Работа, о которой мы поведаем сейчас, появилась из практической медицинской неприятности. Не смотря на то, что, быть может, именно она окажется самой серьёзной работой в истории узконосых мартышек подвида homo sapiens sapiens (ну, либо как в том месте в наше время принято обзываться у антропологов…). Сделал эту работу вероятным современный уровень разработок – информационных, химических, биоинженерных, медицинских. Ну а последствия смогут быть самыми поразительными.
Целью работы, о которой поведано в статье Generation and transplantation of reprogrammed human neurons in the brain using 3D microtopographic scaffolds, было облечение участи людей, страдающих нейродегенеративными болезнями. Это – несколько по большей части медлительно прогрессирующих (а куда, фактически, спешить…), наследственных либо купленных болезней нервной совокупности. Объединяет эти болезни так называемая нейродегенерация (на русском ее возможно было бы назвать вырождением сетевых структур), смерть нервных клеток в ускоренном режиме.
Примерами таких заболеваний являются заболевание Альцгеймера и заболевание Паркинсона. Подробности медики и без того знают, а не медикам их лучше и не знать. Сказал же поэт – «Не дай мне Всевышний сойти с ума. /Нет, легче сума и посох; /Нет, легче глад и труд.» И хоть события последних лет заставляют все больше вычислять, что в прозе «отечественное все» помошник губернатора Михаил Евграфович Салтыков-Щедрин, а в поэзии – граф Алексей Константинович Толстой, но тут не дать согласие с камер-юнкером Пушкиным запрещено. Мы – это отечественная нейросеть, в первую очередь – головного мозга.
Ну и каждые расстройства данной нейросети заставляют задуматься – а что, фактически, тут происходит с личностью? И ответ на данный вопрос один – «Ничего хорошего!». И вот, в отыскивании возможности замедлить, остановить в противном случае и вовсе обратить вспять течение нейродегенеративных болезней медики обратились к разработке пересадки нейронов. А неприятности с приживаемостью отдельных нейронов вынудили создать очень изощренную разработку, опирающуюся на способы органической химии и компьютерной трехмерной визуализации.
В первом приближении обрисовать ее возможно так. Из полимерных волокон, биологически совместимых с людскими нервными тканями, формируется пространственный каркас очень изощренной формы. Тут трудятся две технологии – компьютерная визуализация и химия биологических структур (Biomedical Imaging) – так как работу выполнили эксперты из National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering…
Дальше – прямо как в заглавии университета – идет биоинженерия. Причем – биоинженерия, удовлетворяющая самым строгим этическим параметрам. Пересадка органов, понимаете ли, оставляет душок подозрительности… Случайно ли уличные преступники прострелили голову прохожему как раз с той группой крови и другом, что наилучшим образом подходит для ожидающего юный орган хорошего и глубокоуважаемого человека (ну, вот президенту Андервуду в четвертом сезоне House of Cards печень юного самоубийцы пересаживали…). И без того ли уж добровольно реализовывает органы молодежь из Третьего мира?
А тут – все чисто и честно. Из клеток кожи самого больного получаются induced pluripotent stem (iPS), индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК). Плюрипотентные – значит, что в будущем эти стволовые клетки смогут развиваться по разным траекториям. А также – и оборачиваясь нейронами головного мозга. Лишь вот отдельный нейрон, подсаженный в мозг , выживает с низкой возможностью. И еще с меньшей возможностью прорастает связями с соседними нейронами, по которым и бегают электрические сигналы.
И вот тут на помощь приходит пространственный каркас из полимерных волокон. В него помещаются выращенные нейроны, что должно повысить их выживаемость. Действительно, таковой подход был связан с необходимостью ответа последовательности оптимизационных задач, структурных и параметрических. Структурно оптимизировалась архитектура пространственного каркаса. Параметрически – плотность и толщина волокон.
В рамках оптимизационных задач выбирались те пераметры волокон, каковые делают их самые комфортными для приживания нейронов. Ну а структура объемного каркаса выбиралась так, дабы и нервным клеткам хватало места между неестественными волокнами, и дабы нейроны имели возможность нормально сращиваться между собой, а после этого нормально функционировать.
Опыты продемонстрировали, что нейроны в мозгах экспериментальных мучениц – науки и мышек жертв – прорастают в несколько раз лучше, а выживаемость пересаженных нейронов в 38 раз лучше, чем при пересадке одиночных нейронов. Лучше вырабатываются белки, выше будет электропроводимость синапсов. Вот, пока, и вся сущность – интересующиеся смогут почитать статью по ссылке. Но – это очень важный ход в будущее.
Мы – это вычислительные процессы, запущенные на wetware головного мозга. И вот появляется разработка апгрейда этого самого wetware. Да, пока разработка сырая… Она – как первый двигатель Отто если сравнивать с современным автомобильным двигателем с отключаемой половиной цилиндров. Но лишь нет никаких обстоятельств, дабы разработка эта не развивалась. Дарованная компьютеризованным медицинским оборудованием возможность замечать нейроструктуры в динамике и объёме разрешила быстро расширить знания о работе мозга.
биоинженерия и Химия разрешила создавать запасный части для биологических нейроструктур. в первых рядах маленький путь – приблизительно таковой, как от Flyer братьев Райт до современного 777. Но – никаких законов природы, мешающих перемещению по этому пути помой-му неизвестно… И к чему же мы приходим?
Ну, в первую очередь, встраиваемые в мозг структуры окажутся предельным случаем интерфейсных устройств. Не необходимы будут дисплеи и телевизоры того качества, которое придет на смену нынешним 4К. Совсем не необходимы… Не требуется будет аудиооборудование – не только покупные Marantz, но и самодельные двухметровые, из елового мебельного щита колонки с синфазно включенными 35 ГД-1 в потрохах, запитанные ламповым усилителем на ГУ-50… Не необходимы будут клавиатуры, мышки (не считая лабораторных мучениц), игровые манипуляторы. Придет единый интерфейс!
А ведь возможно будет подкупать еще и мощности головного мозга – как в 90е получали то памяти своевременной дополнительной, то кристалл с большей тактовой частотой… Ну, вот на программах пишется – требует процессор…, оперативную и массовую память…; будут и на приемных требованиях в университет писать, что «софт» такого-то образования возможно запущен на «wetware» не ниже такого-то уровня… Пожалуйте на апдейт, глубокоуважаемые потребители, а к вашим услугам – вместе с тем, к кредитам образовательным – предоставят кредит и апгрейдный, к тому же и страховку этого кредита.
Бедные смогут приобретать апдейт мозга, в особенности интерфейсный, но в некоторых случаях и фактически церебральный, подписав договора с армейским ведомством. Руководить БМП, вертолетом, дроном, наводить пушечно-пулеметную установку либо ракету будет стремительнее без той задержки, которую вносят мышцы и нервы конечностей. Ну а офицерам хорошо вырастить в мозгу спецпроцессор, что не выжжет электромагнитный импульс. А позже, по окончании увольнения с почетом, все это понадобится и на гражданке…
Другими словами – биологическая ветвь автоэволюции уже рядом. Уже на лабораторных столах с мышами. Весьма интересно, кличут ли одну из этих мышек Элджерноном? Так как еще во второй половине 50-ых годов двадцатого века вышел же рассказ Flowers for Algernon…