Будущее разума

Американский физик японского происхождения Митио Каку - один из самых известных в мире популяризаторов науки. Его метод не так уж оригинален: Митио Каку берет какой-нибудь сюжет или образ массовой культуры, например, лазерное оружие, путешествия во времени или контроль сознания, и демонстрирует, как далеко в создании чего-то подобного продвинулись ученые. Попутно он объясняет читателям законы физики, химии, биологии и другие. В конце ноября в издательстве «Альпина нон-фикшн» выйдет новая книга Каку «Будущее разума», а пока «РР» публикует ее фрагмент

Разъяренного быка выпускают на пустую арену испанской Кордовы. На протяжении многих поколений предки этого свирепого животного проходили строгий отбор, целью которого было максимально усилить их агрессивность. Затем на ту же арену спокойно выходит профессор Йельского университета. Вместо твидового пиджака на нем традиционный наряд отчаянного матадора: расшитая золотом куртка и алый плащ. Он дразнит плащом быка, провоцируя нападение. Профессор не убегает в ужасе, он спокоен, смотрит уверенно и даже слегка отрешенно. Стороннему наблюдателю может показаться, что профессор сошел с ума и хочет покончить с собой.

Бык в ярости следит за профессором и вдруг бросается, нацелив на него свои страшные рога. Профессор не убегает в страхе; в руке у него какая-то маленькая коробочка. Бык уже близко. Под прицелом теле- и кинокамер профессор нажимает кнопку, и бык останавливается как вкопанный. Профессор настолько уверен в себе, что не боится рискнуть жизнью ради того, чтобы доказать свою правоту: он сумел подчинить сознание бешеного быка.

Йельский профессор - это доктор Хосе Дельгадо, на многие годы опередивший свое время. В 1960-е он первым начал серию замечательных, но действующих на нервы экспериментов с животными: вживлял им в мозг электроды и пытался с их помощью контролировать движения подопытных. Чтобы эффектно остановить быка, он заранее вживил электроды в полосатое тело подкорковых узлов, расположенных в основании мозга и участвующих в координации движений.

Кроме того, он провел серию экспериментов на обезьянах, чтобы посмотреть, удастся ли ему при помощи кнопки изменить их общественную иерархию. Вживив электроды в хвостатое ядро (область, связанную с управлением движениями) альфа-самца группы, Дельгадо смог снизить агрессивные наклонности лидера. Без исходящей от лидера угрозы наказания дельта-самцы начали самоутверждаться, захватывая территорию и привилегии, обычно зарезервированные для альфа-самца. Сам же альфа-самец тем временем, похоже, совершенно потерял интерес к защите своей территории.Затем Дельгадо нажал другую кнопочку - и альфа-самец вернулся в свое обычное состояние: с прежней агрессивностью взялся за наведение порядка и восстановление власти. Дельта-самцы в страхе расползлись по углам.

Дельгадо первым в истории показал, что таким образом можно контролировать сознание животных. Профессор превратился в кукловода, дергающего за ниточки своих живых кукол. Как и ожидалось, ученое сообщество с беспокойством приняло работу Дельгадо. К тому же в 1969 году он написал книгу с провокационным названием «Физический контроль сознания. На пути к психоцивилизованному обществу» (Physical Control of the Mind: Toward a Psychocivilized Society). Возник тревожный вопрос: если за ниточки дергают такие ученые, как Дельгадо, то кто управляет кукловодом?

Работа доктора Дельгадо четко высветила громадные перспективы и опасности этой технологии. В руках беспринципного диктатора она может быть использована для обмана и подчинения подданных. Но она же может освободить миллионы людей, томящихся в тисках болезни, мучимых галлюцинациями или сломленных страхами.

Много лет спустя один из журналистов спросил доктора Дельгадо, для чего тот начал свои противоречивые эксперименты. Ученый ответил, что хотел исправить жуткую несправедливость по отношению к душевнобольным. В их лечении часто применяли радикальную лоботомию, при которой префронтальную кору просто перемешивали специальным ножом, напоминающим пику для колки льда, который молотком загоняли в мозг над глазницей. Подобная операция часто приводила к трагическим результатам, некоторые из них описаны в романе Кена Кизи «Пролетая над гнездом кукушки» и показаны в фильме по этому роману с Джеком Николсоном в главной роли.

