Pagalbininkas smegenyse. Kaip implantai pakeis mūsų gyvenimą ateityje

2024 Autorius: Malcolm Clapton | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 04:04

Ateityje smegenų implantai taps tokie pat įprasti kaip išmanieji telefonai. Taip, pasigirti nauju implantų modeliu nėra taip paprasta, tačiau tokio asistento smegenyse privalumai nenuginčijami. Supratome, kaip implantai gali padėti kasdieniame gyvenime.

Ką padovanotum už galimybę matyti tamsoje? Arba lustui galvoje, kuris iš pirmos komandos gali pateikti bet kokią anksčiau skaitytą informaciją? Arba ta pati mikroschema, bet su galimybe prisijungti prie interneto ir peržiūrėti Vikipedijos puslapį tiesiai į galvą?

Neuroprotezavimo disciplina susijusi su nervinių protezų įvedimu į smegenis. Pirmasis nervinis protezas buvo sukurtas 1957 metais žmonėms, turintiems klausos sutrikimų. Protezas buvo pavadintas „kochleariniu implantu“(lot. Cochlea – sraigė). Jis reikalingas žmonėms, kurių klausos sutrikimas atsirado dėl sraigės struktūrų – vidinės ausies klausos dalies arba klausos analizatoriaus – pažeidimo.

Metodo esmė ta, kad kūne įmontuojamas įrenginys, kuris išorinio mikrofono skaitomus garso impulsus gali paversti nervų sistemai suprantamais signalais. Laikui bėgant, prisitaikydamas prie implanto, pacientas pradeda girdėti.

Sukūrus kochlearinius implantus, neuroprotezavimas padarė didžiulį šuolį į priekį. O tai, ką dabar daro mokslas, tikrai atrodo kaip mokslinė fantastika.

Bioninės kūno dalys

Dirbtinių kūno dalių, kurias smegenys gali valdyti kaip tikras, kūrimas yra viena iš neuroprotezavimo užduočių. Johnso Hopkinso universiteto mokslininkai padarė didelę pažangą. Jiems pavyko sukurti du protezus Les Baugh, kuriam buvo amputuotos abi rankos.

Prieš 40 metų Bachas neteko rankų dėl stipraus elektros smūgio, todėl mokslininkų užduotis neapsiribojo vien protezų kūrimu. Visų pirma, jiems reikėjo pažadinti nervų galūnes kūne, nes po 40 metų neveiklumo jie prarado gebėjimą skaityti ir perduoti signalus.

Ant Bacho dėvėtas prototipas atrodo taip.

Po marškiniais yra korsetas, prie kurio pritvirtinti jutikliai. Jie skaito signalus iš nervų galūnėlių, paversdami juos protezams suprantamais modeliais.

Pradėjęs naudoti protezus, Bachas nustebino net jų kūrėjus. Jis ne tik sugebėjo juos valdyti, bet ir vienu metu derinti gestus abiem rankomis. Pasak paties Bacho, „protezai jam atvėrė duris į naują pasaulį“. Su jų pagalba jis gali, pavyzdžiui, paimti ir perkelti daiktus.

Nepaisant to, dantų protezai toli gražu nėra idealūs. Kiekviename „sąnaryje“judesiai atkuriami nuosekliai. Tai yra, norėdamas pajudinti ranką, Bachas pirmiausia turi pajudinti peties sąnarį, tada alkūnės sąnarį ir tik tada riešo sąnarį. Tačiau vienas iš projekto inžinierių Michaelas McLoughlinas nemano, kad tai yra didelė problema:

Mes tik pradedame. Prisiminkite internetą ankstyvomis jo dienomis. Ateinantys 10 metų bus fenomenalūs.

Neuronų stebėjimas

Viena įdomiausių neuroprotezavimo dalių yra smegenų veiklos gerinimas. Ir tai Kolumbijos universiteto Neurotechnologijos centro mokslininkai pasiekė didžiausių rezultatų. Jiems pavyko į pelės smegenis implantuoti siūlą, nusagstytą mikroskopiniais elektroniniais prietaisais. Jų pagalba jie sugebėjo sekti ir stimuliuoti atskirus smegenų neuronus.

Dabar pagrindinis projekto tikslas – kuo geriau ištirti žinduolių smegenis. Mokslininkai vis dar negali suprasti, kaip atskirų neuronų veikla sukelia emocijas ir pojūčius. Žmogaus smegenyse yra. Pelės smegenys yra tūkstantį kartų mažesnės, ir tai vis dar yra fantastiškas nežinomos informacijos kiekis.

