные предприниматели за рубежом тоже включились в эту гонку. Об этом много пишут, известные люди этим занимаются, все фундаментальные ограничения уже проверены и сняты.
Весь мир настроился на то, чтобы реально создавать медицинские устройства и изделия, которые будут с этим работать. Лет через 10-15 они станут реальностью.
— Все же когда надевается обруч, это не так страшно, но перспектива чипирования — а вдруг еще и насильственного? — мне как обывателю представляется очень пугающей.
Но если неинвазивные интерфейсы (в виде обруча или шапочки с проводами) уже используются, то вживляемые импланты – дело будущего.
— Мне вспоминается песня Псоя Короленко, где есть такие слова: «Если некий стремный тип как-то мимоходом вам предложит чип вживить с электронным кодом…», – и так далее. Мне интересно, в чем действительно специфика массового страха перед этим?
— Просто не каждый готов погрузиться в тему и ознакомиться информацией, хотя она вся находится в открытом доступе. В любом случае история с тем, чтобы что-то вам поставили в головной мозг, связана с серьезной операцией, которую будет проводить команда нейрохирургов, анестезиологов, реабилитологов, к ней нужно будет долго готовиться. Конечно, никто «случайно мимоходом» такие вещи сделать не может.
Лет через 30, возможно, такие импланты станут такой же частью нашей жизни, как смартфоны. В свое время нам продемонстрировали, что в телефоне можно пользоваться интернетом, общаться в мессенджерах, это удобно — и возник массовый спрос. Когда производители имплантов и чипов выйдут на рынок, предложат людям новые возможности, то люди, может быть, захотят потратить деньги на такой имплант и получить какую-то новую функцию, которая нужна им даже не по состоянию здоровья, а для развлечений или работы.
— Это уже биохакинг, когда человек с помощью технологий искусственно наращивает свои биологические возможности.
— Но это возможность. Например, представьте себе имплант, который проецирует тебе изображение поверх того, что у тебя перед глазами. Тебе пришло сообщение — и ты его читаешь не на телефоне, а оно появляется у тебя в голове. Своего рода дополненная реальность.
Или представьте себе имплант, который постоянно измеряет уровень стресса и подсказывает, когда вы уже не эффективны, нужно сделать паузу, отдохнуть. Это же может быть очень полезно. И когда придут компании, которые предложат такие возможности, на них будет спрос.
Никто обманом не поставит вам в голову чип.
Изготовители придут и скажут: «Чип вам нужен для того-то и того-то, и вы сможете делать вот это и вот это». Поначалу на это решатся какие-то «гики», а потом это станет доступно многим.
Но это случится еще не сегодня. А сегодня основная задача – помочь людям с тяжелыми заболеваниями, которым уже ничего не помогает.
Протез мозга: зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры
Нашими воспоминаниями управляет отдел мозга под названием гиппокамп. Если он поврежден, то человек не в состоянии надолго запоминать информацию. Гиппокампу угрожают не только травмы, но и различные неврологические расстройства, например при эпилепсии, депрессии, болезни Альцгеймера.
С 2012 года группа американских ученых под руководством Теодора Бергера (Theodore Berger) разрабатывает устройство, заменяющее поврежденную часть гиппокампа. Это чип с двумя наборами электродов, записывающий краткосрочные воспоминания. С помощью первого набора электродов электрические импульсы из гиппокампа поступают на чип, а оттуда пересылаются на компьютер. Тот преобразует данные в долгосрочные воспоминания и отправляет на второй набор электродов, вживленный в здоровую часть гиппокампа.
Искусственный гиппокамп испытали на крысах. Животным вводили вещество, нарушающее работу долговременной памяти, затем подключали чип и проверяли способность запоминать информацию. Имплантаты продемонстрировали свою эффективность. По сообщениям группы Бергера, подобные опыты проводились на обезьянах и даже на пациентах с эпилепсией. Конечно, в человеческом мозге слишком много нейронов и связей между ними, поэтому о лечении людей говорить еще рано. Тем не менее ученые намерены вывести имплантат на рынок, для чего создали стартап Kernel, который возглавил Бергер.
Спасительный каркас
Из-за травм и болезней связи в нейронных сетях рвутся, и функции, которые выполняли поврежденные участки мозга, утрачиваются. В некоторых случаях организм способен сам восстановить связи между нейронами, ему только нужен каркас, на котором вырастут новые ткани.
Естественным каркасом для роста тканей в организме служит внеклеточный матрикс. Также он выступает барьером между клетками и кровью, хранит биологически активные молекулы, вырабатываемые содержащимися в нем клетками, обеспечивает приток питательных веществ и кислорода к клеткам и удаляет продукты жизнедеятельности. Сбой в функционировании внеклеточного матрикса приводит к нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезни Альцгеймера и Паркинсона, различным формам деменции. Новый каркас мог бы облегчить состояние больного и даже его вылечить.
Создать протез внеклеточного матрикса для мозга решили врачи из Первого МГМУ имени И. М. Сеченова и Национального медицинского исследовательского центра здоровья детей вместе с физиками из Института фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». Проект поддержал Российский научный фонд.
«Цикл наших исследований посвящен разработке трехмерных искусственных материалов, аналогов внеклеточного матрикса из полимеров. Они повторяют механические свойства головного мозга, поддерживают рост и деление клеток. Создаваемые конструкции смогут имитировать утраченный межклеточный матрикс нервной ткани и способствовать ее восстановлению», — рассказывает Петр Тимашев, ведущий научный сотрудник Института фотонных технологий, директор Института регенеративной медицины Первого МГМУ имени И. М. Сеченова, лауреат премии правительства Москвы.
