В начале этого года в структуре агентства DARPA министерства обороны США появилось новое подразделение, получившее название Biological Technologies Office. Как сообщалось, направлением его деятельности станут задачи, связанные с внедрением в оборонные разработки новейших научных достижений в области биологии, инженерных систем и ИТ. Их цель — создание искусственных систем для вживления в живые организмы.
В начале июля были обнародованы некоторые подробности, касающиеся основного проекта нового подразделения, получившего название Restoring Active Memory («Восстановление активной памяти»). Цель этой разработки — создание имплантантов («нейропротезов»), способных содействовать восстановлению утраченной памяти военнослужащими в результате полученного ранения или понесенного увечья.
В работе над этим проектом, помимо DARPA, будут участвовать также Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе и Университет шт. Пенсильвания. Им были выделены гранты размером 15 и 22,5 млн. долл. соответственно. К разработке самого изделия будет также привлекаться Ливерморская национальная лаборатория им. Э. Лоуренса; на финансирование этой части проекта заложено 2,5 млн. долл.
На первом этапе проекта планируется разработать ряд компьютерных моделей, описывающих нейронную природу формирования «описательных образов». Это — «кирпичики знаний», которые формируются по декларируемым образам — некоторым событиям, времени и месту их свершения. Планируется также разработать методы электрического воздействия на участки мозга, которые позволяют формировать такие «элементарные знания» в мозгу, и тем самым восстанавливать их после утраты (потери памяти).
На втором этапе исследований планируется разработать специальные датчики, с помощью которых, опираясь на разработанную компьютерную модель, можно будет воздействовать на живую память, обеспечивая доставку туда нужных смысловых образов.
Все работы в рамках проекта Restoring Active Memory планируется выполнить в течение ближайших четырех лет.
Основное направление исследований Калифорнийского университета в рамках данного проекта — продолжение уже начатых работ по изучению работы энторинальной области головного мозга. Этот участок коры непосредственно связан с гиппокампом — той части лимбической системы головного мозга, которая участвует в механизмах формирования эмоций и консолидации памяти (т. е. перехода кратковременной памяти в долговременную).
В исследованиях принимают участие больные, имеющие имплантированные электроды, которые применяются для лечения эпилепсии. В планах калифорнийских ученых — разработка компьютерной модели для описания взаимодействия гиппокампа и энторинальной областей. Ее создание позволит приоткрыть тайну, касающуюся формирования в памяти образов, которыми оперирует мозг человека.
В результате проводимых работ планируется получить нейромоделирующий имплантант, который будет вживляться в головной мозг и управляться по беспроводному каналу связи.
Ученые Университета шт. Пенсильвания будут заниматься решением более общей задачи — разработкой концепции «формирования памяти в результате нейровзаимодействия между различными участками головного мозга». Пациентами в этих исследованиях станут больные, которым для лечения были установлены нейродатчики в различные участки головного мозга. Им будут предлагаться различные смысловые игры, а ученые будут наблюдать за активностью участков головного мозга, оценивая их нейроактивность.
В ходе этих экспериментов планируется получить обобщенные шаблоны нейроактивности, по которым можно формировать образы в памяти человека. Имея в арсенале такие инструменты, можно искусственным путем подбирать такие шаблоны, с помощью которых формировать нужную картину нейроактивности, используя уникальную систему нейровозбуждения и мониторинга. Подобная система в настоящее время разрабатывается технологической компанией Medtronic в рамках совместного проекта.
Игорь Новиков