Одни пациенты действительно успокаивались и даже возвращались к нормальной жизни, но другие становились похожи на зомби: вечно сонные, безразличные к боли, потерявшие нормальные человеческие чувства, эмоционально опустошенные. Практика лоботомии распространилась настолько широко, что в 1949 году Антонио Мониц за разработку этого метода был удостоен Нобелевской премии. По иронии судьбы, в 1950-м Советский Союз запретил лоботомию, заявив, что она «противоречит принципам гуманности». Лоботомия, утверждал СССР, превращает «больного человека в идиота». Всего, по некоторым оценкам, только в США за 20 лет было сделано около 40 000 лоботомий.

Управление сознанием и холодная война

Еще одной причиной, по которой работа доктора Дельгадо была встречена с неприязнью, был политический климат того времени. Холодная война была в разгаре, а воспоминания о том, как во время Корейской войны пленных американских солдат выводили к журналистам и снимали на телекамеры, были свежи в памяти и весьма болезненны. Пленные с остановившимся взглядом признавались в страшных военных преступлениях и выполнении шпионских заданий, проклинали американский империализм.

Чтобы как-то объяснить происходящее, пресса придумала термин «промывание мозгов»: идея состояла в том, что коммунисты якобы изобрели секретные препараты и методики, позволяющие превращать американских солдат в зомби.

В этой напряженной политической обстановке Фрэнк Синатра в 1962 году снялся в триллере «Манчжурский кандидат», в котором его герой пытался разоблачить тайного «спящего» агента коммунистов, получившего задание убить президента США. Но в сюжете есть неожиданный поворот. На самом деле убийца - не внушающий никаких подозрений американский солдат, герой войны; но он побывал в плену, и коммунисты «промыли» ему мозги. У семьи этого «крота» хорошие связи, да и сам он, на первый взгляд, вне всяких подозрений, поэтому его почти невозможно остановить. «Манчжурский кандидат» отразил тревоги многих американцев того времени.

Эти страхи, помимо прочего, подпитывались пророческим романом Олдоса Хаксли «О дивный новый мир» (Brave New World), написанным в 1931-м. В этой антиутопии рассказывалось о громадных фабриках по выращиванию детей, точнее, клонов, где, избирательно ограничивая подачу кислорода зародышам, «создают» людей с различной степенью повреждения мозга. На вершине местной социальной лестницы находятся альфы, получавшие достаточно кислорода и развивавшиеся полноценно; их с самого детства готовят к управлению обществом. На самом дне общества - эпсилоны, чей мозг серьезно пострадал; они используются как покорные безответные работники, расходный материал. В промежутке есть еще несколько уровней рабочих и чиновников. Элита управляет обществом, наводняя его изменяющими сознание препаратами, стимулируя свободную любовь и постоянно промывая мозги. Таким образом в обществе поддерживаются мир, спокойствие и гармония, но роман задает тревожный вопрос, который звучит актуально даже сегодня: какую часть своей свободы и основных человеческих прав мы готовы принести в жертву во имя мира и социального порядка?

Эксперимент ЦРУ по управлению сознанием

Истерия холодной войны постепенно поднялась до высших уровней ЦРУ. Управление, убежденное в том, что Советы далеко обогнали Запад в науке «промывания мозгов» и в применении неортодоксальных научных методов, пустилось в разработку целого комплекса секретных проектов, вроде начатого в 1953 году проекта MKULTRA по исследованию пограничных идей. (В 1973-м, после того как паника от Уотергейтского скандала охватила правительство, директор ЦРУ Ричард Хелмс закрыл проект MKULTRA и поспешно приказал уничтожить все документы, имевшие к нему отношение. Однако 20 000 документов каким-то образом уцелели при чистке и в 1977 году были рассекречены, согласно Закону о свободе информации; поэтому сегодня мы знаем об этом масштабном проекте.)

