В середине июля 2023 года в британской газете Daily Mail вышла статья о неком «российском исследователе» Михаиле Радуга, который самостоятельно в домашних условиях сделал себе трепанацию черепа и вживил в кору головного мозга электроды для контроля сновидений. Эта новость стала быстро распространяться в российских медиа под заголовками «самоучка вживил себе в голову контроллер снов», «новосибирец ”чипировал” свою голову дрелью» и все в таком духе. При этом под «громкими» заголовками зачастую не оказывается полной и, главное, объективной информации об этом эксперименте.
Редакции «Компьютерры» этот неоднозначный эксперимент показался интересным, как минимум с точки зрения работы самого прототипа. Поэтому мы напрямую связались с Михаилом Радугой и задали ему все интересующие вопросы, чтобы закрыть некоторые пробелы в информации об этом эксперименте, которая затерялась за кричащими заголовками российской прессы.
В этом материале мы не будем пускаться в размышления об этичности эксперимента, оценивать его адекватность или осуждать методы исследователя, при этом, как и сам Михаил, предостерегаем читателей от таких опытов со своим мозгом и настоятельно не рекомендуем повторять это как в домашних, так и в любых других условиях. Здесь мы изучаем работу самого прототипа и разбираемся в том, как человек без формального медицинского образования смог самостоятельно провести имплантацию электродов в свой мозг и даже получить результаты от своего эксперимента.
Стимулирование коры головного мозга
Основная идея прототипа Михаила Радуги заключается в стимулировании коры головного мозга во время сна, а точнее конкретных его фаз и состояний: фазы быстрого сна, сонного паралича и осознанных сновидений.
Процедура неинвазивного стимулирования коры головного мозга, или транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС), способствует восстановлению нервных связей головного мозга и официально одобрена FDA (U.S. Food and Drug Administration — Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) для лечения депрессии и обсессивно-компульсивного расстройства.
Суть этого метода заключается в стимулировании коры головного мозга при помощи коротких магнитных импульсов, при этом никаких операций в этом случае не требуется, а магнитное поле проникает сквозь кости черепа и мягкие ткани прямо в мозг. Данную процедуру в России можно провести даже в обычной поликлинике.
В случае с экспериментом Михаила Радуги речь идет об инвазивной стимуляции, то есть с проникновением в мозг. Первый успешный опыт схожей процедуры на людях приписывается Джованни Альдини, неоднозначному итальянскому ученому, который в 1804 году продемонстрировал способность стимуляции коры головного мозга вызывать движения лица у недавно обезглавленных заключенных итальянских тюрем.
![](https://www.computerra.ru/wp-content/uploads/2023/09/Giovanni_Aldini2.jpg)
В последние годы эту процедуру также изучают в лечении невропатических болей, психических заболеваний и эпилепсии. Подробнее об этом в своей статье сообщает Ричард Огбуджи, нейрохирург Медицинского центра Бэйстейт.
Сам Михаил отмечает, что его прототип не уникален в технической части, а новизна состоит в способе ее применения.
«До нас никто не пробовал стимулировать кору мозга во время БДГ-сна, сонного паралича и тем более осознанных сновидений. И это при том, что ученые исследуют мозг электричеством уже два века. Если говорить об электрической стимуляции мозга в целом, то информации об этом много. А вот все, что касается стимуляции мозга во сне — большая загадка, всего пара научных работ за всю историю. В этом направлении опираться было не на что. Мы не знали, к чему это приведет».
Исследований в этом направлении действительно не много. В одном из них проводится опыт на кошках, а в другом запускают медленные волны сна с помощью транскраниальной магнитной стимуляции, о который мы писали выше.
В случае с опытами Михаила Радуги, наибольшую ценность для него имели работы канадского нейрохирурга Уайлдера Пенфилда, который одним из первых попытался создать карту коры мозга. Вместе с Гербертом Джаспером он разработал методику, которая заключалась в том, что во время операции на открытом мозге проводилась электростимуляция разных отделов.
