Проснись, Нео! Насколько близок мир фармы к матрице?
В начале марта одной из главных научных новостей стала публикация о виртуальной модели мухи-дрозофилы, которой подгрузили копию мозга мухи настоящей. В потоке других высокотехнологичных новостей, особенно о возможностях искусственного интеллекта, она не кажется чем-то выходящим за рамки нынешних возможностей.
Однако особенность состоит в том, что результат этого проекта получен не путем работы программистов или ИИ, это реальный и полный перенос работы 125 тысяч нейронов и 50 миллионов синаптических связей настоящей нервной системы мухи в виртуальную модель. То есть это вполне решенная инженерная задача — и вот это уже немного пугает и отсылает нас к культовой идее матрицы.
Лечение по Хайнлайну: пересадить старый мозг в новое тело
Пересадка мозга или перенос сознания — ключевые сюжеты фантастики, например, у классика жанра Роберта Хайнлайна этот момент прослеживался в нескольких произведениях. При этом подобные линии популярны до сих пор у зарубежных и российских авторов. Но теперь это не совсем фантастика, так как с реализацией проекта компании Eon Systems (США) стало очевидным — нас ждет очень интересная медицинская история. Хотя пока, наверное, никто так далеко не заглядывает.
Что же произошло с дрозофилой? Сначала была получена полная карта нейронных связей мозга дрозофилы — методом электронной микроскопии. Каждому из 50 миллионов синапсов (это место контакта между двумя нейронами) присвоили определенный химический тип (возбуждающий или тормозящий), а именно это определяет чувствительные и двигательные реакции. Далее эту карту подгрузили к виртуальной модели мухи и… она заработала! То есть отдельно взятая нервная система дрозофилы оказалась действующей в другом теле, хоть и виртуальном.
Будущее нейрофармакологии
Помимо того, что эта разработка делает фантастический сюжет о пересадке мозга чуть более близким к реальности, она открывает еще и великолепные перспективы (хоть и очень далекие пока) для исследований новых лекарств.
Использование этой технологии в будущем может полностью исключить в исследованиях этап с участием животных и людей.
Что станет возможным?
- Моделирование действия новых лекарственных веществ на организм, причем со 100%-ной точностью.
- Виртуальные исследования нервной дегенерации при болезни Альцгеймера, Хантингтона, Паркинсона — при патологиях нервной системы, которые на данный момент не поддаются коррекции.
- Подбор, в том числе индивидуальный, препаратов при этих и других нейродегенеративных заболеваниях, так как можно будет прогнозировать их эффективность в виртуальных исследованиях.
- Персонализированная терапия: после получения виртуальной копии центральной нервной системы человека с шизофренией, расстройствами аутического спектра, эпилепсией можно будет подбирать индивидуальную терапию и комбинации препаратов — опять же без вреда и рисков для самого пациента. Для заболеваний, где генетика определяет отклик на препарат и его эффективность, такие исследовательские возможности просто неоценимы.
Дело за «малым» — осталось лишь научиться переносить нервную систему человека в виртуальную модель. После успеха с дрозофилой, к которому ученые шли более 40 лет, следующей задачей является перенос 70 миллионов нейронов мозга мыши, а затем — 86 миллиардов нейронов человеческого мозга. На данный момент ни один компьютер не сможет воссоздать такую виртуальную модель, и эти задачи пока невыполнимы.
Стоит отметить, что последний этап исследования по переносу был ускорен благодаря ИИ и составил 1,5 года — от создания копии нервной системы до работы виртуальной модели. С такой скоростью развития технологий кто знает, насколько быстро человечество придет не только к воплощению идей фантастических книг, но к виртуальной модели человеческого разума?