Известно, что с 1953 по 1973 год проект MKULTRA финансировал 80 научных учреждений, включая 44 университета и колледжа, а также десятки больниц, фармацевтических компаний и тюрем, где часто проводились эксперименты на ничего не подозревающих людях без их согласия; всего было проведено 150 секретных операций. В какой-то момент на MKULTRA выделялось не менее 6% всего бюджета ЦРУ. Среди проектов по управлению сознанием можно назвать:

• разработку «сыворотки правды», заставлявшую пленников выбалтывать все свои секреты;
• стирание памяти; этому был посвящен проект ВМФ США под названием Subproject 54;
• использование гипноза и широкого спектра препаратов, таких как ЛСД, для управления поведением;
• изучение возможности применения препаратов управления сознанием к иностранным лидерам, к примеру, Фиделю Кастро;
• отработка различных методов допроса;
• разработка смертельного препарата, который бы действовал быстро и не оставлял следов;
• изменение личности человека при помощи препаратов, делающих его послушным.

Некоторые ученые сомневались в ценности подобных исследований, но другие с удовольствием в них участвовали. В этих работах были задействованы специалисты из различных областей, в том числе экстрасенсы, физики и компьютерщики: они экспериментировали с изменяющими сознание препаратами, такими как ЛСД, определяли с помощью экстрасенсов положение советских подлодок, патрулирующих океан, и тому подобное. Однажды произошла печальная история: одному ученому армии США тайно дали ЛСД. Если верить докладам, он настолько потерял ориентацию в пространстве, что погиб, просто вывалившись из окна.

В обоснование большинства этих экспериментов говорилось, что Советы уже обогнали США в вопросе управления сознанием. Сенату США был представлен секретный доклад о том, что Советы экспериментируют с микроволновым излучением, облучая непосредственно мозг испытуемых. Вместо того чтобы разоблачить псевдонаучную практику, США увидели в ней «большой потенциал для развития системы дезориентации или нарушения поведенческих схем военного или дипломатического персонала». Армия США даже утверждала, что существует принципиальная возможность посылать в мозг противника целые слова и даже речь: «Одна из концепций отвлечения внимания и дезинформации <…> состоит в том, чтобы на расстоянии создавать шум в головах персонала, подвергая их действию импульсных микроволн низкой мощности<…> Путем выбора надлежащих характеристик импульсов можно создать членораздельную речь<…> Таким образом, можно будет "говорить" с отдельными противниками таким способом, который максимально выводил бы их из равновесия», - сообщалось в докладе.

К несчастью, эти эксперименты не подвергались экспертной оценке и рецензированию, так что миллионы долларов налогоплательщиков были потрачены на подобные проекты, противоречившие законам природы, поскольку человеческий мозг не в состоянии принимать микроволновое излучение и, что еще важнее, не способен расшифровывать микроволновые послания. Биолог из Открытого университета, доктор Стив Роуз,назвал эти планы «нейробиологически невозможными».

Судя по всему, миллионы долларов, потраченные на эти «черные проекты», не дали ни единого достоверного научного результата. Изменяющие сознание препараты действительно порождали у испытуемых дезориентацию и даже панику, но Пентагон не сумел добиться главной цели: получить контроль над бодрствующим сознанием человека. Кроме того, если верить психологу Роберту Лифтону, коммунистическое «промывание мозгов» давало не слишком длительный эффект. Большинство пленных, разоблачавших США во время Корейской войны, вскоре после освобождения вернулись в нормальное состояние. К тому же исследование людей, мозги которых были промыты во время пребывания в общинах некоторых культов, тоже показывает, что после выхода из культа их личность приходит в норму. Так что, судя по всему, промывание мозгов не затрагивает основ личности.

Конечно, военные были отнюдь не первыми, кто экспериментировал с воздействием на чужое сознание. Еще в древности колдуны и пророки утверждали, что если дать пленному солдату волшебное зелье, то он заговорит или вообще пойдет воевать против своих. Одним из древнейших методов добиться подобных результатов был гипноз.

Вы засыпаете…

В детстве, помню, как-то видел научно-популярный фильм, посвященный гипнозу. В одном эпизоде человека погружали в гипнотический транс и говорили ему, что, проснувшись, он будет курицей. Аудитория пораженно ахала, когда человек начинал кудахтать и размахивать руками. Конечно, выглядит такая демонстрация впечатляюще, но на самом деле это всего лишь образец «сценического гипноза». Из книг, написанных профессиональными иллюзионистами и шоуменами, можно узнать, что они используют все возможности: заранее подготовленных «подсадных уток» в аудитории, силу внушения и даже готовность «жертвы» подыграть артисту.

