..
Вот в чем принцип работы ароматрона - прибора для записи и
воспроизведения запахов. Правда, я намеренно кое-что упростил,
чтобы подчеркнуть принципиальную сторону дела. Например, от
носа к мозгу идет далеко не одно нервное волокно, и чтобы точно
воспроизвести какой-нибудь запах, необходимо записать
последовательности импульсов одновременно во многих волокнах.
Но техническая задача записи информации, одновременно идущей по
довольно большому числу каналов, сегодня вполне разрешима.
Главная трудность состоит здесь во вживлении электродов - вряд
ли кто согласится, чтобы над ним проделали такую операцию.
Необходимо иное техническое решение, иная технология. Да и сама
операция требует ювелирной, микроскопической точности и слишком
сложна для современной микрохирургии (диаметр отдельного
нервного волокна - порядка 1/100 - 1/1000 мм).
Впрочем, технология микрохирургии еще только начинает
развиваться, и вполне можно себе представить, что когда-нибудь,
в не очень далеком будущем, будут созданы роботы-"хирурги"
микроскопических размеров. Такие микророботы могут быть
впрыснуты внутрь оперируемого через иглу обыкновенного
медицинского шприца. Их действиями будет дистанционно управлять
компьютер, наделенный искусственным интеллектом. Они найдут
необходимые нервные волокна и вживят в них тончайшие, невидимые
невооруженным глазом провода, и затем протянут сплетенный из
них тончайший кабель, с виду напоминающий волос, куда-нибудь на
поверхность кожи, где его можно будет подключать к
записывающему устройству.
Конечно, при создании микророботов инженеры столкнутся с
серьезными техническими трудностями. Например, наиболее мелкие
детали будут самопроизвольно двигаться из-за теплового движения
молекул (подобно тому, как дергаются в жидкости броуновские
частицы). Сейчас пока рано обсуждать каким будет конкретное
решение конкретных технических проблем. (Возможно, микророботы
будут изготавливаться при очень низких температурах, когда
тепловое движение молекул ослаблено, и будут впрыскиваться в
замороженном виде. Работать они смогут пока не нагреются и
придут в негодность. В таком случае это будут роботы
одноразового пользования, и понадобится наладить очень широкое
их производство, чтобы эта техника стала доступной всем.) Кроме
того, возникнут трудности с обнаружением нужных нервных
волокон, с дистанционным управлением, и еще много-много других
трудностей. Но при наличии находчивости и желания их
преодолеть, все они преодолимы, хотя на это могут уйти
десятилетия труда целой армии инженеров.
Для нас сейчас важно лишь то обстоятельство, что сопряжение
нервного волокна с внешним устройством (или, используя модный
"компьютерный" жаргон, интерфейс) принципиально осуществимо и
не требует использования каких-либо неизвестных нам законов
природы. Нужны только изобретательность и мощная
материальнотехническая база.
И все-таки очень многие люди не захотят, чтобы в них
вживляли провода, пусть даже очень тонкие и незаметные. (Хотя
что в этом такого страшного: в золотом зубе больше металла, чем
в сотне кабелей для биологического интерфейса.) Но биоинтерфейс
можно осуществить и при помощи других технологий, вообще не
использующих неорганических веществ. Представьте себе, что мы
впрыснули вместо микроробота бактерию. Разумеется не простую
бактерию, а такую, над которой изрядно потрудились специалисты
в области генной инженерии и молекулярной биологии. Она
отыскивает нужное нервное волокно, закрепляется на нем и
начинает делиться. У нее появляется очень длинный отросток из
клеток подобных тем, из которых состоит глазной хрусталик - то
есть очень прозрачных клеток. Этот отросток растет и наконец
выходит на поверхность кожи. Итак, у нас есть волокно-световод
для оптической связи. Клетка, закрепившаяся на нерве, обладает
способностью превращать электрические импульсы в импульсы
света, подобного тому свету, которым светят светлячки. К концу
световода, выходящему на поверхность, мы прикладываем датчик,
который воспринимает эти световые импульсы и снова преобразует
их в импульсы электрические (сделать это тоже очень просто,
ведь, например, клетки в сетчатке вашего глаза только и делают,
что преобразуют свет в электрические сигналы). Не следует
думать, что световод сильно обезобразит вашу внешность, даже
если он выходит на поверхность прямо на лице. Это - маленькая
точка на коже, заметная лишь в лупу, а свет, передаваемый по
световоду, столь слаб, что его вряд ли заметишь даже в темноте.
