DEpot (англ. Depot) — склад;
DWelling building — жилой и административный корпус;
EN-1 — первый инженерный корпус;
EN-2 — второй инженерный корпус;
EN-3 — третий инженерный корпус
— И вам удалось все это построить посреди пустыни?
Ральф рассмеялся скрипучим стариковским смехом:
— Официально мы занимаемся проектированием систем жизнеобеспечения для скафандров.
Тимур вдруг вспомнил, что обещал написать Алине по приезде. Она, наверное, уже волнуется и злится.
— Ральф, я могу воспользоваться вашим компьютером, чтобы отправить письмо?
Глаза у Ральфа беспокойно забегали:
— Извини, сети нет. В нынешних обстоятельствах пользоваться Интернетом в «NGF Lab» запрещено.
— Но почему?
— Я не собираюсь это обсуждать. Все вопросы к Штаерману.
Тимур решил не спорить.
XXX
— Ты имеешь представление о том, как работает головной мозг?
— Я программист, Ральф. — Тимур слегка пожал плечами и развел руками. — Биологию, честно говоря, еще в школе не любил.
— Следовало ожидать… Работу мозга изучают лучшие ученые уже триста лет. В результате мы знаем все о его строении, микроскопической структуре, о проходящих внутри него химических реакциях. С каждым годом методы измерений становятся все точнее и совершеннее. Но никто, уверяю тебя, абсолютно никто не может объяснить, как он функционирует. Каким образом беспорядочное скопление примитивных клеток создает систему, которая регулирует работу одного из самых сложных организмов в природе? Я молчу о том, что никто и понятия не имеет, как и где зарождается сознание. Стыдно сказать, но ученые XXI века, расковыряв атом вещества настолько, что зашла речь о самоисчезновении материи, не могут с уверенностью сказать, где именно появляются мысли.
— Разве это не очевидно?
— У нас до сих пор нет ни одного прямого доказательства того, что человек думает мозгом. Ученые постепенно узнавали, за что отвечает каждая часть головного мозга: мозжечок координирует движения, таламус распределяет информацию от органов чувств, гипоталамус отвечает за физиологию, гиппокамп формирует эмоции и память. Но никто не знает точно, где возникают мысли.
Тимур недоверчиво покачал головой. Ральф улыбнулся:
— Разумеется, я не утверждаю, что мы думаем пяткой или ухом, но вполне вероятно, что мысли зарождаются где-то в спинном мозге, а не в коре головного, который, как принято считать, реализовывает высшие нервные функции… Ну, довольно об этом. Напрямую это не относится к предмету нашего разговора. Я должен дать тебе базовые знания о мозге. Без них ты не сможешь двигаться дальше. — Ральф откашлялся, готовясь к длинной лекции. — Нервная система состоит из нейронов — нервных клеток. Всего их в организме человека около 100 миллиардов. Примерно 20 миллиардов приходится на головной мозг. Нейрон состоит из ядра, тела клетки и отростков. — Ральф открыл на экране ноутбука рисунок с изображением нейрона. Каждый структурный фрагмент был подписан.
— Вот смотри: короткие и разветвленные отростки (их у нейрона много) называются дендритами. Длинный отросток (обычно у нейрона он один) — это аксон. По дендритам импульс приходит в нервную клетку. Дендрит может соединяться с дендритами других нейронов, а также с аксонами и с клетками рецепторов или же принимать импульс от внешних раздражителей. По аксону нервный импульс передается от нейрона в целевую клетку (в мышцу или железу). В начале этого процесса импульсы зарождаются между дендритами, затем, когда их становится много, аксоны выстреливают и передают импульс дальше в целевые клетки, вызывая сокращение мышечного волокна, выработку гормона и прочее. Так мозг управляет всеми процессами в организме: дыханием, сердцебиением, пищеварением, движениями, эмоциями, речью. Ученые все знают о механизме передачи импульсов и их воздействии на клетки тканей, но… — Ральф выдержал паузу, чтобы придать больше веса следующим словам: — Они не в состоянии объяснить, откуда берутся сами импульсы между дендритами. Ни один нейрофизиолог мира также не ответит на вопрос, как возбуждение дендритов преобразуется в безусловно осмысленный сигнал. Каким образом взаимодействие элементарных клеток позволяет произносить слова, воспринимать абстрактные понятия, координировать движения, планировать, принимать решения?
Тимур скучал. Он предпочел бы поскорее узнать, как Кейтаро и его команда вырастили своих ботов, что такое эти боты и какое отношение к ним имеет код, написанный Тимуром три года назад. У программиста не было желания выслушивать лекцию по нейробиологии. Ральф почувствовал настроение парня.
