Управляемая крыса

Технология управления основана на вживлении микроэлектродов в определённые участки головного мозга крысы для дистанционной стимуляции^[2]. Электроды имплантируются в две ключевые области: соматосенсорную кору для управления и медиальный пучок переднего мозга для вознаграждения^[3].

• Управляющие сигналы. Электроды в соматосенсорной коре стимулируют участки, отвечающие за обработку ощущений от усов (вибрисс). Это создаёт у животного иллюзию прикосновения к усам с левой или правой стороны, что служит навигационной командой для поворота^[2].
• Система вознаграждения. Электроды в медиальном пучке переднего мозга (англ. medial forebrain bundle, MFB) стимулируют так называемый «центр удовольствия», являющийся частью системы вознаграждения мозга. Эта стимуляция используется как положительное подкрепление, когда крыса правильно выполняет команду^[2][3].

На спине крысы закрепляется миниатюрный рюкзак с радиоприёмником и стимулятором. Оператор с помощью компьютера или пульта дистанционно посылает управляющие сигналы. После выполнения команды животное получает поощрительную стимуляцию, что закрепляет нужное поведение в рамках оперантного обусловливания^[3].

Основополагающей работой в этой области стало исследование, опубликованное в 2002 году в журнале Nature группой учёных под руководством Санджива Талвара и Джона Чапина из Медицинского центра Даунстейт Университета штата Нью-Йорк. В ходе эксперимента крысам вживляли электроды в две ключевые области мозга: в медиальный пучок переднего мозга (англ. medial forebrain bundle, MFB), являющийся частью системы вознаграждения, и в соматосенсорную кору, отвечающую за ощущения от усов (вибрисс). На спине животного закреплялся миниатюрный рюкзак с радиоприёмником, а оператор с помощью ноутбука мог дистанционно посылать сигналы, создававшие у крысы иллюзию прикосновения к левому или правому усу^[4]. При выполнении правильной команды животное получало поощрение в виде стимуляции «центра удовольствия»^[4]. В результате исследователи смогли с высокой точностью управлять движением крыс, заставляя их карабкаться по лестницам, пересекать узкие выступы и проходить через ярко освещённые открытые пространства, которых крысы обычно избегают^[4].

Исследование частично финансировалось Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) Министерства обороны США, которое видело в технологии потенциал для поисково-спасательных операций (например, поиска людей под завалами) и обнаружения мин^[4].

В 2010-х годах исследования перешли от прямого ручного управления к созданию более автономных систем и разработке интерфейсов «мозг-мозг». В 2013 году была представлена система автоматической навигации, позволявшая крысе самостоятельно находить путь в незнакомой среде, избегая препятствий. Метод основывался на стимуляции «центра удовольствия» в качестве вознаграждения и использовал естественные инстинкты животного, такие как стремление двигаться вдоль стен (тигмотаксис)^[5].

Ключевым направлением стало создание интерфейсов «мозг-мозг» (англ. brain-to-brain interface, BBI). Первые шаги в этом направлении были сделаны в 2014 году, когда была представлена система, где сигналы ЭЭГ человека-оператора использовались для управления движениями крысы^[6]. Кульминацией этих разработок стало исследование, опубликованное в 2019 году группой учёных из Чжэцзянского университета под руководством Шаоминя Чжана, Кеди Сюя и Ган Паня. Они создали беспроводной интерфейс, который в реальном времени считывал мысленные команды человека, декодировал их и передавал на имплантированные в мозг крысы электроды, что позволило успешно провести животное через сложный лабиринт.

Параллельно развивались и другие концепции, например, «киборг-интеллект» (англ. cyborg intelligence), где алгоритмы поиска маршрута интегрировались с естественными навигационными способностями крысы для более эффективного решения задач^[7]. Важно отличать эти технологии управления от терапевтических нейроимплантов. Так, в 2015 году швейцарские учёные из Лозанны использовали гибкий имплант для восстановления ходьбы у крыс с травмами позвоночника^[8]. В отличие от систем управления, эта технология была нацелена на стимуляцию спинного, а не головного мозга, и служила для восстановления собственной двигательной функции животного, а не для внешнего контроля^[9].

В 2020-х годах исследования вышли на новый уровень, сфокусировавшись на межвидовых интерфейсах и объединении нескольких мозгов в единую сеть. В 2020 году в рамках проекта, финансируемого DARPA, учёные под руководством нейробиолога Мигеля Николелиса из Медицинского центра Университета Дьюка осуществили передачу мозговых волн от крысы в Бразилии к крысе в США через интернет, в результате чего вторая крыса начала имитировать поведение первой^[10]. Развитием этой идеи стала концепция «Brainet», также разработанная в Университете Дьюка, в рамках которой мозги четырёх крыс были объединены для совместной работы в качестве единого биологического компьютера^[11]. В последующие годы (2022—2023) исследования были направлены на совершенствование концепции «интеллекта киборга», предполагающей глубокую интеграцию машинного и биологического интеллекта, и создание автономных навигационных систем, таких как «Rattractor»^[12][13].