Однажды мне довелось играть роль ведущего в документальном фильме «Время», снятом BBC и каналом Discovery, и там, в частности, зашла речь о давно забытых событиях. Можно ли пробудить отдаленные и почти утраченные воспоминания при помощи гипноза? А если это возможно, то можно ли навязать другому человеку свою волю? Чтобы проверить некоторые из этих идей, я подвергся гипнозу перед телекамерой.

Для начала BBC пригласила профессионального гипнотизера. Меня попросили лечь на кушетку в тихой затененной комнате. Гипнотизер заговорил со мной медленно и мягко, заставляя постепенно расслабиться. Через некоторое время он попросил меня мысленно вернуться в прошлое, может быть, к какому-нибудь особенно запомнившемуся месту или событию. Затем он попросил меня заново войти в то место, заново все увидеть, услышать и ощутить запахи. Интересно, но я действительно начал видеть места и лица людей, о которых прочно и давно забыл. Я как будто смотрел размытую видеозапись, которая постепенно проявлялась и становилась резкой. Но затем процесс остановился, из глубин памяти перестали всплывать воспоминания. Очевидно, был достигнут предел возможностей гипноза.

ЭЭГ- и МРТ-снимки показывают, что во время гипноза сенсорные области коры испытуемого получают извне минимум сенсорных стимулов. Таким образом, гипноз позволяет добраться до некоторых глубоко укрытых воспоминаний, но определенно не может изменить личность человека, его цели или желания. Это подтверждает и секретный документ Пентагона, датированный 1966 годом; в нем объясняется, что гипноз невозможно применять как оружие из-за его ненадежности. «Вероятно, неслучайно в долгой истории гипноза, при том что о его потенциальной применимости в разведке было известно всегда, нет никаких достоверных данных о его эффективном использовании какой бы то ни было разведкой мира», - говорится в докладе.

Следует также отметить, что, судя по снимкам мозга, гипноз - не новое состояние сознания, как сон со сновидениями или быстрая фаза сна. Если мы определим человеческое сознание как процесс непрерывного построения моделей окружающего мира и проектирование их развития в будущем для достижения определенной цели, то мы увидим, что гипноз не в состоянии изменить ход этого фундаментального процесса. Гипноз может подчеркнуть определенные аспекты сознания и помочь извлечь из памяти определенные события, но он не может заставить вас кудахтать, как курица, без вашего на то позволения.

Препараты, изменяющие сознание, и «сыворотка правды»

Одной из задач проекта MKULTRA было создание «сыворотки правды», которая заставляла бы шпионов и пленных раскрывать все свои тайны. Проект был закрыт в 1973 году, но инструкции ЦРУ и армии США по методам допроса, рассекреченные Пентагоном в 1996-м, по-прежнему рекомендовали использовать сыворотку правды (хотя Верховный суд США постановил, что такое признание «получено неконституционным путем» и потому не может быть принято в суде).

Всякий, кто смотрел голливудские фильмы, знает, что пентотал натрия - любимая сыворотка правды всех шпионов (как в фильмах «Правдивая ложь» с Арнольдом Шварценеггером и «Знакомство с Факерами» с Робертом де Ниро). Пентотал натрия относится к классу барбитуратов - седативных и гипнотических средств, способных обойти гематоэнцефалический барьер, не позволяющий наиболее вредным химическим веществам крови проникнуть в мозг.

Большинство изменяющих сознание веществ, таких как алкоголь, оказывает на нас столь мощное действие именно потому, что может проникать за этот барьер, и это не удивительно. Пентотал натрия подавляет активность префронтальной коры, в результате чего человек расслабляется, становится разговорчивым и несдержанным. Однако это не означает, что он при этом непременно говорит правду. Напротив, под действием пентотала натрия, как и под действием алкоголя, человек вполне способен лгать. «Тайны», потоком льющиеся из человека под действием этого препарата, могут оказаться чистым вымыслом, так что ЦРУ в конце концов отказалось от использования подобных веществ. Однако нельзя исключить, что в один прекрасный день будет найдено «чудесное» средство, которое позволит изменить основы человеческого сознания. Вероятно, это средство будет работать путем изменения синапсов между нервными волокнами, а действовать будет на нейромедиаторы, без которых синапсы не работают (такие как дофамин, серотонин или ацетилхолин).

