Искра жизни. Электричество в теле человека
Шрифт:
Если кардиостимуляторы, глубокое стимулирование мозга и фМРТ удивления не вызывают, то идея подключения мозга к компьютеру ошеломляет. В некотором смысле многие из нас уже взаимодействуют с ноутбуками и смартфонами, хотя и через глаза и кончики пальцев, а не напрямую с мозгом. Но чем старше я становлюсь, тем больше меня привлекает идея прямого взаимодействия. Как здорово было бы получать доступ к собственной памяти по желанию. На эту мысль меня натолкнула встреча с бывшим учеником, который ходил ко мне на занятия 20 лет назад и чье имя я никак не могла вспомнить. Поиск информации во Всемирной паутине под действием одной лишь мысли. Пугает, впрочем, перспектива соединения мозга проводами с компьютером. Иными словами, все упирается в характер подключения. Однако при условии, что соединение будет включаться и выключаться по
Однако история, рассказанная Мэри Шелли, глубоко сидит в наших головах, и сначала нам надо преодолеть страх перед неизвестным, перед монстрами вроде того, что был создан Франкенштейном. Нам нужно также определить подходы к регулированию использования такой технологии, которое не позволит ущемлять права бедных. Помимо прочего, подобное радикальное видоизменение нашего мозга не должно быть внешне заметным (поскольку люди предпочитают не выделяться из толпы), а соответствующие приспособления должны легко сниматься по желанию. Мы уже привыкли к некоторым устройствам, расширяющим возможности наших органов чувств, например к микроскопам, телескопам и приборам ночного видения, но их можно оставить на столе в конце рабочего дня. Также существуют калькуляторы и компьютеры, которые очень помогают нам, а Интернет служит внешней коллективной памятью со значительно большей емкостью и скоростью поиска, чем у нашего мозга и библиотек. Да что там говорить, многие из нас уже редко находятся в режиме офлайн, и первой реакцией на ставящий в тупик вопрос является желание запросить ответ в Google. Возможно, некоторые предпочтут и дальше взаимодействовать с такими электронными помощниками через свои органы чувств — пальцы, глаза и уши, — а не путем непосредственной связи с мозгом. Однако я лично хотела бы получить устройство, которое позволяло бы без усилий сохранять и отыскивать мои личные воспоминания. Думаю, его очень оценили бы люди, страдающие от потери памяти в результате таких расстройств, как болезнь Альцгеймера.
Конечно, искусственная память, подключаемая непосредственно к мозгу, пока что всего лишь научная фантастика. Но не следует забывать, что у научной фантастики есть свойство раньше или позже превращаться в реальность. Столетие назад мало кто думал, что механической рукой можно управлять силой мысли или что разъяренного быка можно остановить сигналом, передаваемым прямо в мозг. Не исключено, что в следующие 100 лет появится и искусственная память. Наверняка сказать невозможно, но я уверена, что ключом к успеху будет глубокое понимание того, как наш организм использует электричество, как воспоминания откладываются в памяти, как они хранятся и вызываются электрическими цепями в нашем мозге.
Примечания О теле электрическом я пою
1. Для тех, кому нужно более подробное объяснение, скажу, что это происходит следующим образом. Когда АТФ-зависимый калиевый канал открыт, ионы калия (K+) вытекают через него из клетки, и градиент концентрации калия уменьшается. Поскольку ионы K+ несут положительный заряд, их истечение смещает внутренний потенциал клетки в отрицательную сторону. Под влиянием отрицательного мембранного потенциала кальциевые каналы остаются закрытыми, и инсулин не выделяется. При повышении уровня глюкозы в плазме бета-клетка начинает более активно метаболизировать ее. Это приводит к выработке аденозинтрифосфата (АТФ), который присоединяется к АТФ-зависимому калиевому каналу и заставляет его закрыться. Как следствие, мембранный потенциал становится менее отрицательным (поскольку меньше ионов K+ уходят из клетки) и инициирует открытие кальциевых каналов. Под действием кальция, устремляющегося в клетку, везикулы с инсулином сливаются с поверхностной мембраной и выбрасывают свое содержимое в кровь. 1. Эпоха чудес
1. Приведенное здесь высказывание нередко приписывают Гальвани (см., например, книгу У. Аткинсона «Сила мысли» (Dynamic Thought), выпущенную в 1906 г.), но это неправильно. Оно не в стиле Гальвани, да и никто не насмехался над ним, когда он жил и работал. Не исключено, что автором высказывания
2. По приговору Зевса Прометея навечно приковали к скале, где каждый день орел выклевывал ему печень. За ночь печень Прометея восстанавливалась, поэтому его мучения не прекращались. Любопытно, что Зевс выбрал именно печень, ведь это один из тех органов, которые обладают наибольшей способностью к регенерации.
