Наука | Научпоп

Пока одни учёные ищут лекарство от старости, другие разрабатывают более радикальные планы по продлению жизни. Что, если мы загрузим сознание в компьютер? Или пересадим человеку голову? Или заменим мозг на кибернетический имплант? Удастся ли тогда сохранить человеку жизнь и личность? Или, может, на фантастические технологии лучше не рассчитывать — и делать ставку исключительно на лекарства, удлиняющие теломеры? Рассказываю в сегодняшнем посте.

В 1926 году советский учёный Сергей Брюхоненко разработал первый в мире аппарат искусственного кровообращения — аутожектор. С его помощью Брюхоненко продлил жизнь собаке, у которой остановилось сердце — правда, продлил лишь на несколько часов. Позже учёный с помощью аутожектора учёный заставил жить отрезанную голову собаки. Собака находилась в сознании, она даже поела — правда еда вылезла у неё из шеи. Это не байка — сохранилась даже кинохроника эксперимента Брюхоненко.

А в 1954 году один из основоположников трансплантологии, советский биолог Владимир Демихов, пришил собаке вторую голову. Всего Демихов создал порядка двадцати «церберов» — правда, большинство из них умирало спустя несколько часов после операции. Правда, по словам учёных, одна собачка после пересадки — вернее, подсадки — прожила целый месяц. Кстати, в создании «церберов» Демихов не был первым. Ещё 21 мая 1908 года американскому физиологу Чарльзу Клоду Гатри и французскому хирургу Алексису Каррелю удалось пересадить голову одной собаки на тело другой. Пёс прожил несколько часов.

В ранних экспериментах по пересадке головы и других органов учёные сталкивались с серьёзной проблемой — иммунная система реципиента отторгала головы и другие органы донора. Но позже учёные разработали иммуносупрессоры — препараты, снижающие отторжение. И 14 марта 1970 года группа учёных под руководством Роберта Уайта, американского профессора нейрохирургии, провела операцию по пересадке головы от одной обезьяны на тело другой. Обезьяна прожила девять дней после операции, могла следить глазами за движущимся объектом, жевать, глотать и даже пыталась укусить одного из врачей.

Фантастика фантастикой, но до сих пор то и дело появляются учёные, которые претендуют на священный Грааль трансплантологов — пересадку человеческой головы. Например, в 2015 году китайский хирург Жэнь Сяопин показал, что успешно пересадил голову мышам. Китаец заявил, что уже заложил фундамент для пересадки головы человеку. Правда, результаты у учёного так себе даже с грызунами: в течение суток 28 из 40 пар мышей умерли. Не очень впечатляющий задел для пересадки головы живому человеку.

В том же 2015 году прославился итальянский хирург Серджио Канаверо. Он выступил на TedX, дал множество интервью и даже нашёл себе добровольца для пересадки головы. Добровольцем оказался Валерий Спиридонов, программист из России, страдающий от спинальной мышечной атрофии. Правда, Валерий позже женился и стал отцом — а от операции отказался.

Вот что предлагал Канаверо во время будущей пересадки головы:

• Использовать низкие температуры (известно, что они снижают повреждение тканей — у хирурга будет больше времени);

• Проводить операцию сверхострым лезвием, чтобы меньше повреждать ткани;

• Использовать специальные полимеры, которые улучшают регенерацию нервной ткани;

• Мощно подавлять иммунитет иммуносупрессорами.

Последнее вполне реально — сейчас по планете ходит множество пациентов с чужими органами и конечностями. Если донор подобран хорошо, то иммунитет «неродные» ткани не отторгает.

