Neuroteaduse tulevik: kas aju kasutatakse relvana?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Vaatamata sellele, et liigi Homo Sapiens esimesed esindajad ilmusid Maale umbes 300 000 - 200 000 aastat tagasi, on meil õnnestunud üles ehitada tehnoloogiliselt arenenud tsivilisatsioon. Täna laseme kosmosesse rakette ja robotsõidukeid, mis künnavad meile lähimate maailmade pinda. Kuid kõik need saavutused said võimalikuks tänu ühele meie silmade eest peidetud organile – inimajule.

Pole saladus, et isegi neuroteadlased, nagu professor Robert Sapolsky kirjutab sellest oma raamatus Kes me oleme? Geenid, meie keha, ühiskond ei saa täielikult aru, kuidas aju töötab. Kuid mõningast edu saavutati – mäletate neuralinki Elon Muski viimast esitlust? Seade otse ajusse ehitatud seade töötab suurepäraselt.

Veelgi enam, viimastel aastatel on ilmunud ajuimplantaadid, mis tõlgivad ajulained sõna otseses mõttes tekstiks. Aga kui me oleme võimelised nii kõrgtehnoloogiat leiutama, siis kas on võimalus, et keegi kasutab seda meelekontrolli vahendina või isegi relvana?

Mis on Brain Link?

Kuidas see teie arvates võib välja näha ühendusena ühest ajust teise, ühendusena sisseehitatud ajuimplantaadi kaudu? Neuroteadlane Miguel Nicolelis vastas sellele küsimusele oma uuringus, mis avaldati selle aasta alguses ajakirjas Duke University Medical Center.

Uuringu käigus paigutasid teadlased laboris kaks reesusmoonit erinevatesse ruumidesse, kus loomad vaatasid arvutiekraani, kus oli kahemõõtmelises ruumis virtuaalse käe kujutis. Ahvide ülesanne oli juhtida oma käsi ekraani keskelt sihtmärgi poole ja kui nad seda edukalt tegid, premeerisid teadlased neid lonksudega mahla. Samal ajal ei olnud ahvid varustatud juhtkangi ega muude seadmetega, mis saaksid nende kätt juhtida.

Selles uuringus on aga üks huvitav detail – enne katset sisestasid teadlased ahvide ajudesse implantaadid – nende ajuosadesse, mis mõjutavad liikumist. Tänu sellele suutsid elektroodid arvutite juhtmega ühenduse kaudu närvitegevust jäädvustada ja edastada. Kuid veelgi huvitavam oli loomade võime digitaalset jäseme ühiselt juhtida.

Seega sai ühes katses üks ahv juhtida ainult horisontaalseid tegevusi, teine aga ainult vertikaalseid liikumisi. Sellegipoolest said katsealused assotsiatsioonide abil tasapisi teada, et teatud mõtteviis viib jäseme liigutamiseni. Pärast selle põhjusliku seose mustri mõistmist jätkati sisuliselt käitumist ja koosmõtlemist, et käsi liiguks eesmärgi poole ja tooks neile mahla.

Uuringu juhtiv autor Miguel Nicolelis nimetab seda hämmastavat koostööd "brainetiks" või "ajuvõrgustikuks". Lõppkokkuvõttes loodab neuroteadlane, et ühe aju ja teise aju koostööd saab kasutada neuroloogiliste kahjustustega inimeste taastusravi kiirendamiseks – täpsemalt, et terve inimese aju suudab suhelda insuldi põdeva patsiendi ajuga, mis siis. õppida halvatut kiiremini rääkima või liigutama.kehaosa.

See töö on järjekordne edu paljudes hiljutistes neurotehnoloogia edusammudes: neuronitele rakendatud liidesed, nende neuronite dekodeerimiseks või stimuleerimiseks kasutatavad algoritmid ja ajukaardid, mis annavad selgema pildi tunnetust, emotsioone ja tegevust reguleerivatest keerulistest ahelatest.

Kujutage vaid ette, kui kasulikud sellised arendused võivad olla: on võimalik luua täiustatud jäsemeproteese, mis suudavad nende kandjatele tundeid edasi anda; on võimalik paremini mõista mõningaid haigusi, nagu Parkinsoni tõbi, ning isegi ravida depressiooni ja paljusid muid psüühikahäireid.

Võimalik tulevik

Kujutage ette ajukoe külge kinnitatud arvutisüsteeme, mis võimaldavad halvatud patsiendil kasutada mõttejõudu robotmasinate juhtimiseks. Nõus, neid saab kasutada ka biooniliste sõdurite ja mehitatud lennukite juhtimiseks. Ja seadmeid, mis toetavad patsientide, näiteks Alzheimeri tõvega patsientide aju, saab kasutada uute mälestuste sisendamiseks või olemasolevate kustutamiseks – nii liitlaste kui vaenlaste seas.

