Повелевать мысленно машинами, механизмами, не прибегая к каким-либо физическим действиям, - над этой проблемой трудятся многие ученые, и хотя сделаны только первые шаги, мы уже можем представить, каких высот достигнет наука в недалеком будущем.

Представьте себе: осенний день, по автостраде мчится машина. Рейс дальний, шофер устал. Руки его привычно лежат на руле, но веки тяжелеют, незаметно подкрадывается сон. Впереди овраг. Шофер не видит, что дорожный знак показывает объезд. Машина мчится с огромной скоростью, а шофер спит. Авария неизбежна...

Если сон - враг, с ним нужно бороться. И, оказывается, в этой борьбе может помочь сам сон. Каким образом?

Во время сна в коре головного мозга происходят определенные изменения, иначе протекает обмен веществ в нервных клетках. Эти изменения можно уловить, так как они порождают в мышцах, нервах, в головном мозгу особые электрические разряды - биотоки. Биотоки можно регистрировать. Существует специальный метод исследования мозга - электроэнцефалография. Это своего рода киносъемка биотоков мозга.

Советские ученые М. Н. Ливаном. и В. Н. Ананьев сконструировали прибор - электроэнцефалоскоп, который иногда называют «телевизором мозга». Он действительно напоминает телевизор. Человек, за которым вы наблюдаете, сидит в смежной комнате. На голове у «его специальный шлем с множеством электродов - небольших серебряных и платиновых пластинок, - с помощью которых улавливаются биотоки. Биотоки крайне слабы, их измеряют миллионными долями вольта. Но мощные усилители, с которыми соединены электроды, позволяют передать их на приемное устройство «телевизора», представляющее собой экран с контурным рисунком мозга. Вот установка включается - и вы видите, как изображение оживает. То там, то тут вспыхивают звездочки. Светящиеся точки перемещаются по контуру мозга, гаснут или разгораются. Вот ритм мельканий замедлился. Ученые установили, что подобное явление соответствует состоянию дремоты у здорового человека. Человек, сидящий в соседней комнате, засыпает, и вы это обнаруживаете, а следовательно, можете предупредить его.

Английский физиолог Грей Уолтер, проводя свои опыты, подключал электроды не к «телевизору мозга», а к электрической лампочке. Биотоки усиливались, я лампочка мигала, вспыхивала я гасла в том же темпе, в каком кора головного мозга вырабатывала электрические импульсы. Мелькающая лампочка была первым приборам, действиями которого управлял мозг. Такую лампочку можно было бы использовать как сигнал тревоги.

Ну, а как быть с шоферам, которого мы оставили мчащимся по шоссе? Ведь он сигнала не увидит. В этом случае Уолтер предложил подключить электроды к автотормозу. Импульс, возникший в мозгу человека, поступит в особую систему, содержащую реле.

Реле сработает, сеть замкнется, и автотормоз остановит машину.

Но автотормоз станет надежной защитой только при условии, если он будет приведен в действие строго определенными импульсами. Мы должны распознать эти импульсы, выделить их среди прочих электрических явлений, возникающих в коре головного мозга одновременно с ними. Для этой цели применяют специальные аппараты. По конструкции они довольно сложны, но назначение их понять легко. Они работают, как фильтры. Если мы хотим отсортировать зерно, мы просеем его через сито. Чтобы отделить большие зерна от меньших, мы поставим решетку с отверстиями требуемого размера. Фильтры, применяемые к биотокам, выделяют нужный ритм. Если к системе автотормоза подключить такой фильтр, то автотормоз остановит машину, когда в мозгу возникнут биотоки определенного ритма, то есть когда шофер заснёт.

В центральной нервной системе протекают различные по сложности процессы: деятельность мозга проходит как бы на разных уровнях. Мысль как продукт мозга - это высший уровень его работы, а сан - всего лишь биологическая функция. Изучая работу мозга, ученые нашли, что некоторые сложные процессы можно уже сейчас уловить и использовать для управления машиной. В настоящее время ученые разных стран приступили к конструированию различных биотехнических Приборов. Эти приборы представляют собой искусственные органы тела, работой которых управляет мозг. Так, например, уже создано искусственное легкое.

Сколько кислорода должны получить легкие, как происходит процесс дыхания? Мы никогда не задумываемся над этими вопросами. Наши легкие действуют по «программе», которую составляет для них «дыхательный центр» - группа нервных клеток в продолговатом мозгу. В соответствии с этой «программой» мы дышим глубоко или слабо, часто или редко. Иначе обстоит дело при операции легких. Грудная полость вскрыта, мышцы не способны выполнить приказ дыхательного центра. При таких операциях начинают применять искусственное, механическое легкое. Каков принцип его действия? В мозгу вместе с нервным импульсом возникает электрический разряд. Биотоки дыхательного центра поступают в искусственное легкое, и аппарат работает как орган человеческого тела, по «программе» дыхательного центра.

Дыхание, как и другие физиологические процессы, подчиняется командам, исходящим из головного мозга, но осуществляется обычно без участия сознания. Даже в глубоком обмороке мы продолжаем дышать.

Но многие другие процессы протекают иначе. Движения руки, например, в высшей степени произвольны.

Но вот с человеком случилось несчастье: у него ампутировали руку. Можно ли изготовить протез, который был бы таким же совершенным, как и рука? Конечно, можно, только для этого нужно определить, какие биотоки служат сигналами для ее действий.

Замечено, что еще до того, как рука совершит то или иное движение, в мышцах возникают электрические разряды, которые как бы служат толчкам к их механическому сокращению. Вот здесь - то, в мышцах, мы и можем перехватить команду, посланную мозгом. Перехватить и передать механизмам. Прибор, работающий по этому принципу, был изготовлен и продемонстрирован в действии. Он представлял собой обыкновенную вертушку и специальный электроусилитель. От вертушки шли электроды. Если электроды укрепить около локтя, а потом сжать пальцы и кулак, кружок начинал вращаться. Сжимать пальцы было не обязательно. Достаточно представить себе ясно, как это делается. (Известно, что отчетливое представление в уме какого - либо движения приводит к тому, что мышцы, выполняющие это движение, напрягаются.) Выполняя движение мысленно, вы могли увеличить скорость вращения или остановить вертушку. Эта вертушка явилась лабораторной моделью нового протеза - механической руки.

Возможности механической руки огромны. Но еще большие перспективы открывает нам сама идея «перехвата приказа». Ленинградский ученый профессор Л. Л. Мясников предлагает перехватывать сигналы, идущие к органам речи. Если перехватить импульсы, поступающие из головного мозга в органы речи, и передать их на специальный аппарат - вокодер, то петь будете не вы, а аппарат! Вокодер будет прочитывать вслух фразы, которые вы говорите «про себя». Если ваша мысль ясна вам самим, если она выражена в словах, вокодер прочтет ее!

Автоматы, подчиняющиеся приказам - словам, уже существуют. С помощью усовершенствованного вокодера можно управлять этими автоматами, отдавая команды «в уме». Правда, такая система управления сложна. Но не надо забывать, что это лишь первые шаги. Наука идет вперед, она ищет новые, прямые и короткие пути. Автотормоз, искусственное легкое, механическая рука, аппарат, прочитывающий мысли, - все эти приборы обладают одной важной особенностью в отличие от автоматов, созданных ранее на основе кибернетики: мозг человека - необходимое, решающее звено в системе их управления. Человек как бы срастается с машиной, и это расширяет его возможности, обогащает, помогает ярче использовать его способности!

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.