Во время процедуры больные находились в сознании и описывали свои ощущения, которые тщательно фиксировались, а затем их анализировали. Это делали для локализации эпилептических очагов. Кроме того, с помощью этого метода Пенфилд установил точное представительство в коре головного мозга различных мышц и органов тела человека. В дальнейшем он обобщил полученные результаты и представил миру схему, которая известна как «гомункулус», то есть человек, у которого части тела пропорциональны зонам мозга, в которых они представлены. Вот почему пальцы рук, губы и язык с большим числом нервных окончаний изображаются крупнее, чем туловище и ноги.
![](https://www.computerra.ru/wp-content/uploads/2023/09/Screenshot_2-6.png)
Благодаря применению электростимуляции ученый получил ценные данные о функциональной организации коры головного мозга человека. Этой теме посвящена его монография «Кора головного мозга человека» (The Cerebral Cortex of Man, 1950).
Имплантация электродов в современной нейрохирургии
Имплантация электродов в головной мозг человека со стороны звучит как что-то прорывное и экспериментальное. Это действительно передовая область, но в ней есть не только новые направления с клиническими исследованиями, но и хорошо опробованные процедуры, готовые решения.
К примеру, при болезни Паркинсона, треморе и эпилепсии нейростимуляторы устанавливают пациентам еще с конца прошлого века. В России операцию проводят бесплатно по полису ОМС. Сразу после процедуры у пациентов с болезнью Паркинсона проходит тремор, а при эпилепсии приступы становятся реже и больной не теряет сознание при них.
Одно из первых устройств, которое работает внутри черепной коробки — кохлеарный имплант для компенсации потери слуха с нейросенсорной тугоухостью. Нейропротез преобразовывает электрические импульсы с внешнего микрофона в понятные нервной системе человека сигналы. Технологию применяют с 1960-х годов.
![](https://www.computerra.ru/wp-content/uploads/2023/09/Screenshot_3-6.png)
Также ученые работают над протезированием глаза по схожей системе: в очки встроена камера, а данные с нее передаются на основное устройство, которое преобразует картинку в сигнал, поступающий к присоединенным к сетчатке глаза или имплантированным в мозг электродам. Пока все устройства из этой области позволяют видеть очертания предметов.
Еще одно перспективное направление — улучшение памяти и лечение болезни Альцгеймера, которая включает расстройство кратковременной памяти и уменьшение объемов гиппокампа — части мозга, отвечающей за переход кратковременной памяти в долговременную. В начале 2000-х группа ученых под руководством Теодора Бергера из Университета Южной Калифорнии создали один из первых протезов гиппокампа для крыс. В 2011 году команда продемонстрировала возможности устройства: с помощью датчиков в мозге крысы они включали и отключали память животного. В 2017 году начались первые эксперименты на людях. Двадцати добровольцам вживили электроды, и они решали задачи на запоминание. Сначала имплантат регистрировал нейронные сигналы, а затем «помогал» человеку вспомнить ответ на задачу благодаря стимуляции мозга. Тогда кратковременную память удалось улучшить на 15%. Через год получилось повысить показатель до 35-37%.
Еще один сложный метод (но его уже давно используют на практике) — глубокая стимуляция мозга (Deep Brain Stimulation, DBS) — метод хирургического лечения болезни Паркинсона, ОКР, эпилепсии, синдрома Туретта и других двигательных расстройств. Процедура одобрена FDA в 1997 году. В мозг больного имплантируются электроды, которые посылают высокочастотные электрические импульсы в определенные участки мозга, а также генератор импульсов и провод, который проходит от головы под кожей за ухом к ключице или животу.
![](https://www.computerra.ru/wp-content/uploads/2023/09/Screenshot_4-3.png)
Есть и частично-инвазивные процедуры. Например, в прошлом году американский стартап Synchron провел первую имплантацию нейроинтерфейса нового типа: врачи внедрили 4-сантиметровое устройство, которое выглядит как сосудистый стент, в кровеносный сосуд в мозге, то есть электроды провели через вену, пока электрод не достиг нужного участка мозга. Потом он соединился с имплантом, расположенным в груди, который передавал команды от мозга на компьютер. И для всего этого не пришлось делать отверстие в черепе.
