Блуждающий нерв

2022-03-20 15:31:53 Свежее канадское исследование претендует на открытие. Испытуемый спит в лаборатории, ему в наушники включают 5-минутный аудио-фрагмент из фильма «Заложница» и считывают активность мозга. В этом отрывке слышен диалог отца и дочери, после девочку похищают, отец угрожает похитителям. Эмоциональная сцена. Но чтобы ее прочувствовать, требуются: понимание речи, рабочая память, поиск в долговременной памяти и теория разума.

Активность мозга испытуемого в точности следует за нарастанием тревоги в фильме, повторяя характерную активность мозга бодрствующих людей, когда они слушают ту же запись. При этом человек спит, датчики показывают, что он в фазе быстрого сна (R.E.M.). Поразительно.

Я бы отнесся с недоверием, однако главная фигура там – невролог Эдриан Оуэн, за работами которого я слежу уже 15 лет. Он известен тем, что обнаружил сознание у вегетативных пациентов, которых врачи считали овощами (его книга издана и на русском).

Авторы завершают статью признанием, что мы многое еще не знаем о сне, и сон может оказаться более сложным явлением, чем считали до сих пор. А нас эта работа возвращает к теме взлома сновидений, ведь через умные колонки можно транслировать спящим рекламные сценки и диалоги. Поутру они даже не будут знать, что их мозг пропитался разными сюжетами, как не узнали об этом участники канадского эксперимента. Открыть/Комментировать

2022-03-18 14:02:06 Если избавить мозг от локального сна, он будет соображать лучше. А лучший способ убрать локальный сон — быть здоровым человеком. Вот такой технически незамысловатый, но трудный в исполнении, усилитель функций мозга.

Это прямо следует из гипотезы Ивана Пигарева, о чем он вместе с женой пишет в сборнике, посвященном как раз усилению. Все прочие авторы там рассуждают о стимуляторах, протезах и интерфейсах, и лишь Пигаревы зашли со стороны обычной физиологии. Когда есть проблемы во внутренних органах, отдельные участки коры могут засыпать прямо во время бодрствования, при решении сложных задач, и тем самым угнетать мышление. Ведь гипотеза, развиваемая много лет, сводится как раз к тому, что основная роль сна — прозванивание органов мозгом.

Сборник Modern Approaches to Augmentation of Brain Function вышел в августе 2021, а за месяц до того, к сожалению, Иван Пигарев погиб. Нелепо и трагично — ехал на велосипеде и столкнулся с ехавшим на самокате. Но идеи его будут жить.

P.S. В том же сборнике обзор по нейро-интерфейсам Brain Machine Interfaces Within a Critical Perspective (доступ до конца марта). Открыть/Комментировать

2022-03-17 14:25:29 Химики из Collaborations Pharmaceuticals впечатлены своей нейросетью, которую они используют для разработки лекарств. Оказалось, с тем же холодным равнодушием она может дизайнить сильные отравляющие вещества — надо лишь поменять ей настройки вознаграждения.

При запуске сети химики сменили наказание за токсичность поощрением, и программа за шесть часов нагенерила им 40 000 разнообразных ядовитых молекул. Как уже известные, так и совершенно новые, даже «более токсичные, чем общеизвестные боевые отравляющие вещества». Авторы признаются: «чем лучше мы можем предсказать токсичность, тем лучше мы можем направить нашу генеративную модель для создания новых молекул в области химического пространства, населенной преимущественно смертельными молекулами».

То ли совпадение, то ли и правда тенденция: все чаще ученые открыто демонстрируют опасность своих разработок. Статья в свободном доступе, журнал Nature Machine Intelligence. Все передовые исследования следует считать исследованиями двойного назначения. Открыть/Комментировать

2022-03-17 12:40:54 Вот этот фрагмент выступления Открыть/Комментировать

2022-03-17 12:06:43 Про наше время. Смотрю запись, где Иван Павлов произносит речь на открытии XV Международного физиологического конгресса в Ленинграде. И поразила реакция публики. Вот Павлов говорит:

«‎Мы столь разные, однако сейчас объединены и возбуждены горячим интересом к нашей общей жизненной задаче. Мы все добрые товарищи, даже во многих случаях связанные между собой явными дружескими чувствами. Мы работаем, очевидно, на рациональное и окончательное объединение человечества.

