home   |   А-Я   |   A-Z   |   меню





XXX


— Що ти знаєш про принцип роботи головного мозку?

— Я програміст, Ральфе. — Тимур ледь стенув плечима і розвів руками. — Біологію, чесно кажучи, ще у школі не полюбив.

— Нічого іншого я не очікував… Останні три сотні років найкращі вчені длубаються у мозку. В результаті ми знаємо все про будову, мікроскопічну структуру та хімічні реакції, що проходять усередині. З кожним роком інструменти стають точнішими, а методологія більш досконалою. Проте досі ніхто — я запевняю тебе — абсолютно ніхто не здатен пояснити, як функціонує наш мозок. Яким чином безладне скупчення примітивних клітин створює систему, яка регулює роботу одного з найскладніших організмів у природі? Я мовчу про те, що ніхто не має уявлення, як і де зароджується свідомість. Соромно зізнатись, але науковці ХХІ століття, розколупавши атом речовини настільки, що зайшла мова про самозникнення матерії, не можуть з певністю сказати, де зароджуються людські думки.

— Хіба це не очевидно?

— Досі ми не маємо жодного прямого доказу, що людина думає мозком. Учені повільно дізнавались, за що відповідає кожна частина головного мозку. Нам точно відомо, що мозочок координує рухи, таламус розподіляє інформацію від органів чуття, гіпоталамус відповідає за фізіологічні функції, гіпокамп формує емоції та організовує пам’ять тощо. Але ніхто не знає напевно, де виникають думки.

Тимур недовірливо похитав головою. Ральф посміхнувся:

— Я не стверджую, що ми мислимо п’ятою чи, скажімо, вухом, але цілком можливо, що думки зароджуються десь у спинному мозку, а не в корі головного, що, як прийнято вважати, реалізує вищі нервові функції… Ну, досить, це не стосується нашої розмови. Я мушу дати тобі базові знання про мозок. Без них ти не зможеш рухатись далі, — канадець прокашлявся, готуючись до затяжної лекції: — Нервова система складається з нейронів. Усього в організмі людини 100 мільярдів нервових клітин. Приблизно 20 мільярдів припадає на головний мозок. Нейрон являє собою клітину, що складається з ядра, тіла клітини та відростків, — Ральф відкрив графічний файл із зображенням нервової клітини. Кожен структурний фрагмент мав підпис. — Ось тут ти можеш бачити все на власні очі. Короткі й розгалужені відростки (їх багато) називаються дендритами. Довгий відросток — він зазвичай у нейрона один — це аксон. Дендрити служать для проведення імпульсу до нервової клітини. Вони можуть з’єднуватися з дендритами інших нейронів, аксонами, рецепторними клітинами або ж приймати імпульс від зовнішніх подразників. Аксон — довгий відросток нервової клітини, по якому нервові імпульси передаються від нейрона до цільової клітини (у м’язи чи в яку-небудь залозу). Імпульси зароджуються між дендритами. Коли їх стає багато, аксони вистрілюють і несуть імпульс до цільових клітин, викликаючи скорочення м’язів, виділення гормону абощо. Ось так мозок керує всіма процесами: диханням, серцебиттям, травленням, мовою, емоціями, рухами. Вченим відомо все про механізм передачі імпульсів і їхній вплив на тканини органів, окрім одного… — чоловік витримав паузу, щоб надати більшої ваги наступним словам. — Нам не під силу пояснити, звідки беруться імпульси між дендритами. Жоден нейрофізіолог світу не скаже, як збудження дендритів перетворюється на безумовно осмислений сигнал. Яким чином взаємодія елементарних клітин дозволяє вимовляти слова, розуміти абстрактні поняття, координувати рухи, планувати, приймати рішення?

Бот

Тимуру було нецікаво. Йому хотілось якнайшвидше дізнатися, яким чином Кейтаро Рока і його команда виростили своїх ботів, що таке ці боти і до чого тут написаний три роки тому код. Програміст не мав бажання вислуховувати лекцію з нейробіології. Ральф відчув це.

