Neirozinātnes nākotne: vai smadzenes tiks izmantotas kā ierocis?

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Neskatoties uz to, ka pirmie Homo Sapiens sugas pārstāvji uz Zemes parādījās aptuveni pirms 300 000 - 200 000 gadiem, mums ir izdevies uzbūvēt tehnoloģiski progresīvu civilizāciju. Šodien mēs izplatām raķetes un robotizētus transportlīdzekļus, kas uzar mums tuvāko pasauļu virsmu. Taču visi šie sasniegumi kļuva iespējami, pateicoties vienam mūsu acīm paslēptam orgānam – cilvēka smadzenēm.

Nav noslēpums, ka pat neirozinātnieki, kā par to raksta profesors Roberts Sapoļskis savā grāmatā Kas mēs esam? Gēni, mūsu ķermenis, sabiedrība”pilnībā nesaprot, kā darbojas smadzenes. Bet daži panākumi tika sasniegti - atcerieties pēdējo neuralink Elon Musk prezentāciju? Ierīce, kas iebūvēta tieši cūkas smadzenēs, darbojas lieliski.

Turklāt pēdējos gados ir parādījušies smadzeņu implanti, kas burtiski pārvērš smadzeņu viļņus tekstā. Bet, ja mēs esam spējīgi izgudrot tik augstas tehnoloģijas, vai pastāv iespēja, ka kāds tās izmantos kā prāta kontroles rīku vai pat ieroci?

Kas ir Brain Link?

Kā, jūsuprāt, tas varētu izskatīties kā savienojums no vienas smadzenes uz citām, savienojums caur iebūvētu smadzeņu implantu? Neirozinātnieks Migels Nikoleliss atbildēja uz šo jautājumu savā pētījumā, kas šogad publicēts žurnālā Duke University Medical Center.

Pētījuma laikā zinātnieki laboratorijā ievietoja divas rēzus magones dažādās telpās, kur dzīvnieki skatījās uz datora ekrānu, kur bija redzams virtuālās rokas attēls divdimensiju telpā. Pērtiķu uzdevums bija virzīt savu roku no ekrāna centra uz mērķi, un, kad viņi to izdarīja veiksmīgi, pētnieki tos apbalvoja ar sulas malkiem. Tajā pašā laikā pērtiķi nebija aprīkoti ar kursorsvirām vai citām ierīcēm, kas varētu kontrolēt viņu roku.

Tomēr šajā pētījumā ir viena interesanta detaļa – pirms eksperimenta zinātnieki ievietoja implantus pērtiķu smadzenēs – tajās smadzeņu daļās, kas ietekmē kustību. Pateicoties tam, elektrodi varēja uztvert un pārraidīt neironu darbību, izmantojot vadu savienojumu ar datoriem. Bet vēl interesantāka bija dzīvnieku spēja kopīgi kontrolēt digitālo ekstremitāti.

Tātad vienā eksperimentā viens pērtiķis varēja kontrolēt tikai horizontālas darbības, bet otrs kontrolēja tikai vertikālas kustības. Tomēr pētāmie pamazām ar asociāciju palīdzību uzzināja, ka noteikts domāšanas veids noved pie ekstremitāšu kustībām. Apzinājušies šo cēloņsakarību modeli, viņi turpināja uzvesties pēc būtības un kopīgi domāt, lai roka virzītos uz mērķi un nestu viņiem sulu.

Pētījuma vadošais autors Migels Nikolelis šo apbrīnojamo sadarbību sauc par "smadzeņu tīklu" vai "smadzeņu tīklu". Galu galā neirozinātnieks cer, ka vienu smadzeņu sadarbību ar citām var izmantot, lai paātrinātu rehabilitāciju cilvēkiem ar neiroloģiskiem bojājumiem – precīzāk, vesela cilvēka smadzenes var mijiedarboties ar insulta pacienta smadzenēm, kas pēc tam ātrāk iemācīties runāt vai kustināt paralizēto.ķermeņa daļa.

Šis darbs ir vēl viens panākums virknē jaunāko sasniegumu neirotehnoloģijā: saskarnes, kas tiek izmantotas neironiem, algoritmi, ko izmanto šo neironu atšifrēšanai vai stimulēšanai, un smadzeņu kartes, kas sniedz skaidrāku priekšstatu par sarežģītajām shēmām, kas regulē izziņu, emocijas un darbību.

Iedomājieties, cik noderīga var būt šāda attīstība: būs iespējams izveidot progresīvākas ekstremitāšu protēzes, kas var nodot sajūtas tiem, kas tās valkā; būs iespējams labāk izprast dažas slimības, piemēram, Parkinsona slimību, un pat ārstēt depresiju un daudzus citus psihiskus traucējumus.

Iespējamā nākotne

Iedomājieties datorsistēmas, kas pievienotas smadzeņu audiem, kas ļauj paralizētam pacientam izmantot domas spēku, lai vadītu robotizētas mašīnas. Piekrītu, tos var izmantot arī bionisko karavīru un pilotējamo lidmašīnu vadīšanai. Un ierīces, kas atbalsta pacientu smadzenes, piemēram, tiem, kuriem ir Alcheimera slimība, var izmantot, lai iedvestu jaunas atmiņas vai izdzēstu esošās - gan starp sabiedrotajiem, gan ienaidniekiem.

