Изменяя собственную суть

От пересадки почки — до кибернетических имплантантов

Рожденный ползать, как известно, летать не станет. Впрочем, справедливо и обратное: Бог создал людей разными, но полковник Кольт уравнял шансы. Благородную роль полковника Кольта по отношению к роду человеческому вот уже несколько тысячелетий выполняет медицина.

Сложно сказать, когда хромому или одноногому человеку впервые пришло в голову опереться о примитивный костыль — зато можно с уверенностью утверждать, что со временем подобные костыли становились все разнообразнее, все сложнее и все более приближенными к утраченным частям тела. Дошло до того, что отдельные общественные деятели всерьез поговаривают о поголовном усовершенствовании человечества с помощью супер-костылей — мол, иначе разум хомо сапиенса окончательно уступит электронному мозгу и наступит тотальная "Матрица". Но это — в будущем, а о том, что творится сейчас в данной области науки, мы и поговорим на следующих четырех страницах.

От нашего тела — вашему

Свинья - ближайший родственник человека.

В 1902 году австрийский ученый Эмерих Улльманн одной успешной хирургической операцией сделал две вещи: впервые в истории пересадил почку от одной собаки другой и положил начало трансплантологии. Сейчас, через сотню лет, эта область медицины достигла значительных успехов и благодаря стараниям падких до сенсаций журналистов приобрела несколько демоническую окраску. Не проходит и года без очередной шумихи о бессердечных врачах-вредителях, готовых уморить здорового, но бедного человека ради его органов, которые потом за большие деньги пересаживают больным, но богатым клиентам.

Несмотря на то, что после этого в большинстве случаев врачам удается доказать, что они не верблюды, криминальный рынок человеческих органов действительно существует, правда, он достаточно хорошо скрыт, чтобы стать жертвой газетной сенсации. По мнению французского журналиста Жан-Клода Жильбо, на руку этому подпольному рынку сыграла комбинация аж трех общественных "революций": глобализации, научных достижений и развития компьютерных сетей. По его данным, большинство сделок такого рода заключается в интернете — а вовсе не в операционных, где их настойчиво ищут журналисты.

Результат смелого эксперимента В. Демихова.

Самый трансплантабельный орган человеческого тела — почка. Впервые почка была пересажена 50 лет назад от одного брата-близнеца, и с тех пор счет успешных пересадок этого органа идет на тысячи. Ситуация многократно облегчается тем, что почек у человека две, а жить можно и с одной, поэтому в случае необходимости многие готовы поделиться почкой с близким родственником.

В разы и десятки раз реже пересаживают сердце, печень, поджелудочную железу. Причем сердце можно пересадить полностью, а можно заменить клапаны — последние часто берутся у свиней, которые в этом смысле оказались самыми близкими к человеку животными. Вообще, ксенотрансплантация (пересадка человеку органов животных) является одним из перспективных направлений в трансплантологии; для решения этой проблемы проводятся эксперименты по созданию генетически модифицированных животных.

Самое настоящее искусственное сердце.

Один из самых скандальных проектов века (как двадцатого, так и двадцать первого) — пересадка человеческого мозга. Первый шаг к этому был сделан в 1950 году в СССР, когда ученый Владимир Демихов успешно пересадил голову одной собаки на тело другой. Двухголовая собака прожила около месяца и даже вошла в классическую фантастику — повесть братьев Стругацких "Понедельник начинается в субботу". Через 20 лет инициатива была подхвачена американским нейрохирургом Робертом Вайтом, который пересадил голову обезьяне. Теперь он, при активном содействии журналистов, много распространяется о пересадке человеческого мозга (утверждается, что доброволец, готовый в прямом смысле рискнуть своей головой, уже нашелся), однако сам же утверждает, что в ближайшие пару десятков лет этого не произойдет.

Металл и пластик

В брюшной полости поместится как искусственный желудочек сердца, так и небольшой компьютер.

