Улучшаем нашу электрификацию: электрохимия для нового мозга и нового тела
Из коробочки с пенопластовым наполнителем Майк Вейзенд вынул два заказных электрода: два широких диска в форме маргариток, которые должны были подводить электричество в мой мозг. Один из них он приложил к моему виску и закрепил на голове с помощью бинта. А затем густо обвел по контуру вязкой зеленой жидкостью. Он объяснил, что “маргаритка” на виске и вторая на руке будут проводить через мой череп безопасный электрический ток.
Мы прошли в серое помещение без окон, которое лабораторные декораторы старательно превратили в театр военных действий. На одной стороне грудой до уровня плеч были навалены мешки с песком. Рядом прислонена большая винтовка М4: эту модель часто используют для боя на близкой дистанции. Я повесила винтовку на плечо. У стены напротив, примерно в десяти футах от мешков с песком, стояла тренировочная мишень, названная DARWARS Ambush!
Я пришла в лабораторию, чтобы испытать на себе экспериментальную технологию транскраниальной стимуляции постоянным током (коротко – tDCS). Впервые я услышала о ней на военной конференции агентства DARPA; это подразделение вооруженных сил США дало жизнь таким революционным технологиям, как интернет, GPS и лазеры. (Позднее эти конференции были прекращены, возможно, по той причине, что после них настырные журналисты вроде меня начинали разыскивать ученых, занимавшихся ускоренным обучением военных за счет воздействия на их мозг разрядами электрического тока.) Там я и узнала о новой технологии, позволявшей ускорить обучение снайперов с помощью направляемых в голову электрических разрядов. Программа так тщательно хранилась в секрете, что на переговоры с DARPA ушло четыре года, прежде чем я получила разрешение на двадцатиминутный телефонный разговор. Это не удивительно, учитывая их результаты: “Солдаты, обучавшиеся искусству стрельбы, смогли вдвое сократить время продвижения от уровня новичка до уровня мастера”, – рассказал мне по телефону руководитель программы. Аналогичные результаты были получены при изучении иностранных языков и физики.
Готова ли я была просто поверить ему на слово? На самом деле я хотела, чтобы кто-то мне объяснил, каково это, но мне не позволили встретиться с кем-либо из военных, участвовавших в испытаниях. “А можно мне самой попробовать?” – рискнула я задать вопрос.
Короткая пауза, а потом вдох, как будто человек на том конце собирался заговорить. “Я подпишу любой документ, какой вы попросите”, – выпалила я, уже в эйфории от предвкушения собственного мастерства, простимулированного электричеством.
Вновь пауза, на этот раз более длительная и явно с отключением микрофона с той стороны. “Вам нужно будет приехать в Калифорнию…”
“Конечно!” – ответила я, не дав ему закончить фразу.
Примерно месяц спустя я отправилась на Западное побережье. В предвкушении эксперимента и из-за общего возбуждения я допустила несколько ошибок. Первая состояла в том, что я наметила встречу на следующее же утро после одиннадцатичасового перелета из Лондона в Калифорнию – в плохое время и в неправильном направлении, не благоприятствовавшем сну. Потом была езда вверх и вниз по горам, поскольку я решила остановиться у друзей, чтобы сэкономить New Scientist сотню долларов на гостинице. Выяснилось, что горы Лос-Анджелеса намного выше, чем я предполагала. Из-за джетлага и горной болезни все время после посадки в самолет я спала урывками, не больше чем по полчаса. Заправившись опасной дозой кофе, я рулила вниз в предрассветной мгле, слегка всхлипывая и беспрерывно повторяя одну и ту же фразу: “Ну все, это точно конец, мне крышка!” А потом я еще и попала в пробку.
К моменту прибытия на встречу я была настолько озлоблена на саму себя, что не могла сосредоточиться на том, что меня ожидало. Четыре года стараний на двух работах в попытках проникнуть в это исследование, трансатлантический и трансконтинентальный перелет – и я даже не удосужилась уделить хоть какое-то время подготовке к нейробиологическому эксперименту? Я бы лучше написала об эксперименте, если бы просто пересказала мой телефонный разговор с DARPA, который вела из своего кабинета в Лондоне. Меня трясло от злости на саму себя.
Майкл Вейзенд с седыми волосами по пояс тоже не придавал мне уверенности. Вейзенд тогда работал в Университете Нью-Мексико и любезно согласился прилететь в Калифорнию, чтобы тем утром продемонстрировать мне свой электрический аппарат. Он провел меня в небольшое помещение, где я увидела громоздкий чемодан, в котором в выстланных пенопластом гнездах находились разные провода, мягкий флакон со зловещей ярко-зеленой жидкостью и бежевая коробочка, украшенная переключателями и циферблатами, а в ней – девятивольтная батарейка. Извлекая содержимое чемодана, Вейзенд спросил с усмешкой: “Можете себе такое представить на пункте контроля безопасности в аэропорту?”
Закончив подсоединять электроды к моему телу, он пристроил какую-то толстую штуку мне на спину под застежку на бюстгальтере. “Ну все, готово”, – сообщил он. Пришла пора отправляться на войну.
Началось все довольно легко с тренировки безо всякого электричества, пока я привыкала к весу модифицированной винтовки. Пространство вокруг меня имитировало пустыню; здесь не было никаких звуков, кроме свиста ветра, а передо мной располагался ряд металлических мишеней, по форме напоминавших человеческое тело. Когда я попадала в одну из них, пуля отскакивала с достаточно реалистичным звуком. Я выполнила серию упражнений. Несмотря на усталость, справилась я неплохо.
Вейзенд вернулся. “Ладно, теперь посмотрим, как можно сделать все максимально реалистичным”, – сказал он мне, возясь со стоявшей позади меня коробкой. Он имел в виду, что попытается приблизиться к контролируемым условиям клинических испытаний. Это означало, что я не буду знать, подключена ли я в данный момент к электричеству или нет, – для имитации эффекта плацебо. “Мы проделаем это несколько раз, но я не скажу, когда включаю ток”. Эти условия не соответствовали реальным испытаниям, но ведь я и не участвовала в реальных испытаниях. Это была просто проба, а я была “туристом”.
Он вышел, и спокойные дюны и мишени исчезли. Теперь я была снайпером на контрольно-пропускном пункте. Точнее, я стала чудовищным снайпером. Меня пробирала нервная дрожь, хотя ничего еще не происходило. Мои глаза лихорадочно перескакивали от здания к приближающимся машинам. В любой момент что-то могло случиться, но я не знала, что именно.
Я почти почувствовала облегчение, когда взорвалась бомба. Как только белое облако рассеялось, я увидела человека в начиненном взрывчаткой жилете, который бежал в мою сторону. То, что произошло позже, описано во вступлении к книге. У меня в голове остался только серый туман.
Вошел инструктор, перезарядил мою винтовку, и я вновь оказалась на пропускном пункте. В этот раз я уже знала, чего ждать, и была готова встретить первого террориста. Еще я умудрилась уничтожить стрелков, притаившихся на крыше, но после того, как на меня бросился второй террорист, внезапно ко мне с разных сторон со страшной скоростью рванулись сразу десять человек. И снова серый туман.
Я не помню, сколько раз я через это прошла. Еще три? Двадцать? Помню только, что каждая сцена казалась бесконечной, и когда в последний раз зажегся свет, я хотела только одного – чтобы это закончилось.
