Ростов-на-Дону, 27 июля 2018. Газета «Молот». В аэропортах Израиля проверять багаж пассажиров персоналу помогают крысы.  В Камбодже, Мозамбике, Таиланде, Танзании и еще в нескольких странах грызунов (как правило, хомяковых крыс) используют в качестве саперов – они ищут мины на территории, где шли боевые действия. В Голландии крысы стали подспорьем для полицейских: эти животные обнаруживают следы пороховой гари.

«Дело в том, что крысы, как и некоторые другие живые существа на нашей планете, являются «макросматиками» – говоря проще, обладают обостренным обонянием, они – непревзойденные «нюхачи», – рассказывает руководитель Научно-исследовательского технологического центра нейротехнологий ЮФУ (НИТЦ нейротехнологий ЮФУ), доктор биологических наук, профессор Валерий Кирой. – Среди «макросматиков» помимо крыс – собаки, львы, многие копытные животные, осы. Однако крысы по некоторым параметрам обскачут тех же псов. Отменные нюхательные способности грызунов объяснимы: у них очень слабое зрение, что и компенсирует развитое обоняние. Но у крыс немало и других преимуществ. Они миниатюрные и юркие, пролезут даже в небольшую щелку. Их обоняние можно использовать, например, при поиске выживших в развалинах после землетрясений, других природных катаклизмов или техногенных аварий. Кроме того, грызунов очень просто и дешево содержать, они неприхотливы».

Ростовские ученые тоже разрабатывают технологии, которые позволят использовать природные данные грызунов, но идут своим путем. Подробнее об уникальных методиках «Молот» расспросил Валерия Кироя.

Речь зашла и о других прорывных разработках донских нейрокибернетиков, которые касаются использования возможностей мозга, об общении «силой мысли» и о фантастике, которая уже в обозримом будущем может стать реальностью.

О болезни сигнализирует запах

– Валерий Николаевич, возможности грызунов в последние годы стараются использовать уже как минимум в десятке стран. Однако в НИТЦ нейротехнологий ЮФУ имеется свой подход к решению этой задачи. В чем его особенность? И чем вообще нам могут быть полезны крысы?

– Мы действительно решили взять на вооружение другой принцип, нежели за рубежом. За границей дрессируют грызунов и по их реакции определяют, есть ли, допустим, в багаже авиапассажиров взрывчатка или в земле – мины. Мы тоже обучаем наших крыс. Почуяв запах наркосодержащих веществ, они крутят маленькое колесико. Однако мы сделали ставку на кардинально иной способ использования обоняния этих маленьких зверьков. Ведь, когда полагаешься только на дрессуру, надо быть готовым к тому, что животное не умеет долго оставаться внимательным, отвлекается, устает. Мы же пытаемся создать «биогибридную систему». В мозг животного вживляются крошечные электроды, монтируется микроусилитель. Крыса дышит, чувствует запахи, и в ее головном мозге происходят изменения, которые мы научились распознавать. Данные об активности головного мозга поступают на принимающее устройство (допустим, на компьютер). И мы сразу видим, какой запах почувствовал зверек. Добавлю, что технология достаточно безвредна для животного, совершенно безболезненна (сегодня электродные матрицы уже вживляют и в мозг людей, страдающих некоторыми заболеваниями, и это оборачивается для них только благом). Мы продвинулись в разработке этой технологии уже достаточно далеко. 

Сам же проект воплощаем в жизнь при поддержке федерального Фонда перспективных исследований. А ведут его в нашей лаборатории нейротехнологии восприятия и распознавания.
Что же касается вашего вопроса о практической пользе... Исследования распадаются на два русла. Во-первых, если довести разработки до логического завершения, технология поможет оперативно фиксировать в воздухе – скажем, на вокзалах или в аэропортах – запрещенные или любые опасные вещества (взрывчатые, наркотические и другие). А во-вторых, технология может быть очень полезна при диагностике целого ряда заболеваний — онкологических (прежде всего рака легких и желудка), туберкулеза, сахарного диабета.

– Поверить в то, что грызуны помогут врачам, сложно...

– Конечно, никто не говорит, что нужно полагаться лишь на крыс, однако их помощь в диагностике болезней может быть неоценимой. Ведь очень важно «поймать» болезнь на ранней стадии. А дело в том, что при некоторых патологиях изменяется состав воздуха, который выдыхает человек, иным становится обмен веществ, что влияет и на запах тела. Грызуны улавливают эти изменения, даже когда болезнь лишь появилась. Вообще, нюансы в перемене запаха, которые чувствуют животные-«нюхачи», пока «не видит» ни одно диагностическое устройство или лабораторный метод. Кроме этого грызуны могут быть подспорьем при массовых скринингах – когда надо быстро обследовать много людей, еще и не тратя астрономические суммы. Поначалу диагностикой посредством грызунов заинтересовались в Европе, потом в США. Однако технология нашего НИТЦ представляется максимально достоверной. В одном из медучреждений Ростова планируется апробация нашей системы. Мне, конечно, хочется, чтобы именно наш регион стал центром подобных исследований в России.

Прочесть «Войну и мир» за... полдня

 – Уже не первый год ростовские нейрокибернетики ведут и другое большое исследование, связанное с разработкой интерфейса «мозг – компьютер». Цель благородна – помочь людям, перенесшим инсульт, обездвиженным, имеющим другие серьезные заболевания. Слышала, что в последнее время в этих исследованиях продвинулись далеко.
– Сейчас в мире уже около сотни лабораторий, которые соревнуются в том, кто добьется максимума в таких технологиях. Наш центр – среди первых, кто начал работать в этой области. Интерфейс «мозг – компьютер», если не вдаваться в сложные термины, нацелен на то, чтобы мозг человека мог заставить различные устройства сделать желаемое. Например, парализованный человек мог бы «силой мысли» приказать механизированной кровати поменять угол наклона, телевизору – включиться, или сделать так, чтобы загорелась кнопка «вызов медсестры». Кое в чем нам уже удалось обойти конкурентов. Например, изготовили механизированное инвалидное кресло, которое передвигается, подчиняясь мысленным командам человека. Там ничем не надо управлять рукой или ногой. Мы добились, что кресло выполняет не одну-две, как за рубежом, а четыре команды: может остановиться, поехать, повернуть вправо или влево. А это уже полноценная поездка.

Но, знаете, у таких технологий есть и более поразительное будущее. Например, все идет к тому, что можно будет создать интерфейс «мозг – мозг». И тогда люди смогут общаться, не задействуя слух, зрение, мимику. Еще фантастичнее технология «Нейронет», над которой работают как за границей, так и в России. Задача – увеличение ресурсов мозга человека. Ведь сегодня мы не успеваем за информационной средой, за миром вокруг. Объем знаний каждые пять-семь лет удваивается. Никому не хватит времени прочесть всю лучшую современную литературу, увидеть все талантливые фильмы или громкие театральные постановки. Все больше проходит мимо нас... Но есть предположение, что реально «погрузить» мозг в интернет, «доставить» информацию на уровень нейронов. И тогда можно будет закачивать в мозг, словно на флешку, огромные объемы информации – тысячи художественных книг и учебников, знание десятков иностранных языков, сведения из разных областей знаний. Выучить китайский за неделю? «Вложить в голову» роман «Война и мир» за полдня? Если эти фантастические вещи окажутся возможными, мир изменится до неузнаваемости.