![](https://www.computerra.ru/wp-content/uploads/2023/09/Screenshot_5-2.png)
Также есть полностью неинвазивные методы, то есть без хирургических операций: прибор крепится на голове человека и считывает сигналы. Проблема этой области в том, что чувствительность и точность датчиков пока не дотягивает по уровню.
О прототипе Михаила Радуги
Прежде чем приступать к созданию сложных мозговых имплантов, Михаилу нужно было понять, будут ли заложенные в них принципы выполнять свои функции. Поэтому изначальной целью было подтверждение главной гипотезы: стимуляция моторной коры мозга в БДГ-сне не приводит к пробуждению человека, и эти сигналы интегрируются в пространство сновидения.
Для этой цели нужно было поместить электроды на моторную проекцию руки, чтобы затем в лабораторных условиях отследить стадии сна с помощью полисомнографии и подать ток с нужными характеристиками.
Для стимуляции коры головного мозга электрические импульсы подавались переменным током с частотой 1000 Гц, длительностью от 200 до 600 мс и силой тока от 4,5 до 6 мА. Перечисленные параметры хорошо известны в нейрохирургии. Частоту 1000 Гц используют в нейромодуляции при лечении некоторых неврологических заболеваний при глубокой стимуляции мозга (DBS). Длительность импульсов и сила тока отличаются в разных методах лечения. Самое важное и сложное в прототипе Михаила было подобрать индивидуальный порог чувствительности, не «прожарив» мозг избыточной силой тока.
Обычно подобные устройства изготавливают из трех основных материалов: платины, силикона и титана, так как они биоинертны (не окисляются и не взаимодействуют с тканями организма). Однако, учитывая различные обстоятельства, включая особую форму прототипа, готовые решения не подходили. Поэтому исследователь сделал имплант самостоятельно из платины, силикона и полимеров. Все материалы Михаил предварительно вшивал себе в руку, чтобы убедиться в их безопасности для организма.
«В современном мире можно достать любые материалы и информацию. Пришлось изучить технологию создания силиконовых материалов, экспериментируя с разновидностями. Далеко не каждый силикон подойдет для изготовления имплантов ввиду своих характеристик. Детали из платины заказали у ювелиров, а затем осталось все это соединить», — делится опытом экспериментатор.
Несмотря на все подготовительные меры, в процессе разработки прототипа Михаил столкнулся с рядом трудностей, из-за которых в ходе работы пришлось несколько раз пересматривать цели.
Изначально в прототипе был запланирован подвижный имплант, чтобы иметь возможность поместить его в мозг через небольшое отверстие и перемещать по необходимости. Также планировалось, что ток будет подаваться индукцией, без выхода контактов наружу. Эти идеи осуществимы, но для экономии времени пришлось отказаться от них и упростить конструкцию, чтобы как можно быстрее проверить гипотезу.
Имплантация прототипа
Предварительно процедуру отработали на овцах. Если у нейрохирургов под рукой есть автоматические трепаны (хирургическая дрель с автоматическим отключением после преодоления твердых тканей), то Михаилу предстояло делать тоже самое с помощью аналога бормашины, собранной из гибкого привода от гравера и различных насадок. Все нужно было сделать так, чтобы не повредить мозговые оболочки.
«Тренировка на бараньих головах спасла мне жизнь, так как позволила прочувствовать все этапы трепанации и научила не повреждать мозг. Я не хирург и никогда не делал операции. Нужен был элементарный практический опыт трепанации имеющимися инструментами».
Место подключения — это часть коры головного мозга, которая отвечает за движения нескольких пальцев. Выбор пал на эту область, так как можно увидеть эффект стимуляции моторной коры мозга: подается ток на проекцию пальцев и видно их движение.
Михаил Радуга хотел понять, сохранится ли этот эффект в мире сновидений, сможет ли он управлять пальцами сновидца. Исследований в этом направлении никогда не проводилось, поэтому ученый опирался только на гипотезы и косвенные данные.
С технической точки зрения прототип представляет собой просто два электрода. Их можно использовать как для стимуляции, так и считывания биопотенциалов мозга (электрокортикографии, ЭКоГ). Однако для упрощения параллельно использовали стандартную ЭЭГ (электроэнцефалограмму) для измерения электрической активности мозга во сне (биопотенциалы, биоэлектрические сигналы).