Если представить себе синапсы как группу пунктов оплаты за проезд по магистрали, то получится, что некоторые вещества (к примеру, стимуляторы, такие как кокаин) способны открывать шлагбаумы и пропускать послания без задержки. Внезапный кайф, который испытывают наркоманы, возникает, когда все шлагбаумы открываются одновременно, вызывая настоящий информационный потоп. Но после одновременного срабатывания всех синапсов возникает пауза; снова они смогут сработать лишь через несколько часов. Все шлагбаумы закрываются, и возникает пробка - внезапная депрессия после кайфа. Стремление организма еще раз испытать кайф вызывает привыкание и наркотическую зависимость.

Как наркотики изменяют сознание

В те времена, когда ЦРУ впервые начало ставить эксперименты на ничего не подозревающих людях, биохимическая основа действия изменяющих сознание препаратов не была известна, но на сегодняшний день молекулярная основа наркотической зависимости изучена в подробностях. Исследования на животных наглядно демонстрируют, насколько могущественно это пристрастие: крысы, мыши и приматы готовы, если есть возможность, принимать наркотики, такие как кокаин, героин и амфетамины, до тех пор, пока не упадут от истощения или не умрут от наркотика.Чтобы проиллюстрировать, насколько серьезна на сегодняшний день эта проблема, напомним, что к 2007 году 13 млн американцев в возрасте 12 лет или старше (или 5% подросткового и взрослого населения США) пробовали метамфетамины или уже пристрастились к ним. Наркомания не просто губит жизни, она систематически разрушает мозг. МРТ-снимки мозга метамфетаминовых наркоманов показывают уменьшение на 11% размеров лимбической системы, отвечающей за обработку эмоций, и потерю 8% тканей гиппокампа, который служит воротами памяти. МРТ-снимки показывают, что в некоторых отношениях поражение сравнимо с тем, что наблюдается при болезни Альцгеймера.

Но, как бы сильно метамфетамины ни разрушали мозг, наркоманы всеми силами стремятся их заполучить, поскольку испытывают при их приеме кайф вдесятеро более сильный, чем удовольствие от вкусной пищи или даже секса.

По существу, кайф от наркотиков обусловлен тем, что препарат искусственно стимулирует центр удовольствия и подкрепления, расположенный в лимбической системе мозга. Этот центр очень примитивен и сформировался миллионы лет назад; тем не менее он по-прежнему чрезвычайно важен для выживания человека, поскольку обеспечивает поощрение за полезное поведение и наказание за вредное. Однако если этот центр оказывается во власти наркотиков, результатом стано-вится общий хаос. Сначала эти препараты проникают сквозь гематоэнцефалический барьер и вызывают перепроизводство нейромедиаторов, таких как дофамин; эти нейромедиаторы наводняют прилежащее ядро - крохотный центр удовольствия, расположенный глубоко в толще мозга возле мозжечковой миндалины. Дофамин, в свою очередь, производится специальными клетками мозга в вентральной области покрышки, известными как клетки VTA .

Все наркотические препараты работают примерно одинаково: нарушают деятельность цепочки VTA - прилежащее ядро, контролирующей приток дофамина и других нейромедиаторов в центр удовольствия. Наркотики различаются только тем, как именно происходит этот процесс. Существует по крайней мере три основных вещества, стимулирующих центр удовольствия в мозгу: это дофамин, серотонин и норадреналин; все они рождают ощущение удовольствия, эйфории и ложной уверенности, а также всплеск энергии. Кокаин и другие стимуляторы, к примеру, оказывают двоякое действие. Во-первых, они непосредственно стимулируют клетки VTA на производство дополнительного дофамина, вызывая таким образом прилив нейромедиатора в прилежащее ядро. Во-вторых, они не позволяют клеткам VTA «выключаться» и заставляют их непрерывно производить дофамин. Кроме того, они затрудняют использование серотонина и норадреналина. Одновременное наводнение нервных цепей всеми тремя нейромедиаторами порождает сильный кайф. Героин и другие опиаты, напротив, нейтрализуют клетки VTA, способные снижать производство дофамина, и таким образом заставляют VTA производить его намного больше.