Впрочем, несмотря на несомненные достижения в этой области, пересадка донорских органов не стала панацеей. Хотя бы потому, что потребность в этих органах, по некоторым данным, ежегодно увеличивается на 15% и многократно опережает предложение. Хотя бы потому, что все люди разные, и никогда нельзя гарантировать, что пересаженная почка или сердце не будут отторгнуты. Хотя бы потому, что далеко не каждый согласится, чтобы после смерти какая-то часть его тела не покоилась в могиле, а жила внутри совершенно чужого человека. Учитывая все это, долгое время медицина билась над созданием полноценных искусственных заменителей внутренних органов — однако в конце концов была вынуждена признать, что сделать это в современных условиях невозможно.

"А как же все разговоры об искусственном сердце или почке?" — удивится просвещенный читатель. Да, такие приборы существуют, однако вряд ли в ближайшем будущем вы встретите человека, в груди которого билось бы искусственное сердце. Такие люди в большинстве своем лежат в палатах, подключенные к насосам, в ожидании подходящего для них донорского сердца. Тем более это относится к искусственной почке — аппарату размером с небольшой шкаф.

Аппарат для очистки крови.

Подобные операции на языке хирургов-трансплантологов называются "мостами": искусственные органы помогают людям прожить некоторое время, но никоим образом не являются полноценной заменой настоящим. Несколько больше степеней свободы дает частичная замена сердца — например, его левого желудочка. При этом сам искусственный желудочек (специальный насос) размещается в брюшной полости, а из бока выводятся вентиляция и прочие кабели. Система контроля и аккумуляторы крепятся на поясе — можно ожидать донорского сердца в домашних условиях.

Искусственная почка, впрочем, применяется более широко. Многим знаком термин "гемодиализ", означающий искусственную очистку крови. При гемодиализе кровь пропускается через специальный аппарат, берущий на себя функции почек и — частично — печени, селезенки и других внутренних органов. Если человек достаточно богат, чтобы приобрести такой прибор и оплатить услуги наблюдающего врача, он может жить, ни в чем себе не отказывая, вообще без почек. На Западе уже имеются подобные прецеденты. Поздно пить "Боржоми", когда почки уже отвалились, однако скомпенсировать их недостачу вполне возможно.

Вездесущее электричество

Кардиостимуляторы следят за работой сердца в груди сотен тысяч людей.

Гораздо более распространены приборы, берущие на себя часть функций того или иного органа — прежде всего электрокардиостимуляторы. Их история начинается в конце 50-х годов, с тех пор они спасли или значительно облегчили жизнь миллионам людей. Кардиостимуляторы заменяют собой нервные узлы, следящие за ритмом биения сердца и регулирующие его. Прибор состоит из батарейки, микросхемы и подведенных к сердцу электродов. Операция требуется только для имплантации стимулятора — после этого его работу можно регулировать без хирургического вмешательства. Сейчас выпускаются самые разные стимуляторы (в том числе наружные, для временного применения), а некоторые модели самостоятельно сообщают врачу о состоянии пациента. Основной недостаток кардиостимуляторов — они "боятся" электромагнитных излучений, поэтому использующим их людям не рекомендуется, например, злоупотреблять мобильными телефонами.

Тридцать лет назад, с изобретением особых — кохлеарных — имплантантов, медицина научилась бороться с глухотой, в том числе с врожденной. Принцип действия — фактически тот же, что и у кардиостимуляторов. Фактически кохлеарный имплантант заменяет работу человеческого уха по преобразованию звука в электрические импульсы, передаваемые по нервам в мозг. Речевой процессор, установленный на ушной раковине, распознает шумы, преобразует их в радиоволны и передает на вживленный электрод, откуда импульсы поступают на нервные окончания.

Проводятся опыты со зрительными имплантантами — искусственной сетчаткой глаза. Устройство состоит из кремниевой пластинки, на которой расположены фотоэлементы. Улавливаемая ими зрительная информация, как и в здоровом глазе, преобразуется в электрические сигналы и передается в мозг. Причем вживление в глаз происходит так хитро, что имплантант не заменяет сетчатку (для этого ему попросту не хватило бы мощности), а дополняет и стимулирует ее — что приводит к восстановлению зрения до приемлемого уровня.

Одним из методов психиатрического лечения является вживление электродов в мозг. Их использование уже помогает против эпилепсии, неврозов и нервных тиков. Считается, что подобные методы будут эффективными и против депрессий, вредных привычек и даже ожирения — а там и до полного контроля над поведением недолго.