— А тепер зосередься, хлопче, — з легкими нотками невдоволення буркнув учений. — Ця інформація важлива. Зв’язок між нейронами здійснюється через синаптичну передачу. Синапсом називають місце контакту між двома нейронами або між нейроном і клітиною, що приймає сигнал, — Ральф відхилився на кріслі. — За останні двадцять років основні підходи в дослідженні мозку вичерпали себе. Абляція[51], транскраніальна магнітна стимуляція[52], електростимуляція[53], магніто-резонансна томографія давно не дають нових знань. Вивчати мозок, користуючись цими методами, — все одно що ремонтувати наручний годинник за допомогою молотка і зубила. Вчені сходяться на тому, що подальше розширення знань про функції мозку можливе лише у тому випадку, коли вдасться поєднати дендрити з масивом мікроелектродів. Інструменти мусять бути такого ж масштабу, що й нейрони, і при цьому контактувати з якнайбільшою кількістю дендритів. Іншими словами, мова йде про створення штучного синапсу, поєднання живої та неживої матерії на основі нанотехнологій.

— У нас в Україні все, що менше від ключа на 24 мм, вважається нанотехнологіями, — недоладно пожартував Тимур.

Ральф не відреагував.

— На початку 80-х я вступив до аспірантури в Арізонський державний університет у Темпе. Потрапив до професора Стівена П. Массіа. Наша група п’ять років розробляла ідею техно-синапсу. — Ральф відпив кави з чашки. — Головна проблема не в тому, щоби з’єднати органіку з неорганічною речовиною. Хіміки давно це вміють. Нам потрібно було сполучити дендрит з матеріалом, здатним сприймати імпульси і перетворювати їх на сигнал, який ми могли б зафіксувати.

— І ви придумали, як це зробити?

— Ні, — признався Ральф. — Приліпити дендрит до металу встигли до мене.

— Цебто ви поцупили ідею? — Тимур прикусив язика, розмірковуючи, чи не ляпнув зайвого.

Ральф зблиснув вицвілими очима.

— Тут не все так просто, юначе. Експерименти зі створення нейронних імплантатів тривають і досі. Нині нейрохіміки можуть намертво «приклеїти» дендрит до чого завгодно, від звичайної вуглецевої сталі до чистого золота, але… всі досліди проходять в лабораторних умовах, на окремо взятій клітині чи групі клітин. І поки що — а я за цим добре слідкую — ніхто не зумів утворити подібну сполуку прямо у мозку живої людини. Ти розумієш, про що я, Тимуре? Живої людини.

— Чому?

— Тому що мозок людини — специфічна система. Для того, щоб утворити штучний синапс у голові, спершу туди слід доставити матеріал та необхідні каталізатори. Це можна зробити двома шляхами: через судини, що живлять мозок, або ж — продовбавши в черепку дірочку. Розраховувати на те, що пацієнт добровільно погодиться, щоб його череп кололи зубилом, щонайменше нерозумно. Здавалося б, вихід один: розробити агенти, котрі з кров’ю потраплятимуть у мозок, а там сполучатимуться з дендритами. Ніби нічого складного. На ділі це виявилось важче, ніж відправити Армстронґа на місяць.

Українець поволі починав розуміти, до чого хилить Ральф Доернберг.

— В організмі людини є унікальна річ, що має назву гемато-енцефалічний бар’єр, — правив далі нейрохімік. — Його відкрив ще у ХІХ столітті Пауль Ерліх. Він виявив, що введений у кровоносне русло щура барвник, розповсюджується по всіх органах та тканинах, крім мозку. У 1913 учень Ерліха, південноафриканський хірург Едвін Гольдман, показав, що барвник, введений у спинномозкову рідину собаки, потрапляє лише у тканини головного та спинного мозку, тоді як периферичні органи не зафарбовуються. На основі цих дослідів учені дізнались про бар’єр між мозком та кров’ю. Цей бар’єр захищає нервову тканину від мікроорганізмів, токсинів, антитіл, словом, від усього, що може нашкодити. Він виконує функцію фільтра, через який у мозок надходять живильні речовини, а назовні виводяться продукти життєдіяльності. У той же час гемато-енцефалічний бар’єр часто шкодить, бо не пропускає лікарських препаратів. Саме цей бар’єр став на перешкоді техно-синапсу.

