Ķirurgs, kurš vēlas savienot jūs ar internetu, izmantojot smadzeņu implantu

Ēriks Leuthards uzskata, ka tuvākajā nākotnē mēs ļausim ārstiem ievietot elektrodus mūsu smadzenēs, lai mēs varētu tieši sazināties ar datoriem un viens ar otru. Autors

• Ādams Pjors arhīva lapa

2017. gada 30. novembris

Nobalināts Sabbatini

Ir pirmdienas rīts pēc filmas atklāšanas nedēļas nogales Blade Runner 2049 , un Ēriks K. Leithards stāv izgaismotas operāciju zāles centrā, ģērbies skrubjos un maskā, saliecies virs bezsamaņā esoša pacienta.

Man likās, ka viņš ir cilvēks, bet nebiju pārliecināts, Leithards saka viņam blakus stāvošajam ķirurģijas rezidentam, novelkot līniju pacienta noskūtajā galvas ādā, kur viņš plāno veikt sākotnējos iegriezumus smadzeņu operācijas vajadzībām. Vai jūs domājāt, ka viņš ir replikants?

Šis stāsts bija daļa no mūsu 2018. gada janvāra numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Es noteikti domāju, ka viņš ir replikants, atbild iedzīvotājs, izmantojot filmas terminu, kas apzīmē baismīgi reālistiskā izskata bioinženierijas androīdus.

Man šķiet tik interesanti, ka nākotne vienmēr ir lidojošas mašīnas, saka Leithards, pasniedzot iedzīvotājam savu šarpiju un paņemot skalpeli. Viņi tvēra distopisko komponentu: viņi runā par bioloģiju, replikantiem. Bet viņi palaida garām lielus nākotnes gabalus. Kur bija nervu protezēšana?

Par šo tēmu 44 gadus vecais zinātnieks un smadzeņu ķirurgs Leuthards ir pavadījis daudz laika. Papildus saviem neiroķirurga pienākumiem Vašingtonas universitātē Sentluisā viņš ir publicējis divus romānus un uzrakstījis godalgotu lugu, kuras mērķis ir sagatavot sabiedrību gaidāmajām pārmaiņām. Savā pirmajā romānā tehnotrilleris sauca RedDevil 4 , 90 procenti cilvēku ir izvēlējušies datoru aparatūru implantēt tieši savās smadzenēs. Tas nodrošina netraucētu savienojumu starp cilvēkiem un datoriem, kā arī plašu sensoro pieredzi, neizejot no mājām. Leuthards uzskata, ka tuvākajās desmitgadēs šādi implanti būs kā plastiskā ķirurģija vai tetovējumi, kas tiek veikti, gandrīz nedomājot.

Ēriks Leithards.

Es atteicu cilvēkus uz darbu, viņš atzīmē. Tāpēc to nav grūti iedomāties.

Bet Leuthardt ir paveicis daudz vairāk, nekā tikai iedomājies šo nākotni. Viņš specializējas tādu pacientu operēšanā, kuriem ir grūti ārstējama epilepsija, un viņiem visiem ir jāpavada vairākas dienas pirms galvenās operācijas ar elektrodiem, kas implantēti viņu garozā, jo datori apkopo informāciju par neironu aizdedzes modeļiem, kas ir pirms viņu lēkmēm. Šajā periodā viņi atrodas slimnīcas gultā un bieži vien ir ārkārtīgi garlaicīgi. Apmēram pirms 15 gadiem Leithardam bija epifānija: kāpēc gan viņus nepieņemt darbā kā eksperimentālos subjektus? Tas gan mazinātu viņu garlaicību, gan palīdzētu tuvināt viņa sapņus realitātei.

'Notiks patiesa šķidruma neironu integrācija. Tas ir tikai laika jautājums.

Leuthardt sāka izstrādāt uzdevumus, kas viņiem jāveic. Pēc tam viņš analizēja viņu smadzeņu signālus, lai noskaidrotu, ko viņš varētu uzzināt par to, kā smadzenes kodē mūsu domas un nodomus un kā šādus signālus var izmantot, lai kontrolētu ārējās ierīces. Vai dati, kas viņam bija pieejami, bija pietiekami stabili, lai aprakstītu paredzēto kustību? Vai viņš varētu klausīties cilvēka iekšējos verbālos monologus? Vai ir iespējams atšifrēt pašu izziņu?