Žurnāla Foreign Policy rakstā par Nikolasa ideju citēts bioētiķis Džonatans Moreno, Pensilvānijas universitātes profesors:

Iedomājieties, vai mēs varam iegūt intelektuālās zināšanas no, piemēram, Henrija Kisindžera, kurš zina visu par diplomātijas un politikas vēsturi, un pēc tam iegūt visas zināšanas no cilvēka, kurš ir studējis militāro stratēģiju, no Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūras inženiera. (DARPA) utt. To visu var apvienot. Šāds smadzeņu tīkls ļaus pieņemt svarīgus militārus lēmumus, balstoties uz praktisku visuzināšanu, un tam būs nopietnas politiskas un sociālas sekas.

Tomēr šodien šādas idejas paliek zinātniskās fantastikas jomā, lai gan, iespējams, ka to parādīšanās ir laika jautājums. Vismaz daži eksperti tā domā. Fakts ir tāds, ka neirotehnoloģijas strauji attīstās, kas nozīmē, ka galu galā izrāvienu iespējas neizbēgami novedīs pie to rūpnieciskas ieviešanas.

Piemēram, Advanced Research Administration, kas veic nozīmīgu pētniecības un izstrādes darbu Aizsardzības departamentā, iegulda daudz naudas smadzeņu tehnoloģijās.

Jautājums nav par to, vai nevalstiskie aģenti varēs vai nevarēs izmantot noteiktas neirobioloģiskas metodes un tehnoloģijas; jautājums ir par to, kad viņi to darīs un kādas metodes un tehnoloģijas izmantos.

Džeimss Džords ir Džordžtaunas Universitātes Medicīnas centra neiroētikas speciālists.

Cilvēkus jau sen ir valdzinājusi un šausminājusi doma par prāta kontroli. Laikam ir pāragri baidīties no ļaunākā – piemēram, ka valsts spēs iekļūt cilvēka smadzenēs, izmantojot hakeru metodes. Tomēr divējāda lietojuma neirotehnoloģijām ir liels potenciāls, un to laiks nav tālu. Daži ētikas speciālisti ir nobažījušies, ka, nepastāvot juridiskiem mehānismiem šādu tehnoloģiju regulēšanai, laboratorijas pētījumi bez īpašiem šķēršļiem varēs pāriet reālajā pasaulē.

Prāta lauks

Meklējumi labāk izprast smadzenes, iespējams, vismazāk izprasto cilvēka orgānu, pēdējo 10 gadu laikā ir izraisījuši inovāciju pieaugumu neirotehnoloģijā. Tātad 2005. gadā zinātnieku grupa paziņoja, ka spēj nolasīt cilvēka domas, izmantojot funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu, kas mēra smadzeņu darbības izraisīto asins plūsmu.

Eksperimenta laikā subjekts nekustīgi gulēja augšanas skenerī un skatījās uz nelielu ekrānu, uz kura tika projicēti vienkārši vizuāli uzbudinājuma signāli - nejauša līniju secība dažādos virzienos, daļēji vertikāli, daļēji horizontāli un daļēji pa diagonāli. Katras līnijas virziens izraisīja nedaudz atšķirīgus smadzeņu darbības uzliesmojumus. Vienkārši aplūkojot šo darbību, zinātnieki varēja noteikt, uz kuru līniju subjekts skatās.

Bija nepieciešami tikai seši gadi, lai ievērojami izstrādātu šo tehnoloģiju smadzeņu atšifrēšanai – ar Silīcija ielejas palīdzību. Kalifornijas Universitāte Bērklijā veica virkni eksperimentu. Piemēram, 2011. gada pētījumā dalībniekiem tika lūgts skatīties filmu priekšskatījumus ar funkcionālu magnētiskās rezonanses attēlu, un zinātnieki izmantoja smadzeņu reakcijas datus, lai izveidotu atšifrēšanas algoritmus katram subjektam.

Pēc tam viņi fiksēja nervu šūnu darbību, dalībniekiem skatoties dažādas ainas no jaunām filmām, piemēram, fragmentu, kurā Stīvs Mārtins staigā pa istabu. Pamatojoties uz katra subjekta algoritmiem, pētniekiem vēlāk izdevās atjaunot šo ainu, izmantojot tikai datus no smadzeņu darbības.

Šie pārdabiskie rezultāti nav ļoti vizuāli reālistiski; tie ir kā impresionistu radījums: neskaidrais Stīvs Mārtins peld uz sirreāla, nemitīgi mainīga fona.

Pamatojoties uz atklājumiem, Tomass Naselaris, Dienvidkarolīnas universitātes neirozinātnieks, sacīja: Agrāk vai vēlāk parādīsies spēja veikt tādas lietas kā domu lasīšana. Tas kļūs iespējams mūsu dzīves laikā.

Šo darbu paātrina strauji attīstošā smadzeņu un mašīnu saskarnes tehnoloģija – neironu implanti un datori, kas nolasa smadzeņu darbību un pārvērš to reālā darbībā vai otrādi. Tie stimulē neironus radīt priekšnesumus vai fiziskas kustības.

Jau pēc astoņiem gadiem smadzeņu un mašīnas saskarne ir kļuvusi daudz sarežģītāka un izsmalcinātāka, kā to pierādīja 2014. gada FIFA Pasaules kauss Brazīlijā. 29 gadus vecais Džuliano Pinto, kura ķermeņa lejasdaļa bija pilnībā paralizēta, atklāšanas ceremonijā Sanpaulu uzvilka smadzeņu vadītu robotu eksoskeletu, kas izstrādāts Djūka universitātē, lai trāpītu pa bumbu.

Pinto galvā esošā ķivere saņēma signālus no viņa smadzenēm, kas liecināja par vīrieša nodomu trāpīt pa bumbu. Pinto mugurai piestiprināts dators, saņemot šos signālus, palaida robotizētu tērpu, lai izpildītu smadzeņu komandu. Piekrītu, zināmā mērā nākotne jau ir klāt.