Руки, ноги... Главное — хвост!

Современные заменители конечностей чувствительны до чрезвычайности.

Оставим в покое внутренние органы, тем более что это тема не самая аппетитная, и перейдем, наконец, к конечностям. Конечности и прочие внешние части тела интересны тем, что повредить или совсем потерять их куда проще, чем внутренние органы, защищенные кожей, мышцами и скелетом. Ни одна мало-мальски уважающая себя пиратская история не обойдется без деревянной ноги или крюка вместо кисти — а где вы найдете корсара, основным дефектом которого является почечная недостаточность? Впрочем, сейчас с уверенностью можно заявить, что время деревянных ног и стеклянных глаз осталось за бортом.

Основным требованием к современным протезам является их максимальная нейтральность: они не должны изменяться под воздействием составляющих человеческого тела, например, крови. Другие критерии — прочность и легкость. Поэтому искусственные кости и суставы взамен утраченных изготавливаются из титановых сплавов, керамики, некоторых видов пластмассы. На смену суставам приходят гидравлические системы — некоторые из них настолько чувствительны, что позволяют водить автомобиль. Впрочем, это тоже не показатель: во время Великой Отечественной войны наши асы-истребители пилотировали самолеты и с обычными деревянными протезами.

В недалеком будущем, скорее всего, войдут в обиход полноценные протезы конечностей — наподобие тех, что настойчиво показывают нам в "Звездных войнах". Причем управляться они будут не нервной системой — пока осуществить подобное очень сложно — а благодаря сокращениям остатков мышц. Подобное уже неоднократно осуществлялось в опытах с манипуляторами: электроды "считывают" движения мышц и передают команды модели человеческой руки. Причем в наиболее продвинутых манипуляторах достигается и обратная реакция: человеку передается ощущение от, например, взятого манипулятором предмета.

Киборг номер один?

Кевин Уорвик не только экспериментирует над самим собой, но и книги про это пишет.

Наступило время вспомнить еще об одном проекте века — вы наверняка слышали о нем. В 1998 году британский ученый Кевин Уорвик получил гордое именование первого в истории киборга, хотя люди с кардиостимуляторами имели больше причин так называться. Зато шумихи вокруг Уорвика было не в пример больше: этот человек ради науки пошел на операцию по имплантации компьютерного чипа и прожил с ним несколько дней.

Этот проект, получивший название "Киборг 1.0", был мастерски обставлен и выглядел соответствующе: в университете Рединга перед профессором Уорвиком распахивались двери, свет включался сам собой, когда он заходил в комнату, а компьютер приветствовал его и сообщал о пришедших электронных письмах. На самом деле абсолютно такого же результата можно было бы достичь, и не внедряя склянку с электронной начинкой в профессорскую руку. Все, что делал чип — излучал определенные позывные, которые улавливались системами "интеллектуального" здания и интерпретировались соответствующим образом. Абсолютно такая же схема хорошо знакома жителям Москвы и Петербурга: по этому принципу действуют бесконтактные карты в метрополитене. А мобильные телефоны — устройства в разы сложнее, чем пресловутый чип Кевина Уорвика. Впрочем, чтобы не умалять заслуг профессора, предположим, что эксперимент "Киборг 1.0" был необходим для подготовки общественности к его продолжению — проекту "Киборг 2.0".

Второй по счету "Киборг" состоялся в 2002 году и оказался много интереснее предшественника. Имплантируемый в руку Уорвика чип на сей раз присоединялся к нервному узлу. Таким образом, "Киборг 2.0" был не просто ходячим источником радиоволн, а передатчиком, способным генерировать самые разные сигналы — в зависимости от импульсов, подаваемых на нервы руки. Утверждается, что благодаря этому Уорвик мог управлять механическим креслом и даже искусственным манипулятором. А с помощью жены профессора, к нервной системе которой также был присоединен чип, удалось продемонстрировать обратную связь — создание искусственных ощущений.

Цифровые ангелы

Замаскированное под обычные часы устройство слежения - Digital Angel.

