Neurotieteen tulevaisuus: käytetäänkö aivoja aseena?

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Huolimatta siitä, että Homo Sapiens -lajin ensimmäiset edustajat ilmestyivät maan päälle noin 300 000 - 200 000 vuotta sitten, olemme onnistuneet rakentamaan teknisesti edistyneen sivilisaation. Tänään laukaamme avaruuteen raketteja ja robottiajoneuvoja, jotka kyntävät meitä lähimpien maailmojen pintaa. Mutta kaikki nämä saavutukset tulivat mahdollisiksi yhden silmistämme piilotetun elimen - ihmisaivojen - ansiosta.

Ei ole mikään salaisuus, että jopa neurotieteilijät, kuten professori Robert Sapolsky kirjoittaa kirjassaan Keitä me olemme? Geenit, kehomme, yhteiskunta”eivät täysin ymmärrä aivojen toimintaa. Mutta menestystä saavutettiin - muistatko neuralink Elon Muskin viimeisimmän esityksen? Suoraan sian aivoihin rakennettu laite toimii loistavasti.

Lisäksi viime vuosina on syntynyt aivoimplantteja, jotka kirjaimellisesti kääntävät aivoaallot tekstiksi. Mutta jos pystymme keksimään niin korkean teknologian, onko mahdollista, että joku käyttää sitä mielenhallintatyökaluna tai jopa aseena?

Mikä on Brain Link?

Miltä luulet sen näyttävän yhteydeltä aivoista toiseen, yhteydeltä sisäänrakennetun aivoimplanttien kautta? Neurotieteilijä Miguel Nicolelis vastasi tähän kysymykseen tutkimuksessaan, joka julkaistiin Duke University Medical Center -lehdessä aiemmin tänä vuonna.

Tutkimuksen aikana laboratorion tutkijat asettivat kaksi reesusuniikkoa eri huoneisiin, joissa eläimet katsoivat tietokoneen näyttöä, jossa oli kuva virtuaalisesta kädestä kaksiulotteisessa avaruudessa. Apinoiden tehtävänä oli ohjata kätensä näytön keskeltä kohti kohdetta, ja kun he tekivät tämän onnistuneesti, tutkijat palkitsivat heidät kulauksilla mehua. Samaan aikaan apinoilla ei ollut ohjaussauvoja tai muita laitteita, jotka voisivat hallita heidän käsiään.

Tässä tutkimuksessa on kuitenkin yksi mielenkiintoinen yksityiskohta - ennen koetta tutkijat asettivat implantteja apinoiden aivoihin - niiden aivojen niihin osiin, jotka vaikuttavat liikkumiseen. Tämän ansiosta elektrodit pystyivät sieppaamaan ja välittämään hermotoiminnan langallisen yhteyden kautta tietokoneisiin. Mutta vielä mielenkiintoisempaa oli eläinten kyky hallita yhdessä digitaalista raajaa.

Joten yhdessä kokeessa yksi apina pystyi hallitsemaan vain vaakasuuntaisia toimia, kun taas toinen hallitsi vain pystysuuntaisia liikkeitä. Siitä huolimatta koehenkilöt oppivat assosiaatioiden avulla vähitellen, että tietty ajattelutapa johtaa raajan liikkeisiin. Tajuttuaan tämän kausaation mallin he jatkoivat käyttäytymistä ja ajattelua yhdessä, jotta käsi liikkuisi kohti tavoitetta ja tuo heille mehua.

Tutkimuksen johtava kirjoittaja Miguel Nicolelis kutsuu tätä hämmästyttävää yhteistyötä "brainetiksi" tai "aivoverkostoksi". Viime kädessä neurotieteilijä toivoo, että aivojen yhteistyötä toisten kanssa voidaan käyttää nopeuttamaan neurologisia vaurioita kärsivien ihmisten kuntoutumista - tarkemmin sanottuna, että terveen ihmisen aivot voivat olla vuorovaikutuksessa aivohalvauksen saaneen potilaan aivojen kanssa, mikä sitten oppia puhumaan tai liikuttamaan halvaantunutta nopeammin.vartalon osa.