Световод обладает огромным преимуществом перед кабелем -
его пропускная способность чрезвычайно велика. По одному
световоду можно передать информацию со всех нервных волокон
идущих от носа к мозгу - достаточно лишь заставить клетки,
закрепившиеся на разных волокнах, излучать сигналы различных
цветов и вывести эти сигналы в один световод. На приемном конце
разноцветные сигналы можно будет легко разделить. (Как станет
ясно из дальнейшего, пропускная способность световода настолько
велика, что по одному световоду можно передать ВСЮ информацию,
идущую к мозгу ото ВСЕХ органов чувств. Но не будем забегать
вперед.)
Может показаться, что технология биоинтерфейса, основанная
на генной инженерии гораздо сложнее основанной на микророботах.
Не знаю, не знаю... насколько мне известно, над микророботами
пока еще никто и нигде не работает, в то время как работы над
созданием биологических электронно-оптических элементов уже
ведутся во всем мире. Эти элементы предполагается использовать
в саморазмножающихся вычислительных машинах будущих поколений.
Я не знаю какая именно конкретная технология ляжет в
основу биологического интерфейса. Главное, что в принципе он
осуществим. Поэтому далее я буду говорить о технологии
биологического интерфейса, не уточняя конкретно, что это за
технология - микророботы, биологические электронно-оптические
элементы, или вообще нечто такое, что нам даже трудно сегодня
представить.
Итак, какие же непосредственные выгоды, не связанные с
конечной целью нашей программы, дает осуществление
биоинтерфейса?
Сначала - это создание ароматрона. От органа обоняния к
мозгу идет сравнительно мало нервных волокон, гораздо меньше
чем от уха или глаза, поэтому начинать отрабатывать технологию
биоинтерфейса целесообразнее именно с него. Тем более, что у
нас имеются совершенные машины для записи и воспроизведения
звука и изображения, но совершенно нет устройств для записи и
воспроизведения запахов. Я думаю, что применение ароматрона не
ограничится созданием "запахового" сопровождения кино- и
телепередач. Ароматрон породит совершенно новый вид искусства -
ароматическую музыку. Если сегодня, для того чтобы создать
новый запах, парфюмеру нужны годы упорного труда, то с
появлением ароматрона создать новый, не существующий в природе
запах - пара пустяков: дайте своему персональному компьютеру
задание составить такую-то и такую-то последовательность
импульсов, и через секунду Вы уже сможете понюхать что у Вас
получилось. Разумеется, нет гарантии, что результат понравится,
но подобно музыканту, работающему на синтезаторе и подбирающему
необходимое звучание, ароматический композитор будет подбирать
запахи, необходимые для его композиции. Затем он соединит их в
нужной последовательности - ароматрон позволяет менять запахи
сколь угодно часто. (Это невозможно делать с естественными
запахами, вызываемыми пахучими веществами: молекулы вещества
остаются в воздухе, и необходимо долго проветривать помещение,
чтобы сменить один естественный запах другим.)