Значительный вклад в развитие технологии в России внесла биотехнологическая лаборатория Neiry, получившая финансирование на разработку инвазивных нейроинтерфейсов в 2021 году^[14]. В ноябре 2024 года лаборатория совместно с учёными МГУ представила результаты эксперимента, в ходе которого мозг лабораторной крысы по кличке Пифия был подключён к искусственному интеллекту (ИИ)^[15]. Система позволяла ИИ «подсказывать» крысе правильные ответы на вопросы: ИИ находил ответ, посылал через нейроинтерфейс сигнал в мозг животного, вызывая определённое ощущение, которое крыса научилась ассоциировать с нажатием нужной кнопки^[16]. В июне 2025 года Neiry провела следующий эксперимент: пять крыс с вживлёнными нейроинтерфейсами, включая Пифию, были запущены в стратосферу на высоту 18,6 км^[17]. Целью полуторачасового полёта была проверка адаптации мозга с имплантом к экстремальным условиям, таким как перегрузки и перепады температуры. Все животные успешно вернулись на Землю^[18].

С момента создания технологии её основными потенциальными сферами применения назывались задачи, опасные или невыполнимые для человека.

Поисково-спасательные операции Основным гуманитарным применением технологии считается поиск людей под завалами после землетрясений, обрушений зданий или террористических актов. Предполагается, что крысы, оснащённые миниатюрными видеокамерами, благодаря своим размерам и ловкости смогут проникать в узкие пространства, недоступные для собак или робототехники, и передавать операторам информацию о местонахождении выживших.

Обнаружение опасных веществ и разминирование Благодаря острому обонянию крыс, технология с самого начала рассматривалась как инструмент для обнаружения мин. Позднее сообщалось о разработках, нацеленных на поиск других веществ, например, взрывчатки или наркотиков. Предполагается, что вживлённый в мозг чип сможет анализировать сигналы, поступающие от обонятельных рецепторов животного при обнаружении искомого вещества, и немедленно передавать информацию оператору^[19].

Военное применение и разведка Исследования в этой области с самого начала частично финансировались военными ведомствами, такими как DARPA в США, что определило интерес к военному применению технологии. Помимо поисково-спасательных операций, управляемые крысы рассматривались для выполнения разведывательных задач и картографирования опасных территорий. Сообщалось, что главный научно-исследовательский центр Организации оборонных исследований и разработок Индии вёл работу по созданию крыс-киборгов для разведки с использованием камер, закреплённых на голове животного^[20]. Высказывались также опасения, что технология может быть адаптирована для шпионажа, доставки малогабаритных взрывных устройств или даже для совершения убийств.

Использование животных в подобных экспериментах вызывает обеспокоенность у правозащитников и специалистов по биоэтике. Основные дебаты сосредоточены на вопросах инструментализации живых существ, их автономии, а также на философских и правовых последствиях такого вмешательства^[21].

Ключевой претензией является инструментализация — фактическое превращение животного в живой инструмент или «биоробота», что стирает грань между живым организмом и машиной^[21]. Представитель организации Dr Hadwen Trust, финансирующей исследования альтернатив животным в медицине, назвал эти эксперименты «ужасающим примером того, как человеческий вид использует другие виды»^[22]. Критики сравнивали управляемых крыс с «электронными игрушками» и проводили параллели с экспериментами Хосе Дельгадо, который в 1960-х годах смог усмирить атакующего быка с помощью радиосигнала в мозг^[23]. Доктор Роберт Гэлбрейт Хит также внедрял электроды глубоко в мозг пациентов и опубликовал сотни медицинских работ по результатам своих исследований.

В ответ на критику исследователи утверждают, что механизм тренировки основан на стандартных приёмах оперантного обусловливания, а не на силовом принуждении^[22]. По их словам, стимуляция является скорее «подсказкой» или «намёком», который животное учится ассоциировать с вознаграждением, а не формой полного контроля^[24]. Сам Талвар признавал наличие этических вопросов, но отмечал, что исследования соответствуют стандартам обращения с животными, установленным Национальным институтом здоровья США^[22]. Подчёркивается, что крысы сохраняют естественные модели поведения, любопытство и аппетит, и их нельзя заставить выполнять команды, если они устали или сыты^[24]. «Наши животные были полностью довольны и получали хороший уход», — заявлял Талвар.

Тем не менее, критики указывают, что манипуляция системой вознаграждения является формой принуждения и обмана. Животное следует командам не по своей воле, а ради получения искусственно вызванного удовольствия, а его поведением манипулируют через сфабрикованные сенсорные ощущения^[25]. Это поднимает философские вопросы о сознании и свободе воли, которые сравнивают с мысленным экспериментом «Китайская комната»: «понимает» ли животное, что оно делает, или просто слепо следует внешним командам^[26]. Историк Юваль Ной Харари в книге «Homo Deus: Краткая история будущего» использует пример «робокрыс» для иллюстрации того, как биотехнологии могут размывать понятие свободы воли^[27].

Серьёзные опасения вызывает потенциальное военное применение технологии. Поскольку исследования с самого начала частично финансировались военными ведомствами, такими как DARPA, высказывались тревоги по поводу использования животных-киборгов для разведки, шпионажа или даже доставки взрывчатых веществ. Развитие интерфейсов «мозг-мозг», позволяющих передавать сигналы между организмами через интернет, усилило опасения по поводу создания дистанционно управляемых солдат — как животных, так и людей.

Все исследования с инвазивным вмешательством регулируются этическими комитетами и должны соответствовать международным принципам, таким как «Три R» (Replacement, Reduction, Refinement — замена, сокращение и усовершенствование), направленным на минимизацию страданий животных^[25][28]. В качестве этического усовершенствования предлагаются альтернативы, например, использование «экороботов» (роботизированных крыс) в поведенческих тестах для полного исключения вреда живым животным^[29].