Tämä työ on toinen menestys monissa viimeaikaisissa neuroteknologian edistyksissä: neuroneihin sovelletut rajapinnat, näiden hermosolujen dekoodaamiseen tai stimulointiin käytetyt algoritmit ja aivokartat, jotka tarjoavat selkeämmän kuvan monimutkaisista piireistä, jotka hallitsevat kognitiota, tunteita ja toimintaa.

Kuvittele vain, kuinka hyödyllistä tällainen kehitys voi olla: on mahdollista luoda kehittyneempiä raajaproteesit, jotka voivat välittää tuntemuksia niitä käyttäville; on mahdollista ymmärtää paremmin joitain sairauksia, kuten Parkinsonin tautia, ja jopa hoitaa masennusta ja monia muita mielenterveyshäiriöitä.

Mahdollinen tulevaisuus

Kuvittele aivokudokseen kiinnitettyjä tietokonejärjestelmiä, joiden avulla halvaantunut potilas voi käyttää ajatuksen voimaa robottikoneiden ohjaamiseen. Samaa mieltä, niitä voidaan käyttää myös bionisten sotilaiden ja miehitettyjen lentokoneiden ohjaamiseen. Ja laitteita, jotka tukevat potilaiden, kuten Alzheimerin tautia sairastavien, aivoja, voidaan käyttää uusien muistojen juurruttamiseen tai vanhojen poistamiseen - sekä liittolaisten että vihollisten keskuudessa.

Foreign Policy -lehden artikkelissa lainataan bioeettikko Jonathan Morenoa, Pennsylvanian yliopiston professori Nicholasiksen ajatuksesta:

Kuvittele, voisimmeko ottaa älyllistä tietoa vaikkapa Henry Kissingeriltä, joka tietää kaiken diplomatian ja politiikan historiasta, ja sitten saada kaiken tiedon henkilöltä, joka on opiskellut sotilaallista strategiaa, insinööriltä Defense Advanced Research Projects Agencysta. (DARPA) jne. Kaikki tämä voidaan yhdistää. Tällainen aivoverkosto mahdollistaa tärkeiden sotilaallisten päätösten tekemisen käytännön kaikkitietävyyden pohjalta, ja tällä on vakavia poliittisia ja sosiaalisia seurauksia.

Nykyään tällaiset ideat ovat kuitenkin edelleen tieteiskirjallisuuden alalla, vaikka on mahdollista, että niiden ilmestyminen on ajan kysymys. Ainakin jotkut asiantuntijat ajattelevat niin. Tosiasia on, että neuroteknologiat kehittyvät nopeasti, mikä tarkoittaa, että lopulta läpimurtomahdollisuudet johtavat väistämättä niiden teolliseen käyttöön.

Esimerkiksi puolustusministeriölle tärkeää tutkimus- ja kehitystyötä tekevä Advanced Research Administration investoi paljon rahaa aivoteknologiaan.

Kysymys ei ole siitä, pystyvätkö ei-valtiolliset toimijat käyttämään tiettyjä neurobiologisia menetelmiä ja tekniikoita, vaan kysymys on siitä, milloin he tekevät sen ja mitä menetelmiä ja tekniikoita he käyttävät.

James Giord on neuroetiikan asiantuntija Georgetown University Medical Centerissä.

Ajatus mielenhallinnasta on jo pitkään ollut kiehtonut ja kauhistuttanut ihmisiä. On luultavasti liian aikaista pelätä pahinta - esimerkiksi sitä, että valtio pystyy tunkeutumaan ihmisen aivoihin hakkerin menetelmin. Kaksikäyttöisillä neurotekniikoilla on kuitenkin paljon potentiaalia, eikä niiden aika ole kaukana. Jotkut eettiset tutkijat ovat huolissaan siitä, että ilman laillisia mekanismeja tällaisten teknologioiden sääntelemiseksi laboratoriotutkimus voi siirtyä todelliseen maailmaan ilman suurempia esteitä.