При этом есть проблема, которую современными технологиями не решить. Дело в том, что, если подключить мозг к чужой нервной системе, они, скорее всего, не «состыкуются». Это не устройство plug-and-play типа флешки, которую можно вставить в любой USB-порт и готово. Мозг не будет управлять телом, к которому его подсадили. Да, сосуд можно пришить к сосуду — просто соединить одну трубу с другой. А вот нерв из мозга должен как-то сам срастись со старым нервом — или же прорасти внутрь тела. Ведь некоторые нейроны — это буквально одна клетка длиной в метр, её тело находится в головном или спинному мозгу, а отросток-аксон идёт до самой периферии. Сами понимаете, это почти невероятно.

То есть, отрезая голову, мы разрезаем клетку пополам. Тело нейрона одного человека не может срастись с отростком клетки другого. Получается, старый отросток должен умереть, а нейрон из головы — «просунуть» до конца новый отросток. Да, когда пришивают обратно палец или руку, ещё есть шанс: нейрон иногда отращивает недостающий кусок отростка. Но если отрезать аксон по шею — ситуация безнадёжная. Скорее всего, погибнет весь нейрон. Мы получим безжизненное тело, которое ни на что не способно.

А чем закончилась история самого Канаверо? Он много всего наобещал, но по факту ничего не сделал. Хотя не совсем так: в 2017 году итальянец встретился с уже упомянутым Жэнь Сяопином — и они вместе пересадили голову от трупа к трупу. Да, такая операция в виде репетиции очень важна — и всё же до пересадки головы живого человека нам ещё очень далеко.

Но, может, есть шанс пересадить голову, чтобы голова в итоге смогла управлять телом? Давайте пофантазируем. Например, есть работы, в которых обезьяне с повреждённым спинным мозгом подключали детектор к моторной коре в голове. Тот, в свою очередь, по Wi-Fi посылал сигнал в спинной мозг ниже повреждения — и отросток срабатывал. Получается, учёные могли бы мозг пересаженной головы вручную соединить с телом — нерв за нервом — с помощью электронного нейроинтерфейса.

Есть даже исследования, авторы которых учили обезьян управлять с помощью нейроинтерфейса роботизированной «третьей рукой». «Третья рука» посылала обратно тактильные сигналы на сенсорную кору мозга примата — и обезьяна находила предметы на ощупь. Такие опыты говорят о том, что намного легче и логичнее пришить голову к роботизированному телу с системой жизнеобеспечения. Можно стать Крэнгом из «Черепашек-ниндзя»!

Получается, «Футурама» реалистичнее «Франкенштейна» — и идея «мозга в банке» не такая уж и дикая? Всё так. Например, мой отец исследует морских ангелов — очень красивых хищных моллюсков, которые плавают в воде. У этих ангелов можно вырезать мозг и нервную систему — и нервная система будет ещё несколько дней спокойно жить в питательной среде. Эта нервная система даже будет симулировать виртуальное поведение. Ей будет казаться, что она плавает, потом отдыхает, потом опять плавает, потом спит. То есть учёные получают настоящий мозг в банке!

Были работа и по изоляции мозгов морских свинок. Такие мозги удавалось поддерживать в живом состоянии несколько часов. Круто! Но, с другой стороны, у концепции «мозг в банке» есть целый ряд проблем. Например, мозг постоянно обменивается с телом биохимической информацией, гормонами и другими сигналами. Ладно, предположим, что мы придумали машину, которая воспроизводит весь этот поток веществ, имитирует его. Но мозг же ещё и привык постоянно получать обратную связь от тела по нервам! Возможно, само отсутствие тела станет невероятной, запредельной пыткой для мозга. Посудите сами: мы знаем, что существует фантомная боль от потерянной руки: руки нет, а мозг её чувствует. Мало того, в этой руке даже могут быть «судороги». А что, если от вас отрезать всё тело — не станет ли это вечным мучением? Вопрос открытый.

