Футурология
Шрифт:
Сергей Брюхоненко, Сергей Чечулин
1930-е
Первое экспериментальное имплантируемое ИС поддерживает жизнь собаки в течение полутора часов
Владимир Демихов
1950-е
Первый клинически применимый стационарный аппарат, состоящий из кровяного насоса и оксигенатора (аппарат «сердце-легкие») впервые позволяет делать операции на сердце с временным выключением органа из системы кровообращения
Джон Гиббон
1960-е
Пациентам впервые имплантированы устройства двух
Майкл Дебейки, Доминто Лиотта, Дентон Кули
1970-е
В экспериментах на животных максимальное время использования полнофункциональных ИС возрастает с 10 дней до года
Виллем Кольф, Роберт Джарвик
1980-е
Пациентам имплантированы новые полнофункциональные ИС
Jarvik-7
. Пациент Барни Кларк (1982) прожил 112 суток, пациент Уильям Шредер (1984) прожил 620 дней, поставив абсолютный рекорд, до сих пор не превзойденный полнофункциональными ИС
Уильям Девриз
1990-е
Основное внимание исследователей смещается с полнофункциональных ИС на вспомогательные. Вспомогательные устройства имеют меньшую мощность, чем полнофункциональные, но более безопасны для пациентов. Обычно их мощности хватает, чтобы избежать трансплантации донорского сердца. Вспомогательные ИС начинают массово входить в медицинскую практику
Роберт Джарвик, Бад Фрейзер и многие другие
2000-е
Вспомогательные ИС побивают двухлетний рекорд ИС
Jarvik-7
. К концу декады максимальное время жизни пациентов со вспомогательными ИС достигает, по разным данным, 7–9 лет. В массовое применение входит новая прямоточная схема, при которой кровь перекачивается высокоточной турбиной без пульса. Несмотря на кажущуюся нефизиологичность, такой способ оказался более предпочтителен по энергоэффективности, надежности и компактности устройств. Счет пациентов идет на тысячи
Множество компаний
Начало
2010-х
Пациенту впервые имплантировано полнофункциональное ИС, собранное из двух прямоточных вспомогательных ИС
Heartmate II
. По отдельности
Heartmate II
уже использовались некоторыми пациентами более 6 лет. Вполне вероятно, что новое полнофункциональное ИС также сможет побить рекорд
Jarvik-7
. Помимо этого разработана и тестируется революционно новая 13-камерная конструкция полнофункционального ИС, обещающая обеспечить высокую надежность при крайне малой стоимости — порядка 2000 долларов
Бад Фрейзер, Уильям Кон, Суджой Кумар Гуха
Максимальное время непрерывного использования искусственных сердец и искусственных легких
Благодаря успехам вспомогательных ИС врачи уже всерьез рассматривают перспективу полного отказа от донорских сердец в обозримом будущем. Средний срок работы живых донорских сердец — 15 лет, однако они остаются дефицитом. Средний и максимальный срок работы ИС пока что меньше. Однако максимальное зарегистрированное время использования вспомогательного ИС растет почти линейно и к концу 2030-х годов может приблизиться к 30 годам.
Биокиборгизация на основе «напечатанных» органов
В настоящее время развивается технология 3D-печати органов из смеси клеток на специальных принтерах. Уже были напечатаны кожа и межпозвоночные диски, но вживлены пока только животным. Благодаря технологиям 3D-печати уже сейчас несколько тысяч людей во всем мире имеют титановые протезы костей черепа и ног.
Возможно, что одной из технологий биокиборгизации в будущем станет создание «биосемян», которые помещаются в тело человека и выращивают новый орган или конечность, соединяясь своими отростками с сосудами и нервами.
Идеальным решением проблемы бессмертия может стать 3D-печать всего человеческого тела с последующей пересадкой в него мозга, обновленного с помощью стволовых клеток.
Техническое вмешательство в мозг
Это направление киборгизации еще сильнее приближает ее к ядру личности, поскольку предполагает создание мозговых протезов, которые смогут выполнять функции отдельных участков мозга. До сих пор в этом направлении остается ряд фундаментальных проблем: например, неизвестно, какие части мозга непосредственно порождают субъективный опыт.
В 2003 году исследователями университета Южной Калифорнии была разработана первая схема области мозга крысы, отвечающей за кратковременную память. А через 8 лет эта группа ученых под руководством профессора Теодора Бергера совместно с коллегами из Университета Уэйк Форест создала искусственный гиппокамп крысы и протестировала его на грызунах. Результаты исследований были опубликованы в августе 2011 года в Journal of Neural Engineering. Нейронная сеть, формирующая долговременные воспоминания у крыс, была заменена чипом, который не только дублировал функции гиппокампа, но и смог улучшить способности мозга.
На следующем этапе ученые хотят создать и испытать протез гиппокампа обезьяны. А электронный протез части человеческого мозга Бергер планирует создать через 15 лет.
Уже сейчас в экспериментах вполне может быть собрана интегрированная система жизнеобеспечения, способная одновременно восполнить большинство необходимых функций, если бы было необходимое финансирование.
Основные задачи киборгизации
Задача считывания информации с нервных окончаний