Первый из экспериментов Кевина Уорвика дал толчок бурным общественным процессам. После "Киборга 1.0" стали возникать фирмы, предлагающие услуги по "маркировке" людей вживляемыми чипами. Общественные организации не замедлили отреагировать призывами не допустить подобного нарушения прав человека. Сам профессор Уорвик не стеснялся подливать масла в огонь, утверждая направо и налево то, что человеку в скором будущем придется объединиться с машиной в единое целое — или же стать ее рабом. Считается, что точку в дискуссии поставило 11 сентября 2001 года — американское правительство, озабоченное возможным повторением событий, дало негласное добро на маркировку людей чипами.

К этому времени на мировом рынке уже присутствовала компания Applied Digital Solutions, одной из сфер деятельности которой была разработка человеческих чипов длительного действия. С 2000 года этой фирмой выпускается устройство Digital Angel — миниатюрный наручный передатчик, постоянно следящий за состоянием здоровья и местонахождением своего носителя. "Цифровой ангел" измеряет пульс, электрокардиограмму, кровяное давление, содержание кислорода в крови и температуру тела. Кроме этого, реклама обещает возможность передачи носителем сигнала об опасности, отслеживание его местоположения (можно указать границы, при пересечении которых будет подаваться соответствующий сигнал) и даже уведомление в случае его падения. Вживляемые чипы недалекого будущего, скорее всего, будут обладать аналогичными возможностями — за исключением того, что избавиться от них будет куда сложнее, чем от "Цифрового ангела".

VeriChip вживляется между костями ладони с помощью специальной иглы.

Уже сейчас несколько десятков человек носят в себе VeriChip — имплантанты, аналогичные использованному в эксперименте "Киборг 1.0". Пока что возможности VeriChip невелики: в ответ на запрос сканера они передают уникальный 12-значный код — однако достаточно внести этот код в компьютерную базу, и эффект окажется не менее впечатляющим, чем эксперименты Кевина Уорвика. Имплантация осуществляется в правую кисть с помощью особой иглы; микросхемы упакованы в стеклянную капсулу, покрытую специальными волокнами, которые не дают VeruChip'у отправиться в свободное плавание внутри человека. В будущем предполагается имплантирование чипов под лобную кость.

А весной 2003 года все та же компания Applied Digital Solutions заявила о разработке имплантируемого чипа, способного фиксировать свое местоположение с помощью системы GPS. Это устройство, получившее название Personal Location Device, позволит определить местонахождение владельца на территории всего земного шара. Специальная система подзарядки позволит перезаряжать чип прямо в теле человека. По утверждению разработчиков, PLD будет полезно тем, кто является возможной жертвой похитителей или террористов, а также альпинистам, исследователям, журналистам и представителям прочих профессий, связанных с передвижениями в малознакомых или опасных местностях.

Красиво смотрится девушка с луком. Арбалет выглядел бы не так импозантно.

Другая важная разработка компании — технология Thermo Life, позволяющая преобразовывать тепло человеческого тела в электрическую энергию для питания вживленных микросхем. Наконец, в будущем предполагается создать перезаписываемые чипы, которые смогут заменить кредитные карты, медицинские карточки и прочие документы.

Выгоды "чипизации" очевидны: передатчик можно вживить ребенку или впавшему в старческий маразм родственнику — вы всегда будете знать, где он находится, как себя чувствует, не нужна ли ему помощь. Отрицательные стороны также лежат на поверхности: никакой личной жизни, постоянный контроль за перемещением. Причем никогда не знаешь, кто получит доступ к этой информации: любую базу данных всегда можно взломать. Именно поэтому вольнолюбивые американцы охотно имплантируют чипы своим домашним животным, но на эксперимент по тотальной маркировке человечества идут с большим скрипом.

Впрочем, если этот эксперимент и состоится, борцы за личную жизнь сдавать позиции не будут. Избавиться от чипа где-то внутри тебя, конечно, сложнее, чем от мобильного телефона или пластиковой карты, но тоже вполне возможно. Не исключено, что при таком варианте развития событий в будущем появится специальная одежда, способная экранировать посылаемые микросхемой сигналы.