И одновременно с этим я начала задумываться, не жульничество ли все это. Недавно были опубликованы результаты экспериментов, которые показали, что тренировки с помощью tDCS в 2,3 раза повышают эффективность снайпера в обнаружении цели, но я ничего такого не замечала. Вообще говоря, давно известно, что некоторые исследователи, выполняющие контракты для американских военных, завышают или даже откровенно фальсифицируют результаты в угоду заказчику. Полностью измотанная и в ужасе от предстоящей обратной дороги в пробке, я потихоньку начала закипать.
Вошел Вейзенд и вновь стал настраивать аппарат. Я почувствовала во рту металлический привкус, как будто облизала ушко алюминиевой банки. Вот оно. Хотя предполагалось, что я не смогу отличить реальный эксперимент от контроля, мой зубной штифт выдал тайну. Несмотря на предшествовавший скепсис, я вдруг возбудилась. Я ждала своего момента “Матрицы”. В любую минуту в мой мозг должна была хлынуть новая информация, как поток зеленых кодовых иероглифов, одаривая меня неожиданной способностью понимать физику стрельбы. Но пока ничего не происходило. Только металлический привкус во рту. Я тяжело вздохнула и приготовилась снова испытывать внутриигровую смерть.
“Я скоро вернусь”, – сказал Вейзенд и вышел. Снова погас свет. И я спокойно и без шума устранила всех нападавших в этом эпизоде, длившемся, как мне показалось, три минуты, хотя Вейзенд (а также инструктор и несколько настенных часов) убеждал меня, что прошло двадцать.
“Скольких я подстрелила?” – спросила я инструктора, когда включился свет. Дальше вы знаете.
Тогда в моей голове начал крутиться вопрос, который продолжает беспокоить меня до сих пор: как может быть, что электрический ток, от которого работает мой компьютер, способен таким поразительным образом манипулировать тонким природным электричеством, обеспечивающим движение тела? И когда я смогу заполучить себе такое устройство? Сможет ли любой из нас делать такие вещи?
После эксперимента меня особенно интересовал вопрос номер два. Я помню, что через несколько месяцев во время рабочей встречи сама была удивлена, с каким возбуждением рассказывала об этом опыте одному из коллег. И не только о том, что я испытала в лаборатории. А еще и о том, как я возвращалась из лаборатории: я спокойно двигалась в потоке, и вести машину было невероятно приятно, хотя обычно я вожу в жутком напряжении, сжав зубы. Это состояние продлилось три дня, на протяжении которых я рассматривала все возникавшие проблемы так же, как встречала виртуальных убийц: спокойно, без паники, без дополнительных ритуалов, с составлением бесконечно длинного списка своих ошибок и преклонением колена в ощущении собственной никчемности. Этот бесконечный источник вдруг пересох. И внезапно жить стало намного легче. Как ни странно, оказалось, что можно просто делать дело без предварительных сложных танцев психологического самоуничижения.
И какую, мать ее (простите), роль в этом играет слабенький электрический разряд?
В соответствии с одной из теорий, это неинвазивный способ воздействия на альфа-волны. Эти волны, как вы, возможно, помните из пятой главы, были открыты Хансом Бергером. На протяжении большей части столетия считалось, что обнаруженные им колебания являются эпифеноменом – своего рода “выхлопными газами” мозга: что они могут сообщать лишь о простых вещах вроде того, что мозг работает, и иногда некую ограниченную информацию о его состоянии. Например, в 1930-е годы изучение волн с помощью электроэнцефалографии позволило Альфреду Лумису продвинуть исследования в области сна. Общепринятое ныне представление о существовании быстрой и медленной фазы сна было бы недостижимо без разграничения разных типичных форм волн.
Несколько экспериментов на животных показали, что теоретически характер мозговых волн возможно изменить, но без точности вживленного имплантата нельзя нацелиться на специфическую функцию, и пока не было прецедентов подобных экспериментов на людях, даже если бы на это удалось получить разрешение.
Все изменилось в 2000-е годы, когда два невролога из Университета Геттингена в Германии, Вальтер Паулюс и Михаэль Ницше, опубликовали статью с описанием новой технологии, названной транскраниальной стимуляцией постоянным током. Метод tDCS позволяет изменять мозговые ритмы без хирургической операции и наблюдать, повлияет ли изменение ритма на поведение или ментальное состояние человека. Метод достаточно прост в использовании и безопасен: достаточно просто прикрепить два электрода к голове в нужном месте и подать очень слабый ток (порядка 1–2 миллиампер). В 2003 году группа Паулюса опубликовала результаты эксперимента, которые вроде бы указывали на то, что метод tDCS помогает усилить когнитивные навыки, позволяя людям быстрее освоить случайную последовательность знаков на клавиатуре компьютера[442]. “Как будто вы наливаете одной небольшой части мозга чашечку кофе”, – прокомментировал один из соавторов статьи в интервью журналу New Scientist[443].
Тогда и возник всеобщий интерес к tDCS. Теперь все пытались улучшить функции мозга с помощью этого простого нового устройства. Через год Лиза Маршалл из Университета Любека действовала на спящих людей короткими импульсами tDCS с целью формирования более отчетливых воспоминаний за счет увеличения размера специфических загогулин на ЭЭГ, называемых сонными веретенами[444]. На следующее утро эти люди вспоминали словосочетания, которые заучивали накануне, с большей легкостью, нежели люди, на мозг которых электричеством не воздействовали. Другие исследователи поспешили воспроизвести этот и другие опыты на мозге. В университетах Оксфорда и Гарварда, а также в Шарите было показано, что слабые электрические токи позволяют улучшить память, математические способности, внимание и концентрацию, а также креативность. К 2020 году вышли уже тысячи статей, демонстрировавших влияние электрификации на память и познавательные способности.
Но проблема вот в чем. Метод работал не на всех. Даже у меня не всегда были одинаковые результаты. Как я писала во вступлении, метод сработал для улучшения качества стрельбы, но он не повлиял на мои математические способности.
Необычайным заявлениям требуются необычайные доказательства. Но постепенно стало выясняться, что во многих широко разрекламированных исследованиях не было даже обычных. Они были чрезвычайно слабо подкреплены данными и получены на небольшом количестве участников, которых можно пересчитать по пальцам. В некоторых исследованиях вообще не было контрольной группы, а в науке это смертный грех. Но проблема заключалась даже не в плохо поставленных экспериментах. Даже хорошие исследования никуда не годились, поскольку не было единого мнения о том, как именно tDCS позволяет достичь наблюдаемого эффекта. Тем временем некоторые люди, приобретшие то или иное новое устройство для использования tDCS в домашних условиях, начали жаловаться, что не замечали никакого эффекта.
А затем появилось несколько статей, в которых и вовсе ставился вопрос о том, не был ли метод tDCS одним большим обманом. В одном жутковатом эксперименте исследователи из Университета Нью-Йорка проверили влияние стандартного тока tDCS (силой 2 миллиампера, как я испытывала в Калифорнии) на трупе. По их словам, этого тока не хватило даже, чтобы проникнуть через череп в мозг: 90 % рассеялось по другим частям тела, включая скальп и кожу. Как такое слабое воздействие могло влиять на когнитивные способности? Даже исследователь, проводивший со мной эксперимент по протоколу DARPA, соглашался со скептиками: “На каждое правильное исследование, – сказал он мне, – приходится такое же количество экспериментов, предпринятых в слепой надежде на случайный результат”.