Lai gan atbildes uz dažiem no šiem jautājumiem nebūt nebija pārliecinošas, tās bija iepriecinošas. Pietiekami iedrošinošs, lai iedvestu Leithardā pārliecību par patiesu ticīgo — tādu, kurš varētu izklausīties pēc ķirurga, ja viņš nebūtu smadzeņu ķirurgs, kas nodarbojas ar operāciju zāles dzīvības un nāves sfēru, kur nav vietas augstprātībai vai nāvei. maldi. Leuthardt labāk nekā lielākā daļa zina, ka smadzeņu operācija pacientam ir bīstama, biedējoša un sarežģīta. Taču viņa izpratne par smadzenēm ir devusi viņam skaidru priekšstatu par to raksturīgajiem ierobežojumiem un tehnoloģiju iespējām tos pārvarēt. Kad pārējā pasaule sapratīs solījumu, viņš uzstāj — un kad tehnoloģijas attīstīsies —, cilvēce darīs to, ko tā vienmēr ir darījusi. Tas attīstīsies. Šoreiz ar mūsu galvās implantēto mikroshēmu palīdzību.

Viens no Leuthardt pacientiem ir paredzēts minimāli invazīvai lāzerķirurģijai smadzeņu audzēja ārstēšanai. Šādas ļoti precīzas ķirurģiskas metodes ir padarījušas elektrodu implantēšanu drošāku un mazāk biedējošu pacientiem.

Leuthards saka, ka notiks patiesa šķidruma neironu integrācija. Tas ir tikai jautājums, kad. Ja tie ir 10 vai 100 gadi lietu lielajā shēmā, tā ir materiāla attīstība cilvēces vēstures gaitā.

Leuthardt nekādā ziņā nav vienīgais ar eksotiskām ambīcijām attiecībā uz tā dēvētajām smadzeņu un datora saskarnēm. Pagājušā gada martā Īlons Masks, Tesla un SpaceX dibinātājs, uzsāka uzņēmumu Neuralink, kura mērķis ir radīt ierīces, kas atvieglo prāta-mašīnas saplūšanu. Facebook Marks Cukerbergs ir izteicis līdzīgus sapņus, un pagājušā gada pavasarī viņa uzņēmums atklāja, ka tajā ir 60 inženieri, kas strādā pie saskarņu izveides, kas ļautu jums rakstīt, izmantojot tikai jūsu prātu. Tiešsaistes maksājumu sistēmas Braintree dibinātājs Braiens Džonsons izmanto savu bagātību, lai finansētu uzņēmumu Kernel, kura mērķis ir izstrādāt neiroprotezēšanu, viņš cer, ka galu galā uzlabos intelektu, atmiņu un daudz ko citu.

'Nav neiedomājami domāt, ka 20 gadu laikā viss, kas atrodas jūsu mobilajā tālrunī, varētu tikt ielikts rīsa graudā.'

Tomēr visi šie plāni ir sākumposmā un ir slēpti noslēpumā, tāpēc ir grūti novērtēt, cik liels progress ir panākts vai vai mērķi ir kaut nedaudz reāli. Smadzeņu un datoru saskarņu izaicinājumi ir neskaitāmi. Tādām ierīcēm, par kurām runā cilvēki, piemēram, Musks un Cukerbergs, būs nepieciešama ne tikai labāka aparatūra, lai veicinātu netraucētu mehānisku savienojumu un saziņu starp silīcija datoriem un cilvēka smadzeņu netīro pelēko vielu. Viņiem būs arī jābūt pietiekamai skaitļošanas jaudai, lai izprastu jebkurā brīdī radīto datu masu, jo aizdegas daudzi no gandrīz 100 miljardiem smadzeņu neironu. Vēl viena lieta: mēs joprojām nezinām kodu, ko smadzenes izmanto. Citiem vārdiem sakot, mums būs jāiemācās lasīt cilvēku domas.

Bet Leuthardt, piemēram, sagaida, ka viņš dzīvos, lai to redzētu. Viņš saka, ka tādā tempā, kādā mainās tehnoloģijas, nav iedomājams, ka 20 gadu laika posmā viss mobilajā tālrunī varētu tikt ielikts rīsa graudā. To varētu ievietot galvā minimāli invazīvā veidā, un tas varētu veikt nepieciešamos aprēķinus, lai būtu patiešām efektīva smadzeņu un datora saskarne.

Smadzeņu atšifrēšana

Zinātnieki jau sen ir zinājuši, ka mūsu neironu aizdegšanās ir tas, kas ļauj mums kustēties, justies un domāt. Bet koda, ar kuru neironi sarunājas savā starpā un ar pārējo ķermeni, pārkāpšana — spēju attīstīšana reāli ieklausīties un precīzi saprast, kā smadzeņu šūnas ļauj mums darboties — jau sen ir bijusi viena no biedējošākajām neirozinātnēm. uzdevumus.