Одно дело — гражданские, и совсем другое — военные. Уже существует проект поголовной "чипизации" британских вооруженных сил к 2010 году: это позволит не только следить за здоровьем каждого солдата, но и проводить более слаженные военные операции, а в случае гибели — быстрее и точнее идентифицировать тело. В данном случае устройства будут вживляться под кожу на спине. У агентов, посылаемых за линию фронта, чипы предполагается сделать отключаемыми — чтобы они не сыграли на руку противнику. Сложно сказать, насколько воплотятся в реальность именно эти планы, но можно с уверенностью предположить, что военные нескоро откажутся от идеи усовершенствовать своих солдат разного рода имплантантами.

Вперед, к темному будущему киберпанка?

Идеи киберпанка проникли уже и в рекламу.

Как вы уже, наверное, почувствовали, если дочитали все вышеизложенное до конца, на носу человечества если не классический киберпанк, то его начальные стадии. В действительности, великая кибернетическая революция, о которой так долго предупреждали фантасты, исподволь происходит вот уже не первое десятилетие. Ноутбуки, сотовая телефония, мобильный интернет, банковские сети — все это только укрепляет зависимость человека от "костылей", а перенесение микросхем под кожу и присоединение их непосредственно к нервной системе — только вопрос необходимости и некоторого количества времени. Нельзя сказать, что киберпанк неизбежен или будет реализован именно так, как показывается сегодня, однако то, что он вполне осуществим, — реальность сегодняшнего дня.

Впрочем, если покопаться в истории фантастики, писатели обращали внимание на изложенные выше процессы еще задолго до появления киберпанковской идеологии. Эксперименты Демихова по пересадке головы вдохновили А. Беляева на написание "Ихтиандра" и "Головы профессора Доуэля". В рассказе "О странствующих и путешествующих", входящем в цикл братьев Стругацких "Полдень, XXII век", звездолетчик Горбовский после возвращения из очередной экспедиции начинает излучать радиоволны — совсем как профессор Уорвик с чипом в руке. А в повести "Гуси, гуси, га-га-га" В. Крапивина для маркировки граждан тоталитарного государства используется специальная жидкость.

Редкая современная фантастика обходится без киборгов. "Звездные войны", "Вавилон-5", "Звездный путь", "Лексс" — вплоть до "Терминатора" и "Матрицы". В одном из фантастических фильмов была показана киберпанковская тюрьма — без охраны и колючей проволоки: случайным парам заключенных имплантировались устройства, убивающие носителей при нарушении определенного максимального расстояния между ними. Фантасты не устают ставить ученым новые барьеры, а ученые, в свою очередь, регулярно подкармливают фантастов новыми идеями. Результатом этого замкнутого круга и является научно-технический прогресс, который в скором или нескором будущем — как знать — возможно, и загонит человечество в мрачный киберпанк.

"Внешние киборги"

"Волшебные" очки Стива Мэнна делают его очень похожим на персонажа "Матрицы", коим он, в сущности, и является. Несколько отличную от классического "киберпанка", но по сути равноценную философию исповедует канадский профессор Стив Мэнн. Более двадцати лет назад он создал первый WearComp — "носимый компьютер". Смысл носимых компьютеров — в максимальном приближении к телу: миниатюрный дисплей подает информацию непосредственно на глаз (в последних моделях экран встраивается в самые обыкновенные темные очки), все комплектующие размещаются непосредственно на пользователе, круглосуточный выход в компьютерные сети обеспечивает мобильная связь. Сейчас полный "кибер-комплект" Стива Мэнна (общей стоимостью в полмиллиона долларов Северо-Американских соединенных штатов) позволяет ему смотреть во всех направлениях, "редактировать" поступающую на мониторы информацию, передавать зрительные образы другим "киборгам" и на персональные компьютеры, постоянно получать информацию из интернета, и прочая, и прочая, и прочая. За преимущества приходится платить: когда Стиву пришлось снять свои чудо-очки, выяснилось, что он настолько отвык от аналогового окружающего мира, что потерял ориентацию в пространстве и даже упал. По его собственному признанию, восприятие профессора стало тяготеть к двухмерному, а не к обычному для людей трехмерному. Кроме этого, в общении киборга и обычного человека неизбежны недоразумения: мало того, что первый видит мир иначе, он еще и "отключается" время от времени — например, проверить электронную почту или поболтать с такими же, как он сам. Как и всякий подобный ученый, Стив Мэнн считает свое настоящее неизбежным и наилучшим будущим для всего остального человечества.