Keista, kad neuronai svetimą objektą suvokia draugiškai. Per penkias savaites, kol buvo stebimos pelės smegenys, atmetimo neaptikta.

Kitas žingsnis yra įdiegti gijų tinklą su naujais jutikliais. Taip pat norime ištirti pelių smegenis jų kasdieniame gyvenime ir dirbame su nuotoliniu informacijos perdavimu iš neuronų.

Komanda dar negalvojo apie pirmąjį eksperimentą su žmogaus smegenimis. Projektas bus bandomas mažiausiai kelerius metus, o tik tada po dešimčių sėkmingų bandymų jį bus galima išbandyti ant žmogaus. Jei projektas vis tiek bus sėkmingas, dirbtiniai objektai, sujungti su neuronais, atvers begalines galimybes: nuo smegenų tyrimo iki tol nepasiekiamame lygmenyje iki smegenų funkcijų stimuliavimo naudojant elektrinius impulsus.

O jei jie bus nulaužti?

Mano vardas Bakare Baito ir aš esu Nigerijos princo sūnėnas. Mano dėdė mirė ir paliko man 2 milijonus dolerių. Deja, esu kitoje šalyje ir neturiu pinigų bilietui. Prašome atsiųsti pinigus už bilietą ir mes padalinsime pinigus.

Jei el. pašto programos šlamšto filtrai veikia gerai, tada retai gaunate tokius pranešimus. Jei blogai, tai dažniau. Dar blogiau, jei patikėjote panašia istorija ir bent kartą pervedėte pinigus.

Tačiau el. pašto programose, socialiniuose tinkluose ar SMS žinutėse šlamštas nėra didelis dalykas. Tačiau ar gali būti, kad ateityje, kai smegenų implantas taps įprastas dalykas kaip išmanusis telefonas, į smegenis sulauksime šlamšto?

Deja, tai neišvengiama.

Bent jau taip teigia ekspertai. Pavyzdžiui, „The Intercept“technologas (Micah Lee):

Man atrodo, kad žmogaus civilizacija yra šimtai metų nuo to momento, kai ji gali sukurti programinę įrangą be kritinių klaidų. Jei tik įmanoma.

Sunku nesutikti su Mike'u. Ar galite pavadinti bent vieną programą ar programą, kurioje nėra nė vienos klaidos? Mažai tikėtina. Problema ta, kad galimas smegenų implantas yra toks pat prietaisas kaip šiuolaikinis išmanusis telefonas ar kompiuteris. Žinoma, daug tobulesnis. Tačiau esmė ta, kad jis taip pat turi programinės įrangos apvalkalą, kuris jį paleidžia. Ir šis apvalkalas turės klaidų ir pažeidžiamumų.

Dvi didžiausios programinės įrangos kompanijos – „Google“ir „Apple“– vis dar išryškina pažeidžiamumą. Jie yra kaip hidra: vienos ištaisytos klaidos fone ateityje atsiranda dvi.

Galimas sprendimas – apriboti išorinę implanto sąveiką. Tai yra, jis galės atlikti tam tikras funkcijas, bet neturės ryšio nei su internetu, nei su išoriniu pasauliu.

Tačiau ką daryti, jei reikia atnaujinti implanto programinę įrangą? Arba ištaisyti klaidą? Vis tiek turite suteikti kitam asmeniui prieigą prie savo smegenų. Šios problemos sprendimo nėra.

Ateities

Smegenų implantai – tik laiko klausimas. Kai tik atsiras stabili technologija, pirmaujančios įmonės pradės leisti savo sprendimus. Ir svarbiausia, jūs norėsite juos nusipirkti.

Viena iš priežasčių, kodėl tiksliai nežinomas tokio implanto atsiradimo laikas – medžiagos. Kol kas gali veikti grafenas, vieno atomo storio anglies modifikacija. Jis turi gerą elektros laidumą, o kadangi jis pagamintas iš organinės medžiagos, biologinio suderinamumo tikimybė yra didelė.

Tačiau nepaisant to, kad mokslininkai dabar tiria grafeno biologinį suderinamumą, mes vis dar esame dešimtmečiais nutolę nuo ateities su implantais mūsų galvose. Ar tai gerai ar blogai?