Ohjaa gadgeteja ajatuksen voimalla. Miten hermoliitännät syntyivät ja mihin ne nyt pystyvät

Mitä tulee teknologiaan, Elon Musk tulee varmasti esiin. Toisella kädellä hän yrittää kolonisoida Marsia, toisella hän ravistelee säännöllisesti globaaleja osake- ja kryptovaluuttamarkkinoita. Vuonna 2019 eksentrinen liikemies esitteli maailmalle seuraavan aivolapsensa - yrityksen Neuralink, joka kehittää teknologioita aivojen ja tietokoneiden rajapintaan. Startup-asiantuntijat uskovat, että heidän tutkimuksensa tulokset voivat voittaa jotkut neurologiset sairaudet. Ja tulevaisuudessa - ei vähempääparantaaPikaopas Elon Muskin uuteen aivoimplanttiyritykseen, Neuralink / Los Angeles Times" henkilö.

Kuitenkin kokeellinen apinoita Naamio tässä asiassa on kaukana edelläkävijöistä.

Kuinka kaikki alkoi

Tekniikat, jotka mahdollistavat tiedonvaihdon aivojen ja ulkoisen laitteen - tietokoneen, proteesit, älypuhelimet, pyörätuolit tai muut lääketieteelliset laitteet - alkoivat kehittyä aiemmin vuosisadalla. Vuonna 1965 neurofysiologi José Delgado johti

koeT. Marzullo. Kadonnut käsikirjoitus Dr. Jose Delgadon radio-ohjatut sonnit / NCBI: Hän suunnitteli neurosirun ja istutti sen härkätaisteluun osallistuneen härän aivoihin. Testaaja halusi todistaa, että erilaisia ​​ärsykkeitä voidaan hallita suoraan aivoihin kohdistuvalla toiminnalla. aggressiota eläin.

Koe meni näin: Delgado astui areenalle, härkä näki kohteen, ja kun härkätaistelijan ja eläimen välinen etäisyys pieneni kohtalokkaaksi, tiedemies painoi ohjauspaneelin painiketta. Härkä hyppäsi sivuun. Tuloksen vahvistamiseksi Delgado otti punaisen lipun. Ei kostoa: laite pelasti tutkijan sarvien osumasta toista kertaa. Kokeen tulokset säilytettiin vuonna video-.

Myöhemmin professori Delgado jatkoi onnistunutT. Marzullo. Kadonnut käsikirjoitus Dr. Jose Delgadon radio-ohjatut sonnit / NCBI kokeita muilla eläimillä, ja vuonna 1970 New York Timesin haastattelussa sanoiAivotutkija José Delgado kysyy – Millaisia ​​ihmisiä haluaisimme rakentaa? / NYT todella vallankumouksellinen lause:

Ihmiskunta on evoluution käännekohdassa. Olemme lähellä henkisten toimintojen rakentamista itse. Kysymys kuuluu, millaisia ​​ihmisiä haluaisimme luoda ihanteellisesti?‎

Sitten tiedemiehen tutkimuksen tulokset aiheuttivat hälinää eettistä erimielisyyksiä. Mutta tekniikan mahdolliset hyödyt ylittivät, ja tiedeyhteisö alkoi kokeilla ihmisillä.

Maailman ensimmäisen kyborgin kunniaa sai halvaantunut taiteilija Johnny Ray. Vakavan vamman vuoksi hän kärsinytT. Halan, J. Ortiz, D. Reddy, A. Altamimi, A. Ajibowo, S. Fabara. Lukittu oireyhtymä: Systemaattinen katsaus pitkän aikavälin hallintaan ja ennustamiseen / NCBI locked-in-oireyhtymä: ei pysty liikkumaan, puhumaan tai edes räpäyttämään. Vuonna 1998 neurologi Philip Kennedy istutettuAjatusten muuttaminen teoiksi / The Washington Post Johnnyn aivojen mikroelektrodiin. Rein täytyi ajatella yksinkertaisia ​​liikkeitä, kuten kätensä nostamista. Näitä toimia vastaavat hermoimpulssit liikuttivat kohdistinta tietokoneen näytöllä. Joten halvaantuneella taiteilijalla oli mahdollisuus kommunikoida.