Канадець перевів подих і продовжив:

— Массіа робив усе правильно. Йому вдалося зблизити мікробіологію та електроніку. На превеликий жаль, професора цікавила тільки академічна кар’єра — статті, конференції, монографії. — Ральф презирливо скривився: — Псування паперу. Массіа навіть не намагався повторити досліди в головах живих людей. Він не вистромляв зад далі лабораторії. Кілька разів я натякав, що дослідження безглузді, якщо не розвивати їх, намагаючись заштовхати чіпи в мозок живого організму. Для початку хоча б мавпи. З мене тільки посміялись… На початку 1984 я захистив дисертацію і залишив групу.

— Ви знайшли спосіб обійти гемато-енцефалічний бар’єр? — здогадався Тимур.

— Так. Саме тому вважаю себе першовідкривачем техно-синапсу. Ідея прийшла сама по собі. Як усе геніальне, вона була простою. Тоді я не усвідомлював, що з нею робити, не розумів, куди рухатись далі, але точно знав, що зможу проштовхнути мікрочип у мозок. Я не поспішав опубліковувати результати, намагаючись знайти галузі їхнього застосування. Як не старався, не міг вигадати жодної актуальної сфери, до якої можна було б застосувати мої знання. Я боявся, що, як тільки опублікую своє відкриття, ці сфери підмітить хтось інший. Тоді я навіки ввійду в історію, але помру в злиднях, у той час як хтось, скориставшись моїми ідеями, наклепає десяток промислових патентів і за п’ять років стане мільярдером.

— Гроші…

— Усе в цьому світі впирається в гроші, хлопче. Тож я просто тягнув час.

— А як ви пробили той бар’єр у мозку?

Ральф відвів очі. Він мовчав майже хвилину, після чого вельми неохоче заговорив:

— Я не пробивав, — відчувалось, що чоловік зважує кожне слово, наче на допиті. — Бар’єр існує в більшості, але не в усіх частинах мозку. Нейрони дна IV шлуночка реагують на токсичні речовини у крові і тому позбавлені бар’єра. Цей шлуночок — ахіллесова п’ята мозку. Я знайшов спосіб, як потрапити саме туди, а потім… — нейрохімік раптом затнувся. — Знаєш, Тимуре, ми відхилились від теми, тобі не обов’язково настільки глибоко…

Тимур відразу розкумекав, що й до чого: Ральф сподівався, що ця чортівня в Атакамі колись дійде до кінця, і він заслужено отримає Нобелівську премію.

— Добре, Ральфе. Я не наполягаю. Що було далі?

— У 1985-му я зустрів Кейтаро.

— І?

— Покинувши групу Массіа, я опинився без засобів для існування. Кейтаро запросив мене в Токійський університет на посаду асистента. Ми швидко зблизились. Відчуваючи, що мені не вистачає досвіду для практичної реалізації техно-синапсу, я розповів усе японцю, — Ральф Доернберг насупився. Погляд став гострим, мов скалки вулканічного скла. — Він тоді займався нанотехнологіями. Молекулярним будівництвом та нанороботами. Пригадую, як загорались очі Кейтаро, коли я викладав йому теорію нейронних імплантів. Після розмови чортів Джеп примусив мене пообіцяти, що не друкуватиму результатів. Тоді усе й почалося. — Канадець відсунувся від стола і доказав: — Допивай каву, я маю дещо показати, перш ніж ми продовжимо.



Неділя, 16 серпня, 7:25 (UTC –4) «EN-3», третій інженерний корпус | Бот | cледующая глава