Действительно, к 2016 году эксперименты по установлению функциональной роли мозговых волн превратились в панацею. За что ни возьмись – кто-то уже ухватил грант на то, чтобы дернуть пациентов током. “Вот список того, что предположительно может делать tDCS”, – прокомментировал Винсент Уолш из Института когнитивных исследований при Университетском колледже Лондона на симпозиуме по tDCS и перечислил ряд состояний, среди которых были шизофрения, нарушение пищевого поведения, депрессия, мигрень, эпилепсия, боли, рассеянный склероз, зависимости, нарушение логики и аутизм – всего несколько десятков[445]. “Помилуйте!” – воскликнул он с едчайшим британским скепсисом в голосе. Конечно, не только он один вспоминал эпоху жульничества с биоэлектричеством, последовавшую за экспериментами Гальвани.
Такая ситуация сложилась по той причине, что переход от волн к инструменту, позволяющему ими управлять, произошел слишком быстро, и на этом пути сами волны куда-то исчезли. В Силиконовой долине тоже заинтересовались “перезапуском” мозга и финансировали исследования технологий для усиления альфа-волн, что породило шквал производства устройств для домашнего применения, ни одно из которых, по-видимому, не работает. Из-за чрезмерной увлеченности методом tDCS (работает ли он? может ли он изменить мозг? возникает ли потенциал действия?) мы забыли о том, для чего собирались использовать его изначально, а именно – чтобы понять, можно ли изменить мозговые волны (а не отдельные потенциалы действия в отдельных областях мозга) таким образом, чтобы это имело поведенческие последствия.
По мере угасания дискуссий по поводу tDCS появились новые подходы к усилению альфа-волн, возродившие интерес к их изучению и вопросу об их функциональности. Транскраниальная магнитная стимуляция (разряд с помощью гигантского магнита), глубокая стимуляция мозга и транскраниальная стимуляция переменным током (не гальваническим током, а быстрой серией импульсов, которые с очень высокой скоростью переключают положительные и отрицательные токи) сформировали новое и широкое видение мозговых волн: они не только отражают реальные события в глубинах мозга, но их изменения влияют на соответствующие аспекты поведения.
Язвительно настроенный Уолш вовсе не отрицает право технологии tDCS на существование – он и сам участвовал в исследованиях в этой области. Его (а также Кипа Людвига и многих других) раздражает то, как представляются и отражаются в прессе результаты столь статистически нерепрезентативных исследований. Некоторые данные были едва ли более достоверными, чем мой журналистский фортель (совсем не воспроизводимый). Но читатели не знают, что в исследованиях не было контроля и что участвовало в них только пять человек. Они видят обещания и новое устройство, не требующее операции, и считают, что это означает полное отсутствие риска. И поэтому многие хотят произвести такое устройство для себя. На платформе Reddit есть форум, посвященный перезагрузке мозга, на котором размещены основные схемы и другие инструкции. Мне понравилось. Мне выдали полное описание. И кончилось тем, что я купила для себя мозговой стимулятор (у меня не хватило таланта, чтобы собрать его самостоятельно). И я все еще не могу с уверенностью заявить вам, работает он или это плацебо. Я просто использую его, когда мой мозг предъявляет мне Список.
Мне повезло, а вот некоторые люди, самостоятельно сконструировавшие устройства, испытали неприятные последствия, ослепляя и обжигая себя при попытках в точности воспроизвести те параметры, которые могли бы эффективно стимулировать их мозг. Таких случаев набралось достаточно, чтобы группа нейробиологов опубликовала открытое письмо с просьбой прекратить самодеятельность[446].
Снова и снова дежавю
В последние годы увеличилось число исследований с применением технологии tDCS. Как и в отношении всех биоэлектрических методов, то, сработает этот подход или нет, зависит от тончайших и малопредсказуемых факторов. При постановке эксперимента нужно учитывать десятки параметров. Даже толщину черепной коробки! (Тут должна быть шутка про твердолобость.) Некоторым людям везет, и их параметры подходят для применения какого-то типа электрической стимуляции.
По-видимому, я как раз попала в эту категорию, что стало мне ясно через несколько лет после случайного разговора с исследовательницей, изучающей влияние tDCS на депрессию. Она просияла, когда я сообщила, что под воздействием электричества моя негативная самооценка рассеялась, как утренний туман в Сан-Франциско. Она рассказала, что идентифицировала популяцию людей с депрессией, у которых болезнь проявляется именно в таком недовольстве собой, и они всю свою энергию тратят на препирания с самими собой. Именно эти симптомы лучше всего поддавались воздействию данным методом. Но, подобно Хелен Мейберг, работу которой по методу глубокой стимуляции мозга я упоминала в пятой главе, она все еще пытается понять, как отличить людей, на которых лечение подействует, от тех, на кого оно не возымеет никакого эффекта.
Изучение стимуляции мозга не завязло – просто это действительно очень-очень трудный процесс, как и любое научное исследование[447]. Не существует никакого научного заговора по пропихиванию в журналы плохих результатов в обход рецензентов, но каждое отдельное исследование может столкнуться со многими проблемами: нехватка средств для привлечения достаточного количества участников, предвзятость исследователей, нестандартное оборудование, сила мотивации: параметров столько, что непонятно, с чего начать.
Клинические испытания всегда начинаются с привлечения небольшого числа пациентов (иными словами, с привлечения небольшого количества средств, чтобы сберечь их для более масштабных финальных испытаний). Это стандартная ситуация. Однако испытания малого масштаба чаще истолковываются предвзято. Как объясняет бывший директор NIH Кип Людвиг, это не означает, что небольшие исследования бессмысленны – они должны встраиваться в более масштабные, окончательные исследования, которые могут дать уже более общие окончательные результаты.
Проблема в том, что мы забываем, что эти первые исследования не являются доказательством: все сложности, о которых я говорила выше, приводят к высокой вероятности “ложноположительного результата”, показывающего, что ваш метод работает хорошо (хотя на самом деле это не так). Именно это, к сожалению, произошло с препаратами ивермектином и гидроксихлорокином для лечения больных COVID-19: далекие от науки люди слишком сильно уповали на одно или два ранних исследования с недостаточным количеством участников и недостаточно продуманной постановкой эксперимента. Более поздние и решающие исследования с большим вложением средств показали, что первые результаты были ошибочными. Однако к тому времени первичная ложная информация уже широко распространилась.
Уже совсем скоро мы можем оказаться в следующем раунде этой игры в обещания и обвинения. Методы электроцевтики становятся неинвазивными, как tDCS. Появился метод под названием “технология стимуляции блуждающего нерва” (VNS). Он получил значительную финансовую поддержку из Силиконовой долины и завирусился во всех социальных сетях, но принял иную форму, нежели предсказывали десять лет назад. Большинство инвесторов поддержали не вживляемые имплантаты, а портативные внешние устройства, которые воздействуют на нервы через неповрежденную кожу – например, небольшие наушники, стимулирующие блуждающий нерв там, где он поднимается из глубин тела и подходит к самой поверхности кожи внутри ушной раковины. И вновь начались дискуссии: помогает ли метод для усиления концентрации, борьбы с тревожностью, депрессией… Остальное вам уже известно. Как и в случае с tDCS, на каждое исследование с намеком на положительный эффект для небольшой группы пациентов (причем не все они проводятся корректно) приходится другое, в котором выясняется, что метод не работает[448].