Totta, ei kauaa. Neljä vuotta leikkauksen jälkeen ensimmäinen ihmiskyborgi kuoli, ja tohtori Kennedyn tutkimusapurahat loppuivat. Sitten lääkäri päätti uhrata itsensä tieteelle ja vuonna 2014 istutettuNeurologi, joka hakkeroi aivonsa - ja melkein menetti mielensä / langallinen elektrodit omassa päässäsi. Tätä varten hän meni Belizeen, koska Yhdysvallat kielsi tällaisen kokeiluja. Mutta heti seuraavana vuonna tutkimusta jouduttiin lyhentämään tohtori Kennedyn terveydentilan heikkenemisen vuoksi.

Mitä ovat hermorajapinnat

Voit luoda yhteyden laitteeseen eri tavoin, joten kaikki olemassa olevat hermoliitännät on jaettu tyyppeihin:

• Invasiivinen - ne, jotka istutetaan suoraan aivoihin. Delgadon ja Kennedyn kokeet ovat juuri sellaisia.
• Minimaaliinvasiivinen, jossa elektrodit sijaitsevat aivojen pinnalla. Esimerkiksi hyvin tunnettu ja pitkään käytetty kuurouden hoitoon sisäkorvaistutteetSisäkorvaimplanttien tuki: Suositukset vuoden 2021 World Hearing Reportista / Cochlear Implant International Community of Action.
• tunkeilematon - ei periaatteessa vaadi leikkausta. Näin monet laitteet toimivat - alkaen elektroenkefalogrammit neurofitness-koneille.

On toinenkin luokitus. Signaalin lukemisen ja lähettämisen periaatteen mukaan aivorajapinnat voivat olla yksisuuntainen (viestintä toimii joko henkilöltä laitteelle tai päinvastoin) tai kaksisuuntainen (siru voi lähettää ja vastaanottaa signaaleja samanaikaisesti). Viimeksi mainitut ovat toistaiseksi olemassa vain käsitteiden ja tieteellisten hypoteesien tasolla.

Siellä missä neurorajapintoja on jo käytössä

Lääke

Vain 25 vuotta on kulunut halvaantuneen taiteilijan ensimmäisestä aivoleikkauksesta, mutta neuroteknologia on kiihtynyt nopeasti eteenpäin. Protetisoinnin ja kuntoutuksen alalla on saavutettu vaikuttavia tuloksia. Esimerkiksi vuonna 2016 Johns Hopkinsin yliopiston tutkijat luotuAjatusohjattu käsivarsi voi myös lähettää sensorisia signaaleja potilaille / Johns Hopkins University ajatuksen voiman ohjaama robottikäsi. Kalifornian yliopiston asiantuntijat käyttävät hermorajapintaa, lihasstimulaatiota ja jousitusta opettanutCh. King, P. Wang, C. McCrimmon, C. Chou. Aivojen ja tietokoneiden välisen rajapinnan toiminnallisen sähköstimulaatiojärjestelmän toteutettavuus maanpäällisen kävelyn palauttamiseen paraplegian jälkeen / Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation kävellä uudelleen halvaantunutta henkilöä vyötäröstä alaspäin. Toinen tutkijaryhmä onnistui osittain perustaa uudelleenA. Donati, S. Shokur, E. Morya, D. Campos, R. Mooli, C. Gitty, P. Augusto, S. Tripodi, C. Pires, G. Pereira, F. Brasilia, S. Gallo, A. Lin, A. Takigami, M. Aratanha, S. Joshi, H. Bleuler, G. Cheng, A. Rudolph, M. Nicolelis. Pitkäkestoinen harjoittelu aivo-konerajapintaan perustuvalla kävelyprotokollalla indusoi osittaista neurologista toipumista halvauspotilailla / luonto selkäydin potilailla, jotka käyttävät neurorajapintaa, virtuaalitodellisuus ja eksoskeleton.