— А теперь сосредоточься, парень! — недовольно буркнул лектор. — Это важная информация. Так вот, между нейронами существуют так называемые синаптические связи. Синапс — это место контакта между двумя нейронами или нейроном и клеткой, принимающей сигнал. — Ральф сделал небольшую паузу. — За последние двадцать лет основные подходы к изучению мозга исчерпали себя. Абляция[50], электростимуляция[51], транскраниальная магнитная стимуляция[52], магнитно-резонансная томография давно не дают новых знаний. Изучать мозг при помощи этих методов — все равно что чинить наручные часы молотком и зубилом. Исследователи сходятся в том, что дальнейшее расширение знаний о функциях мозга возможно только в том случае, если удастся объединить дендриты с массивом микроэлектродов. Инструменты должны быть того же масштаба, что и нейроны, и при этом контактировать с максимально возможным числом дендритов. Другими словами, речь идет о создании искусственного синапса, соединении живой и неживой материи на основе нанотехнологий.
— У меня на родине нанотехнологиями считается все, что меньше гаечного ключа на 24 мм, — попробовал пошутить Тимур.
Но Ральф не обратил на это внимания и продолжил:
— В начале 80-х я поступил в аспирантуру Аризонского государственного университета в Темпе. Наша группа под руководством профессора Стивена П. Массиа пять лет разрабатывала идею техно-синапса. — Ральф отпил кофе из чашки. — Основная проблема не в том, чтобы соединить органику с неорганикой. Химики давно это умеют. Нам надо было соединить дендрит с материалом, способным воспринимать импульсы и превращать их в сигнал, который мы могли бы зафиксировать.
— И вы придумали, как это сделать?
— Нет, — признался Ральф. — Приклеить дендрит к металлу успели до меня.
— То есть вы украли идею? — Тимур прикусил язык, размышляя, не ляпнул ли он лишнего.
Ральф сверкнул выцветшими глазами.
— Здесь не все так просто, юноша. Эксперименты по созданию нейронных имплантатов продолжаются до сих пор. Сейчас нейрохимики могут намертво «приклеить» дендрит к чему угодно — от обычной стали до чистого золота. Однако все опыты проходят в лабораторных условиях, на отдельно взятой клетке или группе клеток. Но пока — а я за этим внимательно слежу — никто не сумел создать подобное соединение непосредственно в мозге живого человека. Понимаешь, о чем я, Тимур? Живого человека.
— А почему?
— А потому что мозг человека — специфическая система. Для того чтобы создать искусственный синапс в голове, сначала надо доставить внутрь мозга нужный материал и катализаторы реакции. Этого можно достичь двумя путями: направить их по кровеносным сосудам в мозг либо же — проделать в черепе дырку. Рассчитывать на то, что пациент добровольно согласится на то, чтобы его череп раскалывали зубилом, по меньшей мере неразумно. Казалось бы, выход один — разработать агенты, которые с кровью будут попадать в мозг, а там произойдет соединение с дендритами. Вроде бы ничего сложного. Но на самом деле это сложнее, чем отправить Армстронга на Луну.
Тимур постепенно начинал понимать, к чему ведет Ральф.
— В организме человека есть уникальная вещь, называемая гемато-энцефалический барьер, — продолжал нейрохимик. — Его еще в XIX веке открыл Пауль Эрлих. Краситель, введенный им в кровеносную систему крысы, распространился по всем органам и тканям животного, кроме мозга. А в 1913 году ученик Эрлиха южноафриканский хирург Эдвин Гольдман показал, что краситель, введенный в спинной мозг собаки, попадает только в ткани головного и спинного мозга и не окрашивает периферические органы. Благодаря этим опытам ученые узнали о барьере между мозгом и кровью. Этот барьер защищает нервные клетки от микроорганизмов, токсинов, антител, словом, от всего, что может нанести им вред. Он выполняет функцию фильтра, через который в мозг поступают питательные вещества, а из мозга наружу выводятся продукты жизнедеятельности. Часто этот барьер становится помехой медикаментозному лечению, не пропуская в мозг лекарство. Гемато-энцефаличнский барьер и являлся препятствием для создания техно-синапса.
Ученый перевел дух и продолжил:
— Профессор Массиа делал все правильно, ему удалось сблизить микробиологию и электронику. Но его, к сожалению, интересовала только академическая карьера — конференции, статьи, монографии. — Ральф скроил презрительную гримасу. — Перевод бумаги. Массиа даже не попытался повторить опыты в мозге живого человека. Он и шагу не сделал за пределы лаборатории. Несколько раз я намекал, что исследования бессмысленны, если не развивать их, пытаясь вставить чипы в мозг живого организма. Для начала хотя бы обезьяны. Надо мной просто посмеялись… Словом, я защитил диссертацию в начале 1984 года и покинул его группу.
— И вы нашли способ обойти гемато-энцефалический барьер? — догадался Тимур.
— Да. Поэтому я считаю себя отцом техно-синапса. Идея пришла сама по себе. Как все гениальное, она была простой. Тогда я не понимал, что с ней делать, куда двигаться дальше, но точно знал, что смогу протолкнуть микрочип в мозг. Но я не спешил с публикацией результатов, пытаясь найти сферы их применения. Как ни старался, я не мог придумать ни одной актуальной сферы, где можно было бы применить мои знания. Боялся, что, как только опубликую свое открытие, эти сферы подметит кто-то другой, тут же использует мои идеи,