И вот партитура ароматической "симфонии" (или может быть
правильнее сказать "синароматии"?) готова, и последовательность
импульсов для каждого нервного волокна записана на магнитную
ленту. Приобретя кассету с новейшими записями, Вы приходите
домой и ставите ее на магнитофон. Это почти что обыкновенный
магнитофон с незначительными изменениями. На выходе у него
вместо динамика маломощный лазер, испускающий свет
промодулированный в соответствии с записью. От лазера тянется
тонкое стеклянное волокно-световод. Другой конец световода Вы
закрепляете у себя на коже напротив выхода биоинтерфейса,
включаете воспроизведение и... попадаете в другой мир! Мир
запахов гораздо глубже и теснее связан с нашими эмоциями, чем
мир звуков, и тот факт, что на сегодня уже давно существует
музыка звуков, но еще нет музыки запахов, объясняется лишь тем,
что звуки гораздо проще воспроизвести. Современные синтезаторы
звука и стереосистемы отделены от первобытного барабана всей
историей развития техники, современные же духи от древних
благовоний принципиально не отличаются. Если и можно с чем-то
сравнить первое впечатление от ароматической музыки, то только
с впечатлением дикаря, всю жизнь слушавшего свой там-там,
которому дали послушать современную музыку через мощную
стереосистему. Когда публика "распробует" ароматрон, на него
возникнет спрос не меньший, чем сегодня на звуковоспроизводящую
аппаратуру. Этот огромный потенциальный рынок станет источником
финансирования дальнейших работ по совершенствованию технологии
биоинтерфейса .
Следующим шагом будет дать слух глухим. Вы наверное уже
обратили внимание на то, что в восприятии искусственных запахов
орган обоняния не участвует, участвуют только нервные волокна,
идущие от него к мозгу - у Вас может быть заложен нос, но это
нисколько не помешает Вам наслаждаться ароматической музыкой.
Точно также, люди с поврежденным органом слуха смогут
осуществить биоинтерфейс обоих нервных волокон, идущих от уха к
мозгу, с соответствующими нервными волокнами, идущими от уха
человека с нормальным слухом. То есть они смогут подключиться к
чужому здоровому уху.
Но откуда у здоровых, хорошо слышащих людей биоинтерфейс с
ухом? Ну с носом понятно, для ароматрона, а с ухом зачем? А
затем, что технология биоинтерфейса позволяет осуществить
несравненно более высококачественное звуковоспроизведение, чем
любая Hi-Fi система, даже с цифровой записью звука, поскольку
обходится без динамиков, и вообще без акустической связи между
аппаратурой и слушателем, неизбежно искажающей звучание.
И наконец, в один прекрасный день технология биоинтерфейса
достигнет такого совершенства, что сможет решить грандиозную по
сложности задачу: дать зрение слепым. Это фантастически сложная
задача, потому что от глаза к мозгу идет около миллиона нервных
волокон. Если принять, что для записи или передачи информации,
идущей по одному нервному волокну нужна полоса частот 300 Гц,
то для передачи всей информации, идущей от глаза к мозгу нужна
полоса частот 500 Гц х 1 000 000 = 500 Мгц - почти сто
телевизионных каналов! Но передача такого объема информации
вполне доступна даже современным световодам, а в ближайшей
перспективе их пропускная способность увеличится во много раз.
Итак, для передачи всей информации от одного глаза нужна полоса
частот 500 Мгц, информации от обоих глаз 2 х 500 = 1 000 Мгц,
т.е. 1 Ггц. Если принять, что от зрения мы получаем не меньше
(а возможно и больше) информации, чем от всех остальных органов
чувств вместе взятых, то получается, что для передачи всей
информации поступающей в мозг нужна полоса частот порядка 2
ггц. Конечно, эти подсчеты - лишь очень грубая оценка, но
порядок величины должен быть именно такой. А это значит, что
абсолютно все ощущения одного человека можно передать по
тоненькой стеклянной ниточке световода. Передать куда? И кому?
Ответ на этот вопрос заключается во втором подготовительном
этапе программы.
ВТОРОЙ ЭТАП: СОЗДАНИЕ БИМАРИОНОВ.
Читатель, который хоть немного знаком с физиологией зрения,
наверно уже заметил, что задача "дать зрение слепым" имеет одно
принципиальное отличие от задачи "дать слух глухим". Дело в
том, что если мы просто снимем сигналы с глаза зрячего и
подадим их на глазной нерв слепого, он почувствует свет, но
вряд ли увидит изображение. В отличие от уха, которое
воспринимает звук пассивно, глаз является активным органом: наш
взгляд постоянно "скользит" по рассматриваемому предмету.