Если мы хотим понять электром достаточно хорошо, чтобы управлять им прицельно с помощью неинвазивных методов, для начала нужно провести крупномасштабные испытания инвазивной технологии, которая показала бы, как этот метод влияет на наше биоэлектричество.
Но возникает вопрос: кто позволит вскрывать себе череп, чтобы обеспечить такие данные? На сегодняшний день все устройства и все знания об электрических параметрах нашего тела – от сердцебиений Катарины Серафин до работы Мэтта Нэгла с BrainGate и создателей VNS – мы получили благодаря людям, для которых участие в испытаниях подобного рода было последней надеждой. Борьба с раком, восстановление конечностей, устранение врожденных дефектов, обновление нервной системы и управление иммунитетом, к которым здоровые люди будут прибегать в будущем для самоусовершенствования, – все это зависит от следующего поколения испытателей.
Испытатели
Примерно в то же время, когда Дженнифер Френч пыталась склонить FDA к принятию положительного решения в отношении метода стимуляции осциллирующим полем, она основала юридическую группу Neurotech Network по вопросам нейротехнологии, которая помогала людям с неврологическими нарушениями подобрать вспомогательную технологию для каждого специфического случая. “Технология может стать великим уравнителем, – говорит Френч. – Она дает людям возможность выбора”.
Однако часто разработчики нейротехнологических методов уделяют внимание таким показателям, которые могут выбить слезу на глазах, но не таким, которые могли бы действительно помочь людям, по-настоящему нуждающимся в новой технологии. Френч понимает, почему это происходит. “Возвращение людям возможности ходить звучит заманчиво”, – комментирует она. Но за сценой, когда стихает ажиотаж прессы, исследователи спокойно пишут проекты с такими приоритетами, которые действительно важны для людей с повреждениями спинного мозга: ослабление боли, контроль функции кишечника и мочевого пузыря. “Поиски решения реальных проблем таких людей прессу не возбуждают”.
Публику привлекают такие заявления, которые исследователь Стелла Юнг, занимающаяся проблемами нетрудоспособности, называет “вдохновляющим порно”, и это имеет далеко идущие последствия[449].
Например, в социальных сетях и в традиционной прессе распространяются видеоизображения парализованных людей, которые вновь смогли ходить. Такие вырванные из контекста обрывки информации (а часто это именно так – вы ведь знаете, как работает интернет) дают людям полностью искаженную информацию о возможностях восстановления после перенесенного повреждения.
“Каждый раз, когда появляются подобные новости – «Ура, мы излечиваем людей с повреждением спинного мозга и позволяем им вновь ходить!» – создается ошибочная картина, – комментирует Френч. – И потом наша юридическая группа принимает массу телефонных звонков от людей в таком же состоянии, которые интересуются, когда они смогут получить это лечение”. Конечно, это никакое не лечение, и организациям вроде ее группы приходится возвращать людей с небес на землю. Восторги средств массовой информации вредны сразу по нескольким причинам.
Ложное впечатление, создаваемое прессой, затрудняет понимание существующих реальных возможностей. И это мешает людям объективно оценить пользу от участия в испытаниях новых методов.
Когда Фил Кеннеди по собственному желанию решил провести на себе чрезвычайно рискованную (и потенциально неэтичную) хирургическую операцию, в технической прессе его громогласно превозносили как героя, жертвующего собой ради науки. Однако обычно, за редкими исключениями, добровольные участники клинических испытаний редко удостаиваются таких похвал. “Людей, которые испытывают нейротехнологические устройства, можно в полной мере сравнить с летчиками-испытателями, такими как Чак Йегер или Базз Олдрин”, – считает Френч. Подобно людям, рисковавшим жизнью ради развития научных представлений о звуковом барьере и космических полетах, добровольцы, испытывающие новое нейротехнологическое оборудование, тоже заслуживают признания в качестве смельчаков, рискующих собственной жизнью ради расширения научных горизонтов.
Йегер и Олдрин (а также Кеннеди) прекрасно осознавали все возможные риски, прежде чем совершили экспериментальные полеты. Но не существует никакого стандартного набора информации, которую врачи должны сообщать добровольным участникам клинических испытаний. Люди участвуют в испытаниях новых инвазивных нейротехнологий в одинаковой степени из альтруистических соображений и в надежде на то, что испытания позволят найти новый способ лечения или помощи. Иногда добровольцы вызываются участвовать в испытаниях от отчаяния и под впечатлением от ошибочных идей, вызванных “вдохновляющим порно”. Френч это безмерно раздражает, поскольку люди, соглашающиеся на участие в испытаниях, – это не морские свинки, и их не следует унижать снисхождением или завлекать ложной надеждой.
Поручать человеку роль летчика-испытателя этически оправдано только в том случае, если тот полностью осознает, что что-то может пойти не так, и действительно понимает, на что данная технология способна, а на что – нет. На сегодняшний день в этом вопросе нет полной ясности. “Мы должны быть совершенно откровенны с людьми по поводу того, что эти испытания могут дать им лично”, – считает Френч. Но у врачей не существует стандартов, которых они должны придерживаться в беседе с добровольными участниками клинических испытаний.
В любом случае каждый исследователь, занимающийся разработкой биоэлектрических устройств, обязан учитывать этический аспект медицинского протезирования. Нам известны мрачные истории людей, которым встраивали имплантаты против их воли, но что мы знаем об удалении имплантатов? Иногда экспериментальные имплантаты изымают у пациентов против их воли после развала производящих компаний. Пару лет назад я провела несколько часов на конференции по нейробиологии, где беседовала на эту тему с нейробиологом и философом из Университета Тасмании Фредериком Гилбертом, который занимается вопросами извлечения имплантатов.
Гилберт обращает особое внимание на главный этический вопрос: будущим участникам испытаний часто не рассказывают о том, что произойдет с их устройствами впоследствии. Исследователи из Университета Райса и Медицинского колледжа Бейлора выяснили, что участники испытаний обычно плохо представляют себе судьбу своих протезов после завершения исследований.
Типичный пример – человек с таким заболеванием, которое снижает качество жизни и не поддается воздействию обычными методами. Может быть, он больше не может водить машину или ходить на работу. В качестве последнего средства он присоединяется к клиническим испытаниям протеза в надежде изменить ситуацию. И протез работает. Человек вновь водит машину, строит планы и возвращается к нормальной предсказуемой жизни, которая большинству из нас кажется чем-то само собой разумеющимся.
Но его протез – экспериментальное устройство, и когда нейротехнологическая компания, вживившая устройство, обнаруживает, что оно помогает не всем участникам испытаний, она разоряется. Неплатежеспособная компания больше не может поддерживать работу устройств и требует вернуть их обратно. А это означает, что будет следующая операция на мозге для извлечения экспериментального устройства. Но пациент не готов вернуться к той жизни, которую вел до имплантации. Он не подозревал, что у него отнимут устройство и будут проводить еще одну операцию на мозге. “И вот как, по-вашему, следует возвращать такие устройства? – спросил меня Гилберт. – Охотиться на этих людей, что ли? Это уже напоминает фильм «Бегущий по лезвию»”[450].