3. Анн Робер Жак Тюрго так написал про Франклина в своей знаменитой эпиграмме: «Он похитил молнию у небес и власть у тирана». 2. Молекулярные поры
1. Рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). ДНК является молекулярной матрицей для наших клеток, а РНК — мессенджером, т.е. переносчиком информации, хранящейся в ДНК, в клеточные «фабрики белка».
2. Род Маккиннон получил Нобелевскую премию в 2003 г. вместе с Питером Эгром, история которого рассказывается в главе 8. 3. Импульс к действию
1. Ходжкин всегда связывал свой успех с судьбой и удачей.
2. Эндрю Хаксли происходит из очень известного семейства. Он является внуком Томаса Хаксли — «бульдога Дарвина», который страстно защищал и пропагандировал теорию эволюции; его единокровными братьями были романист Олдос Хаксли и биолог Джулиан Хаксли. Ходжкин также происходит из известного семейства ученых, в котором многие были историками. 4. Не забывайте о межклеточном пространстве
1. Несмотря на чрезвычайную ядовитость, ботулотоксин легко разрушается при нагреве. Споры бактерий, однако, могут выдерживать нагревание до 100 °С в течение двух часов.
2. По иронии судьбы английское слово gift (подарок) означает в немецком языке «яд», и то, что было подарком Западу, оказалось ядом для Гитлера — изгнанные им ученые помогли союзникам победить в войне.
3. После окончания Второй мировой войны Фельдберг получил значительную сумму «в возмещение ущерба» от правительства Германии. Он использовал ее для создания фонда по укреплению взаимосвязей между немецкими и британскими учеными. Фонд ежегодно присуждает довольно большую премию, а также финансирует поездку одного британского ученого в Германию и одного немецкого ученого в Великобританию. 6. Электрические рыбы
1. Сократ сухо отвечает, что он действительно походил бы на ската, если бы ошеломлял других, но причина смятения Менона вовсе не в этом, а в том, что он запутался сам.
2. Такой была цена в Северной Каролине, США. В Великобритании угри, без сомнения, стоили бы еще дороже. Гинея составляет 21 шиллинг, т.е. один фунт и 10 пенсов в современных денежных единицах.
3. Мощность в ваттах равна напряжению в вольтах, умноженному на ток в амперах.
4. Ампула Лоренцини представляет собой небольшую капсулу, которая связана с отверстием на поверхности кожи через заполненный желеобразным веществом электропроводный канал. Рецепторные клетки находятся на стенке ампулы. Они реагируют на разность потенциалов между горловиной канала (которая соприкасается с морской водой) и внутренней полостью. Разность потенциала генерирует электрические импульсы в нервных волокнах, которые связаны с ампулой. Стоит перерезать нервы, идущие к ампуле, и акула теряет способность реагировать на слабые электрические поля. Это убедительно доказывает, что ампулы Лоренцини служат органом электрорецепции. 7. Сердечное дело
1. Это был Герберт Гладстон (сын более известного Уильяма Гладстона), занимавший пост министра внутренних дел Великобритании в 1905–1910 гг.
2. Механизм этого явления неясен.
3. Кеворкян назвал свою машину в честь Танатоса, греческого бога смерти. 8. Жизнь и смерть
1. Подавляющая часть тех 150–200 литров жидкости, которые ежедневно проходят через наши почки, поглощается в верхней части почечных канальцев через другой тип водяных каналов.