Препараты, подобные ЛСД, действуют путем стимуляции производства серотонина, порождая чувство удовлетворения, цели и приязни. Но, помимо этого, они активируют области височной доли мозга, участвующие в создании галлюцинаций. Со временем ЦРУ пришло к пониманию того, что изменяющие сознание препараты - не то волшебное средство, поисками которого они занимались. Галлюцинации и наркотическая зависимость, которыми сопровождается применение этих средств, делает их слишком нестабильными и непредсказуемыми; в деликатной политической ситуации их применение может принести больше вреда, чем пользы.

Зондирование мозга при помощи оптогенетики

Описанные эксперименты по управлению сознанием проводились в основном еще в то время, когда мозг представлялся загадкой, а методики вырабатывались путем проб или ошибок, и далеко не всегда удачно. Однако взрывное развитие аппаратуры для зондирования мозга дало нам новые возможности, которые должны помочь, с одной стороны, разобраться в устройстве и функционировании мозга, а с другой - научиться управлять им.

Оптогенетика, как мы уже видели, - это одно из наиболее динамично развивающихся направлений современной науки. Основная ее цель - определить точно, какой нервный путь соответствует тому или иному поведению. Оптогенетика начинается с гена под названием опсин, достаточно необычного тем, что он чувствителен к свету. Если внедрить ген опсина в нейрон и осветить, нейрон сработает. Щелкнув выключателем, можно мгновенно определить нейронный путь, отвечающий за определенное поведение, поскольку белки, которые вырабатывает опсин, проводят электричество, - и нейрон сработает.

Однако трудность в том, чтобы точно внедрить этот ген в конкретный нейрон. Для этого используется технология, заимствованная из генной инженерии. Ген опсина внедряется в безвредный вирус (из которого удалены все опасные гены); потом при помощи предельно точных инструментов этот вирус вводится в конкретный нейрон. Затем вирус уже сам заражает нейрон, внедряя свои гены в его ДНК. В результате, когда на нервную ткань направляют луч света, этот нейрон включается. Таким образом можно установить точный маршрут, по которому проходят определенные сообщения.

Но оптогенетика не только определяет нервные пути, освещая их, она позволяет ученым управлять поведением подопытных. Этот метод оказался успешным. Ученые давно подозревали, что за то, что плодовые мушки улетают от опасности, отвечает какой-то простой нейронный контур. Оптогенетические методы позволили наконец определить, какой именно. Теперь достаточно осветить мушек, чтобы они снялись с места и дружно улетели.

Кроме того, ученые теперь могут лучом света заставить червя прекратить извиваться, а в 2011 году был достигнут еще один прорыв. Ученые из Стэнфорда сумели внедрить ген опсина в точно заданный участок мозжечковой миндалины мыши. Эти мыши были специально выращены робкими и всегда сидели, съежившись, в уголке своей клетки. Но когда пучок света вспыхивал в мозгу такой мыши, она внезапно теряла робость и начинала исследовать свою клетку.

Из этого эксперимента можно сделать далеко идущие выводы. Если поведение дрозофил может быть основано на простом рефлекторном механизме, в котором задействована горстка нейронов, то мышь обладает полноценной лимбической системой, аналог которой имеется и в человеческом мозге. Хотя многие эксперименты, успешно работающие с мышами, не переносятся на людей, существует все же вероятность, что когда-нибудь ученым удастся отыскать конкретные нервные пути, связанные с определенными психическими заболеваниями, а затем и научиться лечить их без каких бы то ни было побочных эффектов. Как говорит доктор Эдвард Бойден из МТИ, «если вы хотите выключить какой-то контур мозга, а альтернативой этому служит хирургическое удаление участка мозга, то имплантация оптоволокна может показаться предпочтительной».

Митио Каку

Родился в Сан-Франциско в 1947 году в семье иммигрантов из Японии. Закончил Гарвард, в Беркли получил докторскую степень. Преподавал в Прин-стоне и в Университете Нью-Йорка. Автор 8 научно-популярных книг, из которых четыре переведены на русский.