Ajakirja Foreign Policy artiklis tsiteeritakse Nicholasise ideed bioeetikut Jonathan Morenot, Pennsylvania ülikooli professorit:

Kujutage ette, kas me saame võtta intellektuaalseid teadmisi näiteks Henry Kissingerilt, kes teab kõike diplomaatia ja poliitika ajaloost, ja seejärel saada kõik teadmised inimeselt, kes on õppinud sõjalist strateegiat, kaitsekõrgkoolide uurimisprojektide agentuuri insenerilt. (DARPA) jne. Seda kõike saab kombineerida. Selline ajuvõrgustik võimaldab praktilise kõiketeadmise põhjal langetada olulisi sõjalisi otsuseid ning sellel on tõsised poliitilised ja sotsiaalsed tagajärjed.

Kuid tänapäeval jäävad sellised ideed ulmevälja, kuigi on võimalik, et nende ilmumine on aja küsimus. Vähemalt mõned eksperdid arvavad nii. Fakt on see, et neurotehnoloogiad arenevad kiiresti, mis tähendab, et läbimurdevõimalused viivad lõpuks paratamatult nende tööstusliku rakendamiseni.

Näiteks kaitseministeeriumi jaoks olulist teadus- ja arendustööd tegev Advanced Research Administration investeerib palju raha ajutehnoloogiasse.

Küsimus ei ole selles, kas valitsusvälised esindajad saavad teatud neurobioloogilisi meetodeid ja tehnoloogiaid kasutada või mitte, küsimus on selles, millal nad seda teevad ning milliseid meetodeid ja tehnoloogiaid nad kasutavad.

James Giord on Georgetowni ülikooli meditsiinikeskuse neuroeetika spetsialist.

Mõte meelekontrollist on inimesi pikka aega köitnud ja hirmutanud. Ilmselt on veel vara karta halvimat – näiteks seda, et riik suudab häkkerimeetodite abil inimajusse tungida. Kahe kasutusega neurotehnoloogiatel on aga suur potentsiaal ja nende aeg pole enam kaugel. Mõned eetikud tunnevad muret, et selliste tehnoloogiate reguleerimise seaduslike mehhanismide puudumisel saavad laboriuuringud ilma suuremate takistusteta liikuda reaalsesse maailma.

Meeleväli

Püüd mõista paremini aju, väidetavalt kõige vähem mõistetavat inimorganit, on viimase 10 aasta jooksul toonud kaasa neurotehnoloogia innovatsiooni tõusu. Nii teatas rühm teadlasi 2005. aastal, et nad suudavad lugeda inimese mõtteid funktsionaalse magnetresonantstomograafia abil, mis mõõdab ajutegevusest põhjustatud verevoolu.

Katse ajal lamas katsealune liikumatult kasvuskanneris ja vaatas väikest ekraani, millele projitseeriti lihtsad visuaalsed erutussignaalid – juhuslik joonte jada eri suundades, osaliselt vertikaalselt, osaliselt horisontaalselt ja osaliselt diagonaalselt. Iga joone suund tekitas veidi erinevaid ajufunktsiooni puhanguid. Lihtsalt seda tegevust vaadates said teadlased kindlaks teha, millist joont uuritav vaatas.

Selle tehnoloogia oluliseks arendamiseks aju dešifreerimiseks kulus vaid kuus aastat – Silicon Valley abiga. California ülikool Berkeleys viis läbi rea katseid. Näiteks 2011. aasta uuringus paluti osalejatel vaadata filmide eelvaateid funktsionaalse magnetresonantskaamera abil ja teadlased kasutasid aju reaktsiooniandmeid, et luua iga katsealuse jaoks dekrüpteerimisalgoritmid.

Seejärel salvestasid nad närvirakkude aktiivsuse, kui osalejad vaatasid erinevaid stseene uutest filmidest, näiteks lõiku, milles Steve Martin ruumis ringi kõnnib. Iga katsealuse algoritmide põhjal õnnestus teadlastel hiljem just see stseen uuesti luua, kasutades eranditult ajutegevuse andmeid.

Need üleloomulikud tulemused ei ole visuaalselt kuigi realistlikud; need on nagu impressionistide looming: ebamäärane Steve Martin hõljub sürreaalsel, pidevalt muutuval taustal.

Lõuna-Carolina ülikooli neuroteadlane Thomas Naselaris ütles nendele leidudele tuginedes: "Varem või hiljem tekib võime teha selliseid asju nagu mõtete lugemine. See saab võimalikuks meie elu jooksul."

Seda tööd kiirendab kiiresti arenev aju-masin liidese tehnoloogia – närviimplantaadid ja arvutid, mis loevad ajutegevust ja muudavad selle reaalseks tegevuseks või vastupidi. Nad stimuleerivad neuroneid etendusi või füüsilisi liigutusi looma.

Vaid kaheksa aasta pärast on aju-masina liides muutunud palju keerukamaks ja keerukamaks, nagu näitas 2014. aasta jalgpalli maailmameistrivõistlused Brasiilias. 29-aastane Juliano Pinto, kes oli alakehast täielikult halvatud, pani São Paulos toimunud avatseremoonial palli tabamiseks selga Duke'i ülikoolis välja töötatud aju juhitava robot-eksoskeleti.

Pinto peas olev kiiver sai tema ajust signaale, mis viitasid mehe kavatsusele palli lüüa. Pinto seljale kinnitatud arvuti, mis võttis neid signaale vastu, käivitas robotülikonna, et täita aju käsklusi. Nõus, mingil määral on tulevik juba käes.