В общем, «мозг в банке» — это интересно. Но мне такой сценарий кажется маловероятным. Может, лучше пересаживать оцифрованное сознание в компьютер? У этой идеи есть множество известных и влиятельных сторонников. Так, философ-футуролог Ник Бостром прославился гипотезой о том, что мы все живём в симуляции. По Бострому, в любом из возможных реальных миров можно создать симуляцию — а то и не одну. Получается, симуляций должно быть больше, чем реальных миров. Значит, велика вероятность, что мы — поздравляю — находимся в симуляции. Правда, Бостром явно не учитывает населённость симуляций. Допустим, у вас есть реальный мир с миллиардом человек. Там есть 10 симуляций, а в них — по одному разумному объекту. Если вы — случайный разумный объект, то вы, скорее всего, живёте в реальном мире, а не в симуляции.

Ещё идею о симуляции разделяет знаменитый инженер, создатель машинного зрения и слуха в Google Рэй Курцвейл. Рэй считает, что технология загрузки мозга появится к 2045 году. Знаменитый физик и популяризатор науки Митио Како тоже считает, что перенос сознания и электронное бессмертие возможны. Но, утверждает Каку, перенос надо осуществлять постепенно — потихоньку заменять разные части мозга электронными деталями, пока не сделаем «вечным» весь мозг.

Идея загрузки сознания в компьютер часто встречается в массовой культуре. Вы наверняка смотрели тематические серии «Чёрного зеркала», а ещё — сериал «Загрузка». По сюжету «Загрузки», в 2033 году люди получили возможность после смерти «загрузить» себя в виртуальную загробную жизнь по своему выбору. Главный герой умирает и попадает в виртуальный пансионат — и пытается понять, почему он умер.

Мой любимый фильм о загрузке сознания — «Робот по имени Чаппи». Мне нравится, что в этой картине положительный персонаж, мечтающий о бессмертии, добивается его для себя и других. Авторы фильма говорят, что смерть — это плохо, проблему смертности надо решать. В других картинах смерть обычно выставлена в героическом свете, но ведь на самом деле мы будем счастливее, если станем жить дольше или перестанем умирать вовсе.

А теперь давайте поймём, можно ли перенести сознание человека в компьютер. В 2014 году учёные создали робота, которым управляла нейронная сеть. Эта сеть была симуляцией нервной системы круглого червя. Робот вёл себя в чём-то похоже на червя. Важный момент: нервная система этого червяка изучена вдоль и поперёк, вплоть до функции каждой клетки. А ещё она невероятно маленькая и состоит всего из 302 нейронов.

Кроме того, недавно исследователи разработали карту нервной системы мушки-дрозофилы. Её нервная система состоит из 3000 нейронов и 548 000 синапсов — связей между ними. Как учёные это сделали? С помощью технологии Brainbow. Специалисты вывели ГМО-мушек, у которых в разных нервных клетках работают разные гены флюоресцентных белков. За счёт этого гены светятся разными цветами. В итоге учёные смогли визуально проследить связи между нейронами.

Но вот в чём беда: у человека 85 миллиардов нейронов! И каждый нейрон связан с тысячами других, а всего в нашем мозгу не меньше 100 триллионов синапсов. И технология Brainbow с людьми не прокатит — ведь нужно изначально вывести и родить «радужный» ГМО-организм со светящимся мозгом. А затем его убить! Неинвазивно отсканировать мозг человека, увы, пока не получится.

Хорошо, а какой сейчас рекорд у современной науки по сканированию мозгов млекопитающих? Учёные создали приблизительную виртуальную модель зрительной коры мыши, состоящую из 230 тыс. нейронов. И это вовсе не точная копия структуры мозга — это лишь виртуальная схематичная карта, которая даёт представление о его работе.