Если какая-то совсем новая технология оказывается успешной, пресса взахлеб рассказывает о парализованных людях, которые опять едят виноград, или о результатах испытаний, раскрывающих новые возможности мозговых имплантатов. Но что происходит после завершения испытаний? Тут пресса ведет себя уже гораздо более сдержанно.
Возможно, вы задаетесь вопросом: а почему нельзя оставлять такие устройства внутри организма? Обычно дело в том, что они требуют долгосрочной технической поддержки, которую потерпевшая крах компания уже не может обеспечить. Нужно менять батарейки в стимуляторах или настраивать частоту импульсов. Это означает, что люди с протезами в сером веществе мозга должны иметь возможность обратиться к специалисту, который умеет проводить такие проверки. В редких случаях такая возможность есть – например, если вашими клиническими испытаниями руководит Хелен Мейберг. Мейберг можно назвать экспертом по глубокой стимуляции мозга: после долгой и удачной карьеры в Университете Эмори она перешла в Центр передовой контурной терапии, только что созданный при Медицинской школе Икана госпиталя Маунт-Синай в Нью-Йорке. По ее словам, когда вы ставите пациентам протезы, вы этих людей “приобретаете”. “Не в том смысле, что вы можете делать с ними все, что захотите, а совсем наоборот”, – комментирует она. Специалисты несут за них пожизненную ответственность. Мейберг очень яростно отстаивает эту идею и борется за то, чтобы оставлять участникам испытаний устройства для глубокой стимуляции мозга после завершения экспериментов. Но она – большой авторитет в нейробиологии, в ее распоряжении имеется множество полномочий, возможности института и университетское финансирование.
Профессор права из Стэнфорда Хэнк Грили является экспертом по биологической этике. Он считает, что до того, как специалисты в области нейроинженерии или биоэлектричества начнут проводить какие-либо испытания, их компании или университеты обязательно должны инвестировать средства в эти проекты. “Некий общий фонд, который позволит людям сохранить устройства, поддерживать их и чинить, и менять в них батарейки, – считает он. – Эти люди – не подопытные крысы. Нельзя встроить им протезы, собрать нужные вам сведения и потом просто удалить устройства”.
В настоящее время Френч предоставляет экспертные консультации нескольким комитетам по нейроэтике и по защите прав пациентов, в том числе в Национальном институте здоровья, инициативе BRAIN и Институте электрической и электронной инженерии, который вырабатывает руководство по нейроэтике в отношении применения медицинских и нейротехнологических устройств. Эти новые стандарты должны обеспечить предоставление всей необходимой информации добровольцам, участвующим в испытаниях методов глубокой стимуляции мозга, стимуляции спинного мозга и других нейротехнологических методов последнего поколения. Это часть более масштабной инициативы, которая привлекает все более широкое внимание – в частности, в 2021 году она была законодательно утверждена в Чили[451].
Не играйте с электричеством
Чем больше у нас будет хорошо информированных добровольцев, тем быстрее будут расширяться наши знания о нейронных имплантатах, электроцевтике и других методах электрического вмешательства. Однако электрическая стимуляция – не единственный способ воздействия на наши нормальные биоэлектрические функции.
Сегодня мы начинаем искать “электрические лекарства” будущего среди препаратов, действующих на ионные каналы, которые используются уже несколько десятилетий. Такие препараты должны управлять ионными каналами – блокировать их, открывать или каким-то еще образом влиять на их состояние. Как мы обсуждали в седьмой и восьмой главах, более глубокое понимание их роли в проведении биоэлектрических сигналов позволяет проводить новые исследования и перепрофилировать эти препараты для использования в противораковой терапии и регенеративной медицине. Но с этим пониманием приходит один тревожный вопрос: мы уже используем так много подобных лекарств, но осознаем ли мы до конца, как они влияют на наш электром? Может, пора уже это выяснить?
Мы начали использовать лекарственные препараты, действующие на ионные каналы, задолго до того, как узнали о существовании этих каналов. Мы стали их применять, поскольку они работали, и лишь позднее поняли, как именно они работают.
В некоторых случаях нам уже достаточно хорошо известны побочные эффекты биоэлектрических препаратов. Например, многие противоэпилептические препараты при приеме во время беременности вызывают ряд врожденных пороков у ребенка. Оказывается, это связано с тем, как они воздействуют на наше биоэлектричество. Многие из них подавляют слишком активные натриевые или кальциевые каналы, и, хотя это помогает успокоить соответствующие нейроны и остановить приступы, появляется все больше доказательств того, что это также нарушает передачу информации, необходимую для правильного формирования плода. Тяжесть потенциальных последствий от приема одного препарата (повышенный риск пожизненного нарушения способности читать и учиться, а также вероятность физических дефектов) стала причиной ограничения его назначения женщинам на пике репродуктивного возраста, когда они могут забеременеть.
Противоэпилептические препараты – далеко не единственный класс лекарств с широким спектром влияния на ионные каналы, однако исследований, посвященных изучению воздействия других препаратов на сложные связи между ионными каналами и развитием плода, было проведено очень мало. Эмили Бейтс из медицинской школы Университета Колорадо, подобно Кипу Людвигу, исследует мельчайшие подробности действия биоэлектричества, но она проводит исследования с точки зрения специалиста по биологии развития. Бейтс уже давно интересовалась тем, какие еще лекарства могут нарушать работу ионных каналов и тем самым приводить к дефектам развития.
Позвольте сделать одно краткое пояснение. Некоторые из этих исследований находятся еще на самых начальных этапах. Рассуждения о влиянии лекарств на развитие плода часто звучат авторитарно. Беременным вообще мало что “можно” без строгих наставлений окружающих. Я пришла бы в ужас, если бы мою книгу сочли еще одной дубинкой для наказания тех, чья жизнь в этот момент и так достаточно тревожна. Вот почему так важно финансировать исследования, которые позволят узнать, что безопасно для развивающегося плода.
Бейтс сосредоточила внимание на таких лекарствах, для которых уже имелось достаточно большое количество данных, чтобы выявить наличие негативного эффекта на протекание беременности. Например, широко известно, что курение “повышает риск для здоровья развивающегося ребенка, в том числе риск недоношенности и недостаточной массы тела”, как подтверждает Центр контроля заболеваемости, а также напрямую связано с врожденными дефектами ротовой полости и губ, таких как расщепленное небо. Однако трудно понять, какой компонент из 7000 составляющих сигареты является истинным виновником проблемы, поскольку они относятся к очень широкому спектру веществ, в числе которых соединения аммиака и свинца, и многие из них считаются канцерогенами. Отчасти по этой причине курение электронных сигарет было молчаливо принято в качестве способа снижения риска – это чистый никотин без других составляющих[452]. Может быть, никотин в такой форме тоже не безопасен, и доктора не советуют курить электронные сигареты, однако не удивительно, что курильщицы часто к ним прибегают при беременности. А если они и раньше курили электронные сигареты, возможно, забеременев, они даже не пытаются бросить курить. В любом случае при употреблении электронных сигарет доза попадающего в организм никотина часто возрастает[453].