Но разразись война — и многие из нас встанут во враждебные отношения друг к другу именно на нашей научной плоскости, как это бывало не раз. Мы не захотим встречаться вместе, как сейчас, даже взаимная научная оценка друг друга станет другой. Я могу понимать величие освободительной войны, однако, нельзя, вместе с тем, отрицать, что война по существу есть звериный способ решения жизненных трудностей, способ недостойный человеческого ума...»

Он не успел закончить фразу, гром аплодисментов заглушил его. Эти слова вызвали овацию зала. Павлову пришлось подождать, и только после он смог договорить: «способ недостойный человеческого ума, с его неизмеримыми ресурсами».

Это 1935-й год. Полторы тысячи ученых из 37 стран, они уже видели впереди неизбежное. То были не дежурные аплодисменты, люди откликнулись сердцем, очень эмоционально. Они ценили последние редкие возможности мирного общения.

Год назад, в марте 2021, я опубликовал этот пост в фб, но и помыслить не мог, что будет в марте 2022. Сейчас это звучит по-особенному пронзительно. Открыть/Комментировать

2022-02-23 14:25:53 NY Times пишет про книгу Томаса Инсела, крупной фигуры в американской медицине. Он 13 лет руководил Национальным институтом психического здоровья (NIMH) с годовым бюджетом свыше $1 млрд, и теперь с горечью признается: исследования и научные открытия не обернулись пользой для пациентов. В лечении психических расстройств не случилось прорыва.

Став директором NIMH в 2002-м, Инсел резко сместил акцент института с неврологии на нейробиологию и поиск генов. Это казалось перспективным. С тех пор нашли сотни генетических маркеров, но картина заболеваний не стала яснее, а статистика психического здоровья населения даже ухудшилась. Так он узнал, что копаться в биохимических дебрях можно неограниченно долго, особенно если ключевого медиатора, гена или рецептора, на самом деле, нет. И что создать метод лечения и применять его в системе здравоохранения – далеко не одно и то же.

У Инсела имеются мысли «как все исправить»: не только лекарства, но и социальные изменения, обустройство среды, иной подход к психическому здоровью и иное целеполагание. Вот свежее часовое видео, где он поясняет главные идеи книги (вышла вчера). Впрочем, вряд ли он сможет поколебать глобальную ставку на геномику, слишком уж удобна она для технологий анализа данных.

Ноль эффекта в сфере психического здоровья на фоне прогресса в нейронауке и технологиях — это печально, но и не должно чересчур удивлять. Нейробиологи знают гораздо больше о мозге мыши, нежели о мозге человека — по независящим от них причинам. Каждую неделю я вижу статьи, где ученые и инженеры достигают высот искусства, отслеживая и стимулируя клетки восхитительно хитроумным способом, но что с того, если к людям это не приложить.

Нейронаука рано или поздно найдет эффективные модели, но покамест наиболее осмысленные вопросы и ответы находятся на уровне, где работают неврологи и психиатры. Открыть/Комментировать

2022-02-17 15:16:39 В России отечественный зрительный протез пока испытывают на обезьянах, чип помещают не в глаз, а прямо в кору головного мозга. О нейроимплантате ELVIS пишет, например, Медуза, см. недавний материал с картинками и пояснениями разработчиков.

При деградации сетчатки возможен и альтернативный путь вернуть зрение, он не требует вживления имплантов, лишь инъекции светочувствительных рецепторов. О первом успешном эксперименте, проведенном во Франции, сообщили в прошлом году.

Заодно вовсе экзотический способ, зрение через язык, используя сенсорное замещение. Мое интервью с Ю.П. Даниловым, разработчиком BrainPort, случилось больше 10 лет назад. Но там он очень подробно все рассказал, и для меня это один из самых вдохновляющих разговоров вообще.