Elokuussa 2021 MIT-tutkijat yhdessä Shanghai Zhao Tong -yliopiston kollegoiden kanssa lähetettyPuhallettava robottikäsi antaa amputoiduille reaaliaikaisen kosketusohjauksen / MIT News tuntoproteesi käsi. Sen avulla voit hallita sormiasi, mutta se palauttaa myös kosketusaistin: voit silittää kissaa ja tuntea hänen pehmeän turkin tekstuuri kanto.

Edistystä on tapahtunut myös näönhoidon alalla. Vuonna 2017 Venäjällä ensimmäistä kertaa pidetään leikkaus bionisten implanttien asentamiseksi potilaille, joilla on vaurioitunut verkkokalvo. Laseihin rakennettu kamera lähetti signaalin kybersilmään, joka lähetti visuaalisia kuvia aivoihin. Tiedemiehet ovat nyt testejä kortikaalisten implanttien teknologiat. Se eroaa siinä, että mikrosiru antaa sokeille mahdollisuuden vastaanottaa kuvan ilman silmiään. Itse asiassa nähdä aivoilla.

Aivosignaalien lukeminen auttaa ymmärtämään paremmin ihmisen tunnetilaa ja jopa selviytymään joistakin neurologisista häiriöistä. Esimerkiksi NeuroAngel-käynnistyksen kehittämä hermorajapinta, määrittelee työuupumus. PigPug-kuulokkeet auttaa lapset, joilla on autismikirjon häiriö tai oireyhtymä Tarkkaavaisuus-ja ylivilkkaushäiriö oppia keskittymään ja rentoutumaan.

Viihde

Peliala pyrkii käyttämään aivojen ja laitteen välistä yhteyttä parantaakseen pelattavuutta. Jo nyt kuulokkeiden avulla voit ohjata hahmoja keskittymällä näytön tiettyihin alueisiin. Näin toimii sama PigPug-simulaattori. Todennäköisesti lähitulevaisuudessa aivorajapinnat auttavat hallitsemaan avatareja metaversumissa ja yksittäisiä VR-pelejä.

Vuonna 2021 ranskalainen NextMind toi ensimmäinen laite markkinoilla, jonka avulla voit antaa komentoja tietokoneelle ja televisiolle. Riittävän määrän yhteensopivia ohjelmistoja julkaisun myötä tällainen kuulokemikrofoni avaa paljon mahdollisuuksia niille, jotka eivät pysty ohjaamaan laitteita tavalliseen tapaan.

Mihin neuroteknologian kehitys voi johtaa?

Sen jälkeen kun tiedemies meni yksi vastaan ​​sirutettua härkää vastaan, keskustelu hermorajapintojen ja ihmisen symbioosista ei ole laantunut. Optimistiset teknologian kannattajat ennustavat aikakautta kyborgit. He uskovat, että tällaisia ​​ihmisiä voidaan pitää uuden evoluution haaran edustajina. Luonto ei voinut auttaa heitä, mutta koneet auttoivat. Brittitieteilijä, riippumaton tutkija, ekologi ja futuristi James Lovelock kirjoittaaKyborgit korvaavat ihmiset ja tekevät maailman uudelleen, James Lovelock sanoo / NBC News kirjassaan:

Tulevaisuutta eivät ymmärrä ihmiset, vaan ne, joita kutsun kyborgeiksi. He suunnittelevat ja rakentavat itse.

Luonnollisen ja tekoälyn yhteys pystyy kääntämään ymmärrystämme monista asioista: vempaimien hallinnasta, tiedon havainnoinnista ja työprosesseista. Futurologien rohkeimmissa ennusteissa sanat "telepatia", "mielen lataaminen" ja "digitaalinen kuolemattomuus" jopa välkkyvät.

Aivoja ja niiden potentiaalia ymmärretään kuitenkin vielä huonosti. Niin dystooppinen myös skriptejä on olemassa. Mikä tahansa yhteys voidaan hakkeroida, eikä aivojen ja tietokoneen välinen yhteys ole poikkeus. Neurorajapinnat voivat mahdollisesti olla "pääsy" tietoisuuteen, ja tekniikan vastustajien mukaan tätä on syytä pelätä.