Приводит ли воздействие никотина к врожденным дефектам? Бейтс действовала на беременных мышей чистым никотином, помещая их в заполненную никотином камеру (по сути, в большой кальян), и обнаружила, что у новорожденных мышат имели место некоторые характерные пороки развития: у них были более короткие кости, особенно плечевые и бедренные (что коррелирует с низким ростом у людей), а также нарушалось развитие легких[454]. Таким образом, нельзя сказать, что никотин безвреден, поскольку именно он вызывал появление этих дефектов. Следовательно, электронные сигареты с никотином вредны для развития ребенка.
Пока что окончательно установить общий механизм этих физических эффектов невозможно. Однако результаты многих других исследований вполне соответствуют этим новым данным и укладываются в единую картину. Например, уже установлено, что никотин связывается с калиевыми каналами, называемыми каналами внутреннего выпрямления, и перекрывает их; такие каналы поддерживают в клетке “комфортную концентрацию” ионов, поскольку их функция заключается в том, чтобы впускать в клетку больше калия, чем выпускать из нее. Бейтс всю жизнь занимается изучением каналов именно этого типа. По предварительным данным, полученным в ее лаборатории, алкоголь тоже может влиять на такие каналы и, следовательно, становиться причиной врожденных дефектов при фетальном алкогольном синдроме.
Анестезия также оказывает на ионные каналы странное действие, но мы пока еще не понимаем, какое именно. Лекарства могут влиять на передачу биоэлектрических сигналов не только при беременности. Если вы когда-либо подвергались общему наркозу, есть небольшая вероятность того, что вы уже попали в зону повышенного риска развития рака[455] или проблем с памятью[456]. Описаны случаи, когда люди, казалось бы, находятся под наркозом, но в реальности это не так, или у них развиваются стойкие и загадочные симптомы, как при посттравматическом расстройстве[457]. Но мы не знаем, почему это так, поскольку, в сущности, не знаем, как действует анестезия. Конечно, кое-что мы все же знаем. “Мы знаем, что она действует на нейроны”, – комментирует профессор анестезиологии из Гарварда Патрик Пардон. Анестезия заставляет нейроны возбуждаться совершенно необычным образом по сравнению с нормальными физиологическими процессами, а иногда полностью отключает возбуждение на несколько секунд кряду. Результатом является ощущение прострации, более полное, чем любой сон. Мы знаем, что нейроны перестают работать, но не можем объяснить на молекулярном уровне, как это происходит.
И мы не знаем, как они включаются опять. “Забавный аспект общего наркоза заключается в том, что каждый из нас просыпается после него тем же самым человеком, каким заснул”, – рассказывает Майкл Левин. На самом деле не все. У некоторых людей случаются галлюцинации. А маленькие бессмертные червячки планарии, если их подвергнуть анестезии (и отрезать им голову), потом отращивают новую голову – но только другого вида. Даже бактерии реагируют на анестезию.
Но не только лекарства могут застать врасплох наши ионные каналы. В 2019 году пятидесятичетырехлетний строительный рабочий внезапно упал и умер, хотя до этого находился в полном здравии. Через год в журнале New England Journal of Medicine были опубликованы результаты исследования этого странного случая[458]. На протяжении трех недель до смерти мужчина каждый день съедал одну или две большие упаковки лакричных конфет. В Главном госпитале Массачусетса, где врачи сутки боролись за его жизнь после того, как он упал, стало ясно, что у него необратимо нарушен сердечный ритм. Оказывается, один из активных компонентов лакрицы, глицирризин, имитирует процесс, который тело использует при необходимости удержать натрий и выгнать калий. Калиевые каналы пытались найти ионы, но их не было. Без этих ионов, необходимых для регулировки равновесия калия и натрия, клетки сердца не могли поддерживать регулярные потенциалы действия. Этот человек был не первым, с кем такое произошло. Несколько аналогичных случаев стали поводом для публикации в 2012 году обзорной статьи под заголовком “Злоупотребление лакрицей”, авторы которой с беспокойством отмечали, что лакрица – “не просто сладость”. Они требовали от американского Управления по контролю за продуктами и лекарствами обратить внимание на это “вещество” и предупреждать общественность о его опасности для здоровья[459]. Через пять лет FAD отчасти учло это требование, выпустив суровое предупреждение об опасности употребления лакричных конфет в период Хэллоуина. И задавало вопрос: “Черная лакрица – сладость или гадость?”
Как видите, наблюдения я собрала достаточно разрозненные. Это была попытка отобразить все неожиданные способы непреднамеренного воздействия на электром. Надеюсь, я помогла вам создать более цельную картину роли биоэлектричества в нашем организме. К сожалению, пока еще на этом направлении ощущается серьезное сопротивление. Хороший пример – реакция на статью Бейтс.
Каждый на своей колокольне
Эта статья не должна была вызвать никаких споров. Это был обычный обзор, причем достаточно сдержанный. Уже никто не спорит с тем, что биоэлектричество играет важную роль в развитии, хоть мы пока и не знаем механизмов этих процессов. И поэтому Бейтс и ее соавторы представили обзор различных механизмов и теорий для объяснения влияния биоэлектричества на развитие плода. Они отослали рукопись в журнал, который отправил ее нескольким другим ученым на рецензирование, как это обычно происходит во всех уважаемых журналах перед любой публикацией. А потом издатель передал Бейтс их отзывы с беззаботным комментарием обратить на них внимание. Бейтс неосмотрительно решила почитать рецензии прямо перед сном.
Некоторые отзывы были уничтожающе враждебными, причем до такой степени, что это не вязалось с содержанием статьи, которую они комментировали. Никто не обсуждал методологические ошибки и не обвинял ее в подтасовке данных. Негодование вызвала сама тема исследований. В качестве примера комментария достаточно привести выражение “миф о мембранном потенциале”. По-видимому, роковой ошибкой Бейтс было упоминание биоэлектрического кода.
Я не в первый раз слышала о таких пренебрежительных и резких отзывах: Энн Ражничек (которая работала с Боргенсом) рассказывала мне об отрицательном отзыве на грант, состоявшем из единственной фразы: “Кто-то еще верит в эту чушь?” Но я научный журналист, и я знаю, что убийственные отзывы на статью – это лишь часть игры. Я разговаривала и с другими исследователями и заметила закономерность[460]. Люди не верили, что Лора Хинкл обнаружила электротаксис клеток. Они не верили Дэни Адамс. Не верили Ай-Сун Цэнь. “Но никто и никогда не говорил, что не верит нашим данным, – рассказывал мне один специалист по биоэлектричеству. – Они просто не хотят об этом слышать”. А теперь появилась Бейтс с новыми вариациями на ту же тему. Общим во всех отзывах было то, что критики не углублялись в детали исследования. Они скорее просто выдавали общие слова и презрительные эмоциональные замечания, причем в терминах веры. Когда скептики не могут указать на специфическую научную или методологическую проблему в публикации, они используют фразы типа “Я в это не верю”. Именно это заявил коллега Майклу Левину во время конференции: “Я не читал эти статьи, и мне не нужно их читать. Я в это не верю”.
