Универсальный супермен: технология, которая поможет людям включать суперреакцию

Последние полтора десятка лет в кинематографе ознаменованы всепоглощающим интересом к супергероям. Персонажи фильмов, снятых по комиксам, обладают самыми невероятными способностями: они умеют летать, стрелять лазерными лучами из глаз, управлять мощным магнитным полем, читать мысли других людей и так далее. А возможно ли такое в реальном мире?

Фото: depositphotos/AllaSerebrina

Неудивительно, что энтузиасты пытаются повторить достижения экранных героев – кто-то строит костюм Железного человека, кто-то вживляет под кожу чипы для управления электроникой, кто-то пытается развить телепатические способности. Понятно, что результаты у этих попыток, мягко говоря, далеко не самые впечатляющие.

Однако в списке умений супергероев есть и пункты попроще. Например, огромная сила, впечатляющая выносливость или сверхбыстрая реакция. Спортивная медицина знает, как "прокачать" первые два пункта – способов много: от легальных тренировок до нелегальных допингов. Реакцию, в принципе, тоже можно тренировать, но недавно выяснилось, что ее можно улучшить с помощью высоких технологий. Грубо говоря, превратить в этом смысле человека в робота. Группа американских и японских ученых сконструировала устройство, позволяющее человеку, например, точно стрелять по объектам, движущимся со скоростью более 100 километров в час.

Видео: YouTube/HCI lab UChicago

Проведем эксперимент. Вытяните руку перед собой и раскройте ладонь, держа ее перпендикулярно полу. Попросите кого-нибудь взять карандаш и удерживать его двумя пальцами так, чтобы он висел примерно в десяти сантиметрах выше вашей ладони. Теперь пусть помощник неожиданно отпустит карандаш, а вы попытайтесь его поймать. В подавляющем большинстве случаев у вас ничего не получится – вы не успеете вовремя среагировать на падение предмета. Если помощник поднимет карандаш повыше – примерно до 25 сантиметров – то количество удачных попыток сильно возрастет, поскольку карандаш будет падать дольше, и вы будете успевать реагировать.

Как утверждают физиологи, среднее время реакции здорового человека на какое-либо событие составляет около четверти секунды. За эти 250 миллисекунд сигнал от "внешних датчиков" (например, глаз) достигает мозга, обрабатывается там и уходит к "актуаторам" (например, мышцам руки). Однако, как ни странно, большая часть этого времени тратится на обработку – целых 200 миллисекунд мозг распознает предмет в поле зрения, принимает решение действовать и отправляет команду мышцам. На само действие тратится всего 50 миллисекунд, то есть пятая часть времени.

Ученые решили сократить время реакции, обойдя этап распознавания, то есть, по сути, выключив из процесса мозг. Для этого пришлось собрать особую систему. Специальная высокоскоростная камера отслеживает движения предметов и мгновенно подает электрический импульс на мышцы, для чего используется небольшой пластырь с электродом. В результате подопытный успевал схватить падающий карандаш в ста процентах случаев, с какой бы высоты предмет не бросали.

Фото: depositphotos/olly18

В следующем эксперименте условия были более жесткими: человеку требовалось выстрелить из игрушечного пистолета в бейсбольный мяч, вылетающий из специальной пушки со скоростью более 100 километров в час. Абсолютно все контрольные попытки (без использования аппаратуры) были неудачными. Затем к испытуемому подключили систему: камера отслеживала вылетающий мяч и подавала импульс на указательный палец человека, который нажимал на спусковой крючок. В такой конфигурации человек уверенно попадал в пролетающий мимо него на огромной скорости мячик.

А теперь самое интересное. Когда скорость срабатывания системы установили на "ноль" (то есть мгновенное реагирование), у подопытного возникало неприятное чувство, что всеми его действиями управляют извне. Человек чувствовал себя роботом, марионеткой. Фактически так оно и есть – решение о начале действия принимает процессор, и мышцы сокращаются под действием импульса, исходящего из него. Однако если в работу системы вносили небольшую задержку (примерно 50 миллисекунд), то подопытные ощущали, что полностью контролируют ситуацию, а все движения тело совершает по их собственной воле.

Теоретически это означает, что возможно создать эдакого "универсального спортсмена" (или солдата, или супергероя), реакции которого на определенные раздражители будут сверхбыстрыми, и при этом он будет уверен, что это его личная суперспособность. Ловить зубами пули такой супермен, конечно, не сможет (для этого как минимум придется вставить кевларовые коронки), но отбивать от ворот шайбу, стрелять по тарелкам или защищаться от удара рапирой будет с нечеловеческой быстротой и точностью.

До участия в Олимпиадах такого киборга, конечно, не допустят – электронные компоненты еще очень долго не разрешат вживлять в тела спортсменов.

Хотя…