Mielen kenttä

Pyrkimys ymmärtää paremmin aivot, luultavasti vähiten ymmärretty ihmiselin, on johtanut neuroteknologian innovaatioiden nousuun viimeisen 10 vuoden aikana. Joten vuonna 2005 joukko tutkijoita ilmoitti, että he pystyivät lukemaan ihmisten ajatuksia käyttämällä toiminnallista magneettikuvausta, joka mittaa aivojen toiminnan aiheuttamaa verenkiertoa.

Kokeen aikana koehenkilö makasi liikkumattomana kasvuskannerissa ja katseli pientä näyttöä, jolle projisoitiin yksinkertaisia visuaalisia herätyssignaaleja - satunnaisia juovia eri suuntiin, osittain pystysuoraan, osittain vaakasuoraan ja osittain diagonaalisesti. Kunkin linjan suunta tuotti hieman erilaisia aivotoiminnan purskeita. Pelkästään tätä toimintaa katsomalla tiedemiehet saattoivat määrittää, mitä linjaa kohde katseli.

Kesti vain kuusi vuotta kehittää merkittävästi tätä teknologiaa aivojen tulkitsemiseksi - Piilaakson avulla. Kalifornian yliopisto Berkeleyssä suoritti sarjan kokeita. Esimerkiksi vuonna 2011 tehdyssä tutkimuksessa osallistujia pyydettiin katsomaan elokuvien esikatseluita toiminnallisella magneettikuvauslaitteella, ja tutkijat käyttivät aivojen vastetietoja luodakseen salauksenpurkualgoritmeja kullekin kohteelle.

Sitten he tallensivat hermosolujen toiminnan, kun osallistujat katselivat uusia kohtauksia uusista elokuvista, kuten kohtaa, jossa Steve Martin kävelee ympäri huonetta. Kunkin kohteen algoritmien perusteella tutkijat onnistuivat myöhemmin luomaan tämän kohtauksen uudelleen käyttämällä yksinomaan aivotoiminnan tietoja.

Nämä yliluonnolliset tulokset eivät ole visuaalisesti kovin realistisia; ne ovat kuin impressionistien luomus: epämääräinen Steve Martin leijuu surrealistista, jatkuvasti muuttuvaa taustaa vasten.

Etelä-Carolinan yliopiston neurotieteilijä Thomas Naselaris sanoi löydösten perusteella: "Kyky tehdä asioita, kuten ajatusten lukeminen, tulee esiin ennemmin tai myöhemmin. Tämä tulee mahdolliseksi meidän elinaikanamme."

Tätä työtä nopeuttaa nopeasti kehittyvä aivojen ja koneen rajapintateknologia - hermoimplantteja ja tietokoneita, jotka lukevat aivojen toimintaa ja muuttavat sen todelliseksi toiminnaksi tai päinvastoin. Ne stimuloivat hermosoluja luomaan esityksiä tai fyysisiä liikkeitä.

Vain kahdeksan vuoden jälkeen aivo-koneen käyttöliittymästä on tullut paljon kehittyneempää, kuten vuoden 2014 jalkapallon MM-kisat Brasiliassa osoittavat. Juliano Pinto, 29, joka oli täysin halvaantunut alavartalostaan, puki aivoohjatun robotti-exoskeleton, joka kehitettiin Duken yliopistossa lyödäkseen palloa avajaisissa São Paulossa.

Pinton päässä oleva kypärä sai signaaleja hänen aivoistaan, jotka osoittivat miehen aikomuksesta lyödä palloa. Pinton selkään kiinnitetty tietokone, joka vastaanotti nämä signaalit, laukaisi robottipuvun suorittamaan aivojen komennon. Samaa mieltä, jossain määrin tulevaisuus on jo täällä.