P.S. Для всех имеющихся подходов речь всегда о рудиментарном зрении, человек видит очертания, пятна, тени, это не зрение в принятом для нас смысле. Скорее, его замена чем-то другим. Это не значит, что мы обречены, со стороны биологии нет запрета на восстановление сигналов. Просто сейчас наши технологии все еще чересчур грубы, а знания зачаточны. Открыть/Комментировать

2022-02-17 15:13:49 IEEE Spectrum пишет о незавидной участи слепых людей, кто решился поставить себе бионический глаз, зрительный имплант сетчатки от компании Second Sight. Компания обанкротилась, прекратила выпуск и обслуживание продукта, и теперь свыше 350 “киборгов” ждут, пока их система выйдет из строя и они останутся с бесполезной электроникой в голове.

У некоторых бионические глаза уже отключились. Хлоп, и женщина погрузилась во тьму прямо на станции метро. Вы наверняка слышали про систему Argus, все десятые это была громкая вдохновляющая история про инновации и прозревших слепых. Теперь же это поучительная история о том, как важно учитывать жизненный цикл технологии. За ссылку спасибо @aTimei.

Подобное случается и с киборгами, которые согласились вставить матрицу себе в мозг. В лаборатории пациент управляет техникой силой мысли, дома имплант бесполезен, а затем грант на исследования заканчивается. Человек далее просто живет с розеткой в черепе.

Можно называть это ценой за прогресс, но эти пациенты, пионеры и первопроходцы, настоящие герои, о которых редко упоминают в таком ключе. Именно благодаря им продвигается разработка бионических протезов, они рискуют своим и без того хрупким здоровьем, и это надо ценить. Открыть/Комментировать

2022-02-13 14:49:15 Разгорается скандал вокруг Neuralink Илона Маска.

В апреле 2021 мы все смотрели видео с обезьяной, играющей силой мысли на компьютере; сегодня компания готовится к испытаниям на людях. На этом фоне Комитет врачей за ответственную медицину (PCRM) подал жалобу в Министерство сельского хозяйства США, утверждая, что Neuralink и UC Davis нарушили утвержденный протокол эксперимента и Закон о защите животных.

«Записи из Калифорнийского университета показывают, что все обезьяны, которым вставили в голову аппаратуру, страдали от серьезных истощений — их имплантаты были заражены; у нескольких были судороги; некоторые из них умерли в течение нескольких дней…».

Обезьяны «испытывали сильные страдания в результате ненадлежащего ухода за животными и из-за высокоинвазивных имплантатов в голове».

Полный текст обращения в USDA см. здесь. Там в подробностях описаны нарушения по каждой обезьяне. Потеря веса и волос, понос с кровью, депрессия, инфекции, накачивание животных антибиотиками и антидепрессантами и т.п.

Как говорится, stay tuned.

Между тем Макс Ходак, со-основатель Neuralink, покинувший компанию год назад, примерно когда все смотрели то демонстрационное видео, объявил на днях, что дырки в черепе это слишком рискованно и не очень перспективно, поэтому он инвестирует в компанию Synchron, продвигающей кардинально иной подход к нейроинтерфейсам.

Я ранее уже писал про Synchron и их технологию стента, вводимого в мозг по кровеносным сосудам — они продвинулись дальше Маска, т.к. уже идут клинические испытания на людях, и довольно успешно. Стентрод в сосуде тоже далеко не идеальное решение, но во многих случаях намного предпочтительнее отверстий в голове. Открыть/Комментировать

2022-02-11 15:14:10 Простой эксперимент показывает, что мозг хранит память о воспалении, случившемся где-нибудь в брюшной полости, и позже эту память в мозге можно включить, вызвав воспаление снова.

Казалось бы, где мозг и где брюшная полость, но у мышей колит и перитонит активирует группу нейронов в инсулярной коре. Авторы статьи в Cell отследили эту группу, вылечили воспаление, а затем с помощью хемогенетики реактивировали те самые клетки. И воспаление вернулось.

То есть кора содержит репрезентации иммунных ответов и может их извлекать тем же путем, что и воспоминания иного рода вроде пройденного маршрута, памяти о еде, боли или виденных лицах. Как и любые воспоминания вообще. Схема едина.

Это усложняет наше понимание иммунной системы, но и дает новые идеи о ее регуляции через воздействие на нервную систему. Открыть/Комментировать