Во что именно они не верят? Это зависит от того, кто комментирует. Левина часто приглашают выступить в разных местах – от департаментов биологии развития до конференции NeurIPs – самой крупной конференции по искусственному интеллекту в мире. “Кто-то обязательно бесится, – рассказывал он мне. – По какому поводу бесится – зависит от того, перед кем я выступаю”. Заявления, которые нейробиологам кажутся очевидными, молекулярными генетиками воспринимаются как кощунство. Однако скептическое отношение к биоэлектричеству за пределами нервной системы – не всеобщий заговор. Это всего лишь проблема системы образования.
Хосе Лопес из Национального научного фонда считает, что необходимо налаживать новые пути коммуникации между разными дисциплинами. “Нам нужен новый департамент, и нам нужны люди с энциклопедическими знаниями. Не такие, как были раньше, – этот поезд ушел. Такие люди, как Александр фон Гумбольдт или Гальвани, жили в те времена, когда еще было возможно знать в науке абсолютно все. Теперь ученый всю свою жизнь в науке может заниматься одной мутацией в одном гене, которая вызывает один вариант редкой болезни”. Стивен Бэдилек соглашается, что в области медицины многие видят ситуацию только со своей колокольни.
Прямо сейчас появляется интересная новая альтернатива, например, на факультете биоинженерии Массачусетского технологического института, где можно получить ученую степень сразу по нескольким специальностям: студенты этого факультета обучаются междисциплинарным знаниям и обращают внимание на термины и понятия, необходимые для преодоления разрывов между разными дисциплинами. Их учат воспринимать потоки информации в рамках системной биологии, а не в виде отдельных фрагментов.
“Так странно, что нас этому не учат”
Эмили Бейтс четыре года занималась биологией развития в Университете Юты и ни разу не слышала термина “ионный канал”. Затем она делала диссертацию по нейробиологии в Гарварде, и там ионные каналы вошли в ее лексикон, но она не знала, что у них есть какая-то функция за пределами нервной системы. “Конечно же, я понимала, что они нужны для работы мышц и также для работы бета-клеток поджелудочной железы”, – рассказывает она. Однако в годы учебы в университете и в аспирантуре ей казалось, что “ионные каналы изучают в нейробиологии, но вряд ли в связи с другими тканями”. Она поразилась, когда узнала (совершенно случайно), что дефекты каналов могут вызывать патологии развития, влияющие на форму и строение тела ребенка. “Я была невероятно удивлена, – комментирует она. – Так странно, что нас этому не учат”.
Идея ее восхитила, и она начала изучать роль ионных каналов в развитии организма. Но она не понимала, в какую сторону двигаться. На ее факультете не было никого, кто мог бы ее направить. “Мне казалось, что только я одна изучаю эту странную штуку, которая никого больше не интересует”. Она не знала даже, какие ключевые слова использовать для поиска научных статей. “Это был черный ящик”.
Когда статью опубликовали, она получила электронное письмо от Майкла Левина – он послал ей несколько своих работ и представил ее другим людям, занимавшимся похожими исследованиями. Левин стал их связующим звеном. Бейтс начала посещать конференции и быстро подключилась к группе исследователей, изучавших такие каналы. “До того, как со мной связался Майкл Левин, я чувствовала, как будто сама являюсь частью странной аномалии, которую я изучаю”.
Так что не приходится удивляться, что ее рецензенты были так раздражены. Честно говоря, вполне вероятно, они вообще никогда не слышали об ионных каналах. “Подобрать рецензентов с соответствующими знаниями действительно довольно трудно, – прокомментировал Левин в 2018 году во время круглого стола, организованного редакторами только что созданного журнала Bioelectricity. – Было непросто найти рецензентов, которые со своей колокольни могли бы видеть общую картину”. Новый журнал стал частью программы, направленной на превращение биоэлектричества в самостоятельную область исследований, посвященную анализу широкого диапазона связанных биологических явлений от биологии развития до искусственного интеллекта. Чтобы проект удался, исследования в области биоэлектричества должны уподобиться натурфилософии той эпохи, когда свои основополагающие открытия совершил Гальвани. “С каких пор у природы существуют отдельные направления?” – любит вопрошать Левин. Однако я не представляю себе очевидной альтернативы разделению науки на различные дисциплины.
Это разделение является частью современных представлений о биологии, которые, как ни странно, могут ограничивать ее развитие. “Современная биология в значительной степени сосредоточена на изучении биологических молекул и особенно генов, которые определяют их структуру и функции”, – писал Франклин Гарольд в 2017 году в книге “Сделать мир понятным”.
Но такой подход ограничивает наше понимание жизни. Одна из причин, по которым так сложно выявить механизмы биоэлектричества (а также, безусловно, одна из причин, почему биоэлектричество ассоциируется с жульничеством), заключается в том, что инструменты для наблюдения за такими тонкими и эфемерными процессами стали появляться лишь несколько десятилетий назад.
До этого времени… Да даже теперь наблюдение за живыми клетками – скорее исключение, чем правило. Большинство научных открытий касательно нашей биологии были сделаны в результате анализа мертвых тканей. В большинстве биологических исследований, проводимых по принципу “сначала стреляй, потом задавай вопросы”, в первую очередь клетки убивают, а потом начинают выискивать в образовавшейся мешанине какие-то важные факторы. Это отличный путь для классификации отдельных элементов клетки, но в мертвых клетках нет никаких электрических сигналов, и поэтому совершенно невозможно узнать что-либо об электрических процессах в живых клетках и тканях. А это, в свою очередь, сильно затрудняет понимание того, как электричество влияет на другие параметры. Как пишет Пол Дейвис, изучать клетки таким образом – все равно что пытаться “понять, как работает компьютер, только путем изучения его внутренней электроники”, без учета того, как эти компоненты обрабатывают информацию[461]. Гальвани и Альдини повезло, поскольку некоторые биоэлектрические процессы можно изучать даже через день или два после смерти, но чрезвычайно трудно наблюдать электрические токи и изменение напряжения в живых организмах в реальном времени.
И именно поэтому я уверена в том, что сейчас мы живем в эпоху биоэлектричества. Поскольку сейчас происходит прогресс в развитии инструментов, позволяющих анализировать живые клетки, просто невероятно ускорился. Взять хотя бы потенциал-зависимый краситель, использованный Дэни Адамс, который появился только в начале 2000-х годов. Сегодня многие лаборатории используют различные варианты этого метода (который делает биоэлектрические параметры видимыми невооруженным глазом), и накапливаются новые данные. В 2019 году Адам Коэн из Гарварда пытался использовать флуоресцентный краситель, чтобы ответить на мучивший его вопрос о том, как клетки и ткани осуществляют переход от нулевого потенциала стволовых клеток к окончательной электрической идентичности. Коэну было интересно, происходит ли при развитии эмбриона плавный и постепенный рост потенциала от 0 до 70 милливольт с последовательным прохождением через все промежуточные значения, или имеет место резкий скачок сразу от 0 до 70 милливольт.
Выяснилось, что события развиваются по второму сценарию, и, следовательно, ткани приобретают идентичность таким же образом: стволовые клетки скачком превращаются в клетки кости, не останавливаясь на каких-то промежуточных стадиях. Все клетки, соединенные между собой щелевыми контактами, переходят из нулевого состояния стволовых клеток в окончательное состояние таким же образом, как вода превращается в кристаллы льда[462].
Сейчас стадию разработки проходят несколько новых устройств, которые позволят нам взглянуть на живые системы с учетом всех сложных электрических аспектов, не прозябая “в пылу редукционизма”, как пишет в своей книге Пол Дейвис[463].