![](https://www.computerra.ru/wp-content/uploads/2023/09/Screenshot_4-4.png)
Электроды могут быть размещены симметрично на обеих сторонах головы или в определенных точках в соответствии с международной системой «10-20».
![](https://www.computerra.ru/wp-content/uploads/2023/09/Screenshot_5-3.png)
В кейсе Михаила Радуги, помимо внешних электродов для считывания, было собрано дополнительное устройство для безопасной генерации токов. Когда нужно было подать импульс на мозг, его предварительно подключали к вживленным электродам. Если не считать возможные технические неполадки, то процесс, по словам исследователя, полностью контролируемый.
Сравнение с Neuralink и будущее имплантов
Исследование проводилось для прощупывания почвы будущих технологий управления сновидениями и подачи сигналов в сон, чтобы помогать людям управлять своими снами. Также это может помочь менять сюжеты снов, например, для борьбы с кошмарами. Исследование Михаила Радуги показывает направление для крайне эффективных технологий в этой сфере.
«К тому же те же осознанные сны перестают быть развлечением, когда мы говорим о парализованных людях, для которых такая практика — единственная возможность испытать потерянные чувства и эмоции».
В сети сравнивают его прототип с продуктом Neuralink Илона Маска, но само сравнение некорректное. Если посмотреть только на техническую составляющую, то Михаилу потребуется еще 2-3 года, чтобы на основе полученных данных создать сравнимые по сложности импланты.
На данный момент исследование Михаила Радуги — это попытки заглянуть в будущее. По мнению экспериментатора, в недалеком будущем многие типы мозговых имплантов будут устанавливаться за 15 минут, без трепанации и единого шва, что приведет к революционным изменениям в общества.
Последствия имплантации
При нарушении характеристик тока или технологии имплантации могут быть негативные последствия. Эпилепсия, повреждения мозга и смерть — вполне реальны. Михаил Радуга признается, что в его непростой ситуации контролировать все было невозможно, но участники эксперимента старались аккуратно подавать ток.
«Хотя я провел операцию на мозге самостоятельно и не хватало полноценного опыта, мне удалось избежать критических ошибок. Поэтому изменения во мне произошли только психологического характера. Стал больше ценить жизнь, простые радости жизни», — рассказывает исследователь.
Чтобы минимизировать риск отторжения и инфекции после имплантации электродов, он встал на контроль у нейрохирургов, которые назначали соответствующие медикаменты. Также он провел полтора месяца в полной изоляции и практически не выходил из дома. Чтобы ночью не переворачиваться на сторону с электродами, ученый изготовил специальные шипы, которые прикреплял на голову перед сном. Они впивались в кожу при неосознанной попытке перевернуться.
Что касается оценки воздействия электродов на нервную систему, то для этого использовали два типа измерения: объективный и субъективный. Первый проводился с помощью полисомнографии (ЭЭГ, ЭОГ, ЭМГ), на показаниях которой были видны артефакты электрической стимуляции мозга. Субъективный — это то, что экспериментатор мог наблюдать только своими глазами и что невозможно измерить никакими приборами. Например, движение пальцев во сне можно наблюдать только самому. Вот почему было так важно уметь сохранять сознание во сне.
Этические нормы и предупреждение для экспериментаторов
Эксперимент вызывает у многих этические и юридические вопросы. В этом эксперименте Михаил Радуга, по собственным словами, выступает фанатичным исследователем и первооткрывателем, который оказался в трудной ситуации, но отказался сдаваться и без этого риска, человечество еще не скоро бы узнало, что через стимуляцию мозга есть прямой доступ к управлению снами.
Михаил Радуга занимается изучением сновидений всю сознательную жизнь и отмечает стагнацию в этом направлении. Как исследователь, он хотел наконец раздвинуть существующие границы, и эта идея — часть большой работы по изучению снов.
«Если бы такой эксперимент в итоге стоил мне жизни — это был бы осознанный выбор. Подождите, пока эти технологии достигнут совершенства, и ни в коем случае не делайте этого самостоятельно».
ВНИМАНИЕ! Данная публикация не является инструкцией, рекомендацией, руководством к действию и предназначена только для ознакомления.