В общем, мы ещё очень далеки от сканирования нашего мозга. Но при этом я верю, что копия нашего мозга может быть создана. Что такое наш мозг? Это организованная группа нейронов, которые взаимодействуют друг с другом. И можно сделать модель нашего мозга в компьютере. Она будет обладать свойствами, похожими на свойства нашего мозга — и будет выполнять те же задачи, что и мозг обычного человека. Это можно сравнить с понятием полноты по Тьюрингу. Суть в том, что любой компьютер можно свести к теоретической, абстрактной машине Тьюринга. И наоборот: любая Тьюринг-полная машина может произвести любую работу любого другого компьютера — и не важно, из чего он сделан и насколько мощен. Поэтому не важно, из чего сделана думающая система. В структуре из кремния и электричества тоже может зародиться и существовать думающее сознание, как и в структуре из белков, липидов, углеводов и нуклеиновых кислот.

Предположим, нам удалось разработать суперкомпьютеры и искусственный интеллект, который может создать копию каждого нейрона в его подробностях. Будет ли это решением проблемы бессмертия для нас — людей, запертых в своих биологических телах? Не уверен. Ведь, если можно сделать копию, можно сделать и несколько копий. А если можно сделать несколько копий, то какая из полученных копий — вы? Эта проблема называется парадоксом телетранспортации, её разбирал мой любимый фантаст Станислав Лем в книге «Диалоги». Кроме того, копия — это не точный клон оригинала. У копии есть то, что отличает её от оригинала. Получается, ваша копия — это не совсем вы. Как будем решать эту проблему?

Размышления над этим парадоксом я даже включил в свою новеллу «Гарвардский некромант». По сюжету, учёный открывает существование магии. В одной главе, «Душа как блокчейн», я рассуждаю о блокчейне. Блокчейн интересен тем, что в нём каждый блок содержит информацию — и в каждом блоке есть отсылка к предыдущему. Поэтому всегда можно вернуться в прошлое, точно восстановить любую транзакцию и без сомнений сказать, что кому сейчас принадлежит. Но из-за этого у блокчейна возникает ещё одно интересное свойство. Допустим, вы получили по 10 долларов от двух людей. В обычном случае эти 10 долларов функционально неотличимы. Но из-за того, что они достались вам из разных источников — это уникальные объекты, каждый со своей историей. Их можно отличить друг от друга. Так вот, если бы наша Вселенная была как блокчейн, то могло бы существовать некое бесспорное «знание» того, что я — это я. А теперь внимание: моя копия — уже не копия. Потому что у неё другое прошлое.

Подведу итоги: ни мозги в банках, ни пересадка головы, ни перенос сознания в компьютер не кажутся мне правдоподобными способами продления жизни. Получается, наш единственный способ продлить себе жизнь — разрабатывать лекарства для борьбы со старением. По крайней мере, пока. У меня на канале есть несколько видео, где я рассказываю и о старении мозга, об омоложении клеток.

А вы бы хотели жить вечно — или хотя бы существенно дольше, чем сейчас? А то я часто встречаю мнение «Буду дольше жить — умру со скуки». Его я не разделяю, а что думаете на эту тему вы?

Литература и источники ↗

На моем примере: я в той или иной степени владею 6 иностранными языками. На хорошем, то есть практически свободном, уровне говорю на английском, французском и испанском. Могу читать несложные тексты и поддерживать базовую беседу на немецком, то же самое с китайским. Карельский изучаю чуть больше года, и в моем арсенале пока нет даже всех падежей этого прекрасного языка.

Чтобы не забывать языки, практика необходима, потому что неиспользуемая информация со временем стирается из памяти — это естественный и абсолютно нормальный процесс, часть механизма формирования памяти. Забыть (не полностью, конечно) можно даже родной язык, если не использовать его много лет.

Сколько времени уходит на изучение иностранного языка с нуля до определенного уровня — это вопрос, на который можно дать только усредненный ответ. Есть методические рекомендации, которые говорят нам, например, что при изучении русского как иностранного с нуля до уровня А1 потребуется 100-120 часов, с нуля до А2 — 180-200 часов, с А2 до В1 — 160-180 часов и так далее. В реальности же все зависит от качества этих часов, от количества самостоятельной работы студента, от того, какими языками он уже владеет, от его способностей и так далее».