Благодаря такому подходу мы сможем создать цельное представление о нашем электроме. Давая определение этому термину в 2016 году, голландский биолог Арнольд де Люф описал электром как “общность всех ионных токов любого живого существа – от уровня клеток до уровня организмов”. Нам нужно построить карту всех ионных каналов и щелевых контактов и представить себе, как изменение клеточного потенциала может влиять на клетки и ткани. Нам нужен атлас висцеральных нервов, чтобы понять, как нервная система контролирует функционирование органов. Многие из этих аспектов я описала в книге, но еще для огромного количества тем просто не хватило места. Биофизик Алексис Пьетак работает над созданием устройства, которое поможет вскрыть сложные аспекты влияния мембранного потенциала клеток на их идентичность: эта программа под названием BETSE (биоэлектрический тканевый симулятор) позволит таким исследователям, как Майкл Левин, создавать модель распространения биоэлектрических сигналов в виртуальных тканях[464]. Хотелось бы, чтобы все эти устройства и информация, которую они позволяют получать, возвестили будущее, в котором интерфейсы смогут контактировать с биологическими тканями по их же правилам и, возможно, улучшать их.
На протяжении последних пятидесяти лет мы верили машинам и инженерам, предвосхищавшим расцвет всеведущего искусственного интеллекта и киборгов, что для некоторых людей означало избавление от нашей немощной “телесной плоти” и переход к трансгуманистическому будущему, в котором все биологические ткани будут усовершенствованы до уровня кремния. Но в последнее время сияние ИИ стало угасать, поскольку мы постепенно осознаем, насколько ограничен на самом деле кремниевый интеллект. Существующие материалы не позволяют производить даже бедренные протезы со сроком службы дольше десяти лет – так как же мы собираемся создавать постоянно действующие телепатические нейронные устройства, подсоединенные к нашему мозгу? Современные исследования в области биоэлектричества показывают, что будущий прогресс, вероятно, может быть основан не на замене биологии кремнием и электронными устройствами, а на самой биологии.
Теперь мы начинаем отдавать должное многим новаторам в области биоэлектричества, которых поначалу игнорировали и высмеивали. Это относится не только к Гальвани, но и к Гарольду Сакстону Бёрру, чьи предсказания относительно рака и развития постепенно получили подтверждение, как и идея Гальвани об искре жизни. Отдельные предположения Бёрра, по-видимому, во многом оказались справедливыми, однако в книге, опубликованной в 1974 году, он, кроме того, пытался объединить все свои экспериментальные данные в единую гипотезу. Он считал, что в тот момент, когда биологи начнут изучать силы, а не только частицы, в биологии произойдет концептуальный скачок, по значимости сравнимый с расщеплением атома в физике.
Но тогда возникает последний вопрос. А что потом?
Узнав о существовании микробиома, мы поняли, что его можно корректировать, если употреблять в пищу корейскую капусту и много овощей. До настоящего момента изучение электрома не позволило сделать каких-либо аналогичных выводов для самоусовершенствования.
Взлом нашей памяти или разгон нашего мозгового “процессора” для достижения бесконечной продуктивности пока недостижимы, и я надеюсь, что моя книга достаточно ясно разъяснила, почему это так. И надеюсь, я убедила вас, что это все равно неправильный подход.
Взгляните на эту проблему с моей точки зрения. Помог ли мне метод tDCS бороться с моим недостатком (постоянным недовольством собой) и не будет ли длительное использование метода создавать несправедливое преимущество? Я уверена, что критический внутренний голос не является уникальным свойством моего мозгового пейзажа.
Много чернил было потрачено на обсуждение того, где проводить границу между медицинской необходимостью и косметическим усовершенствованием. Люди задают этот вопрос постоянно в связи с самыми разными когнитивными (и косметическими) улучшениями, но пока, кажется, никто не нашел правильного ответа. По-видимому, дело в том, что чем серьезнее относиться к этому вопросу, тем тревожнее он звучит. Понятно, что чем больше людей произведет то или иное усовершенствование, тем большее давление они будут оказывать на окружающих (и на самих себя!), чтобы сохранить свое преимущество, и тем в большей степени неусовершенствованная норма просто по инерции будет превращаться в недостаток. Такое осуждение коснется не каких-то отдельных людей – это станет классической трагедией всего общества.
Например, эта тема имеет непосредственное отношение к спорту. Обсуждая метод tDCS с корреспондентом журнала Outside Алексом Хатчинсоном, экс-президент Гастингского исследовательского центра по биоэтике Томас Мюррей заявил, что “как только спорт начинает использовать какую-то эффективную технологию, это становится тиранией. Все становятся обязаны ее использовать”. Хатчинсон мрачно и совершенно справедливо заметил, что “если профессионалы начнут «подключать мозг», не думайте, что это не дойдет до учащихся колледжей, университетов и даже до резервистов”. Однажды включившись в игру, остановиться уже не получится.
И поэтому мой последний призыв к тем, кто прочел мою книгу от начала и до конца, заключается в следующем: когда кто-то пытается продать вам какое-то устройство подобного рода – задумайтесь, кто от этого выиграет. Почему кто-то пытается продать это вам? Действительно ли вам это нужно? Задумайтесь не только о том, “правильно ли были проведены испытания”, но и о том, что же будет дальше. Поможет ли этот метод избавить вас от страданий? Или только оттянет решение проблемы, поскольку ваша новая норма в конечном итоге вновь окажется ниже стандарта и заставит переходить к следующему этапу улучшения? И ответы на этот вопрос окажутся совсем разными в тех случаях, когда дело касается борьбы с раком или просто возможности стать более эффективным работником.
На самом деле, будь моя воля, я бы с удовольствием взяла эту идею о том, что наше немощное тело из плоти нужно обязательно усиливать металлом, и зашвырнула бы куда-нибудь, где солнце не светит. Кибернетика продолжает трясти перед нами соблазнительной морковкой иллюзии о том, что мы сможем выйти за пределы грязного мира человеческой биологии в наше кибернетическое будущее – с правильным поведением и хорошим здоровьем (и, естественно, с максимальной продуктивностью) за счет электрических манипуляций над несколькими ключевыми нервными окончаниями.
Изучение электрома не должно служить таким целям. Мои исследования, вылившиеся в написание этой книги, привели к тому, что я повернула голову ровно на 180 градусов по отношению к данной точке зрения. Чем больше мы узнаем о биологии, тем в меньшей степени она оказывается сборником информации о слабой телесной плоти, а начинает изумлять и усложняться, поскольку чем больше мы узнаем, тем отчетливее осознаем, как многого не понимаем. Мы – электрические машины, просто мы пока еще не знаем всех своих параметров.
Как видно на примере образовательной программы Массачусетского технологического института, академическая наука просыпается и начинает налаживать междисциплинарные связи; разные разделы науки больше сообщаются между собой, чтобы исследовать наше электрическое будущее. Именно на этом направлении мы увидим следующие важные достижения в области биоэлектричества.
Возбуждение, возникающее от этих исследований, сродни возбуждению от исследований в космологии: мы начинаем лучше понимать свое место во вселенной и в природе. Некоторые открытия уже переворачивают устоявшиеся представления. Честно говоря, мне не терпится увидеть, что нового принесет нам следующее десятилетие.