Трансплантат уже проходит клинические испытания на лабораторных животных. Ученые взяли ткань мозга мышки и пересадили на полимерную матрицу, имитирующую внеклеточный матрикс. Когда ткани наросли на матрицу, исследователи убедились в том, что нейроны обмениваются электрохимическими импульсами. То есть находящиеся в тканях нейротрансмиттеры — вещества, передающие электрохимические импульсы между нейронами, — успешно выполняют свою функцию.
Сейчас авторы разработки намерены оценить, как «протез» рассасывается внутри живого организма, когда ткани выросли и перестроились. Кроме того, биологам предстоит изучить реакцию окружающих тканей на имплантируемые конструкции, предотвратить отторжение матрикса.
Искусственный внеклеточный матрикс пригодится не только для мозга, но и для восстановления целостности тканей опорно-двигательного аппарата, эпителиальных выстилок, например, в уретре, ЖКТ, а также при повреждениях кожи. Для реконструктивной хирургии ученые разрабатывают аналоги костной ткани, сосудистые протезы, пластины на основе внеклеточного матрикса.
Иллюстрация РИА Новости. Алина Полянина
NAME] => URL исходной статьи [
Ссылка на публикацию: РИА Новости
Код вставки на сайт
Протез мозга: зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры
Нашими воспоминаниями управляет отдел мозга под названием гиппокамп. Если он поврежден, то человек не в состоянии надолго запоминать информацию. Гиппокампу угрожают не только травмы, но и различные неврологические расстройства, например при эпилепсии, депрессии, болезни Альцгеймера.
С 2012 года группа американских ученых под руководством Теодора Бергера (Theodore Berger) разрабатывает устройство, заменяющее поврежденную часть гиппокампа. Это чип с двумя наборами электродов, записывающий краткосрочные воспоминания. С помощью первого набора электродов электрические импульсы из гиппокампа поступают на чип, а оттуда пересылаются на компьютер. Тот преобразует данные в долгосрочные воспоминания и отправляет на второй набор электродов, вживленный в здоровую часть гиппокампа.
Искусственный гиппокамп испытали на крысах. Животным вводили вещество, нарушающее работу долговременной памяти, затем подключали чип и проверяли способность запоминать информацию. Имплантаты продемонстрировали свою эффективность. По сообщениям группы Бергера, подобные опыты проводились на обезьянах и даже на пациентах с эпилепсией. Конечно, в человеческом мозге слишком много нейронов и связей между ними, поэтому о лечении людей говорить еще рано. Тем не менее ученые намерены вывести имплантат на рынок, для чего создали стартап Kernel, который возглавил Бергер.
Спасительный каркас
Из-за травм и болезней связи в нейронных сетях рвутся, и функции, которые выполняли поврежденные участки мозга, утрачиваются. В некоторых случаях организм способен сам восстановить связи между нейронами, ему только нужен каркас, на котором вырастут новые ткани.
Естественным каркасом для роста тканей в организме служит внеклеточный матрикс. Также он выступает барьером между клетками и кровью, хранит биологически активные молекулы, вырабатываемые содержащимися в нем клетками, обеспечивает приток питательных веществ и кислорода к клеткам и удаляет продукты жизнедеятельности. Сбой в функционировании внеклеточного матрикса приводит к нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезни Альцгеймера и Паркинсона, различным формам деменции. Новый каркас мог бы облегчить состояние больного и даже его вылечить.
Создать протез внеклеточного матрикса для мозга решили врачи из Первого МГМУ имени И. М. Сеченова и Национального медицинского исследовательского центра здоровья детей вместе с физиками из Института фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». Проект поддержал Российский научный фонд.
«Цикл наших исследований посвящен разработке трехмерных искусственных материалов, аналогов внеклеточного матрикса из полимеров. Они повторяют механические свойства головного мозга, поддерживают рост и деление клеток. Создаваемые конструкции смогут имитировать утраченный межклеточный матрикс нервной ткани и способствовать ее восстановлению», — рассказывает Петр Тимашев, ведущий научный сотрудник Института фотонных технологий, директор Института регенеративной медицины Первого МГМУ имени И. М. Сеченова, лауреат премии правительства Москвы.
Трансплантат уже проходит клинические испытания на лабораторных животных. Ученые взяли ткань мозга мышки и пересадили на полимерную матрицу, имитирующую внеклеточный матрикс. Когда ткани наросли на матрицу, исследователи убедились в том, что нейроны обмениваются электрохимическими импульсами. То есть находящиеся в тканях нейротрансмиттеры — вещества, передающие электрохимические импульсы между нейронами, — успешно выполняют свою функцию.
Сейчас авторы разработки намерены оценить, как «протез» рассасывается внутри живого организма, когда ткани выросли и перестроились. Кроме того, биологам предстоит изучить реакцию окружающих тканей на имплантируемые конструкции, предотвратить отторжение матрикса.
Искусственный внеклеточный матрикс пригодится не только для мозга, но и для восстановления целостности тканей опорно-двигательного аппарата, эпителиальных выстилок, например, в уретре, ЖКТ, а также при повреждениях кожи. Для реконструктивной хирургии ученые разрабатывают аналоги костной ткани, сосудистые протезы, пластины на основе внеклеточного матрикса.
Иллюстрация РИА Новости. Алина Полянина