Подобно радиолокатору, он как бы "сканирует" пространство, и по
результатам этого сканирования в мозгу создается целостная
картинка. Но в отличие от локатора, вращающегося с постоянной
скоростью, скорость и направление движения взгляда почти
непредсказуемы. Они зависят от того, что глаз увидел в
предыдущий момент, а также от всего предшествовавшего опыта
зрителя. Мозг отдает приказания глазным мышцам на основании
информации, получаемой от глаза - глаза поворачиваются, и мозг
получает от них новую порцию информации. Между глазом и мозгом
идет постоянная "беседа", и подать на глазной нерв слепого
сигналы с глаза зрячего означает предоставить в его
распоряжение реплики только одного из "собеседников". Это все
равно что слушать человека, разговаривающего с кем-то другим по
телефону: кое-что может быть и понятно, но далеко не все и не
всегда. В отличие от уха, с глазом нужна двухсторонняя связь.
Если у нас уже имеется хорошо отработанная технология
биоинтерфейса, то технических трудностей это не представляет:
мы устанавливаем связь между нервными волокнами идущими из
мозга слепого к его глазным мышцам с аналогичными волокнами
"мозг - глазные мышцы" в голове зрячего. Но чтобы слепой мог
управлять движениями глаз зрячего, зрячий должен отказаться от
управления собственными глазами, а значит перестать видеть. Вот
в чем разница между исцелением глухих и слепых: два мозга могут
одновременно слушать одним и тем же ухом, но два мозга не могут
одновременно управлять одним и тем же глазом.
Техническое решение этой проблемы состоит в создании
биологических марионеток, или, сокращенно, бимарионов.
Итак, что же такое бимарионы? Представьте себе, что
произошел некий несчастный случай,
в результате которого мозг человека погиб, но тело, и в
частности глаза не повреждены. Фактически этот человек умер,
потому что с мозгом погибло его сознание. Однако тело его живо,
и с точки зрения хирурга, занимающегося пересадкой органов,
погибший является идеальным донором - из него в любой удобный
момент можно вырезать свежее сердце или почку для пересадки. Но
этому телу можно найти и другое применение, вместо того, чтобы
пустить его "на запчасти". Сохраним его целым и живым.
Используя технологию биоинтерфейса, мы подключаемся к глазному
нерву тела с погибшим мозгом, а также к нервам, управляющим его
глазными мышцами. По световоду установим двухстороннюю связь с
мозгом слепого: в мозг будут идти сигналы с сетчатки глаза, из
мозга - команды глазным мышцам. Слепой, в буквальном смысле
слова, увидит мир глазами другого человека. Точнее не человека,
а бимариона.
Бимарион - это живое тело без собственного мозга. Область
возможных применений бимарионов чрезвычайно широка: можно,
например, дать безногим инвалидам возможность потанцевать. Для
этого, помимо интерфейса с глазами, нужно осуществить интерфейс
с мышцами всего тела, с рецепторами в мышцах, которые
регистрируют степень их напряженности, с вестибулярным
аппаратом, с кожными рецепторами и т.д.. Короче говоря, нужно
всю информацию, которая идет от воспринимающих органов
бимариона, подать на мозг инвалида, а все команды, исходящие из
мозга последнего, подать на "исполнительные органы" бимариона.
При этом инвалид и бимарион могут находиться в разных
населенных пунктах, отстоящих друг от друга на сотни
километров, лишь бы эти пункты были соединены между собой
световодами. Эффект присутствия будет абсолютным и полным.
Правда, поначалу, инвалиду будет несколько странно видеть в
зеркале вместо себя кого-то другого. Да еще световод будет ме-
шать танцевать - но это уже техническая проблема: можно
подключить световод не непосредственно к бимариону, а к
инфракрасному приемопередатчику, находящемуся в танцзале, и
такой же приемопередатчик закрепить на бимарионе, дав ему таким
образом полную свободу перемещения, по крайней мере в пределах
одной комнаты.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16