Astoņdesmito gadu sākumā Džona Hopkinsa inženieris vārdā Apostolos Georgopoulos pavēra ceļu pašreizējai smadzeņu un datora saskarņu revolūcijai. Georgopuls identificēja neironus motorās garozas augstāka līmeņa apstrādes zonās, kas izšāvās pirms noteikta veida kustībām, piemēram, plaukstas pasitiena pa labi vai rokas grūdiena lejup. Georgopula atklājumu padarīja tik svarīgu, ka jūs varētu ierakstīt šos signālus un izmantot tos, lai paredzētu kustību virzienu un intensitāti. Daži no šiem neironu šaušanas modeļiem vadīja daudzu zemāka līmeņa neironu uzvedību, kas strādāja kopā, lai pārvietotu atsevišķus muskuļus un, visbeidzot, ekstremitāti.

Izmantojot desmitiem elektrodu blokus, lai izsekotu šiem augsta līmeņa signāliem, Georgopuls parādīja, ka var paredzēt ne tikai to, kādā virzienā pērtiķis pārvietos kursorsviru trīsdimensiju telpā, bet pat kustības ātrumu un to, kā tas laika gaitā mainīsies. .

Dažu gadu laikā pēc pārbaudes, Leuthardt pacienti bija parādījuši spēju spēlēt Space Invaders, vienkārši domājot.

Šķita skaidrs, ka tie bija tieši tādi dati, ko varētu izmantot, lai paralizētam pacientam dotu kontroli pār protēžu ierīci. Tas ir uzdevums, ko deviņdesmitajos gados uzņēmās viens no Georgopula protežētajiem Endrjū Švarcs. Deviņdesmito gadu beigās Švarcs, kurš šobrīd ir Pitsburgas universitātes neirobiologs, pērtiķu smadzenēs implantēja elektrodus un sāka demonstrēt, ka patiešām ir iespējams apmācīt tos vadīt robotu ekstremitātes, tikai domājot.

Leuthardt, kurš 1999. gadā Sentluisā devās uz neiroķirurģijas rezidentūru Vašingtonas universitātē, iedvesmojās no šāda darba: kad viņam vajadzēja izlemt, kā pavadīt pilnvarotu gadu ilgu pētniecības pārtraukumu, viņš precīzi zināja, uz ko vēlas koncentrēties. Švarca sākotnējie panākumi pārliecināja Leithardu, ka zinātniskā fantastika ir uz robežas, lai kļūtu par realitāti. Zinātnieki beidzot spēra pirmos provizoriskos soļus ceļā uz cilvēka un mašīnas saplūšanu. Leuthardt vēlējās būt daļa no gaidāmās revolūcijas.

Viņš domāja, ka varētu veltīt savu gadu peļu rētu problēmas izpētei: laika gaitā atsevišķie elektrodi, ko Švarcs un citi implantēja šī darba ietvaros, izraisīja iekaisuma reakcijas vai arī nokļuva smadzeņu šūnās un tika imobilizēti. Bet, kad Leuthardt un viņa padomnieks apsēdās, lai izstrādātu plānu, abiem radās labāka ideja. Kāpēc gan nepamanīt, vai viņi varētu izmantot citu smadzeņu ierakstīšanas tehniku?

Mēs domājām: 'Ei, mums visu laiku ir cilvēki ar elektrodiem!' saka Leuthardt. Kāpēc mēs vienkārši neveicam dažus eksperimentus ar viņiem?

Ķirurgs gatavojas urbt caurumu pacienta galvaskausā, lai ievietotu lāzera zondi.

Stereotaktiskais rāmis, kas piestiprināts pie pacienta galvaskausa, vada lāzera zondi, kas precīzi nosaka vietu smadzenēs. Nobalināts Sabbatini

Georgopuls un Švarcs bija apkopojuši savus datus, izmantojot paņēmienu, kas balstās uz mikroelektrodiem blakus atsevišķu neironu šūnu membrānām, lai noteiktu sprieguma izmaiņas. Elektrodi, kurus Leuthardt izmantoja pirms operācijas epilepsijas pacientiem, bija daudz lielāki un tika novietoti uz garozas virsmas, zem skalpa, uz plastmasas sloksnēm, kur tie reģistrēja signālus, kas izplūst no simtiem tūkstošu neironu. tajā pašā laikā. Lai tos uzstādītu, Leuthardt veica sākotnējo operāciju, kurā viņš noņēma galvaskausa augšdaļu, izgrieza dura (smadzeņu ārējā membrāna) un novietoja elektrodus tieši uz smadzenēm. Tad viņš savienoja tos ar vadiem, kas kūlī izkāpa no pacienta galvas, un pievienoja iekārtām, kas varēja analizēt smadzeņu signālus.

Šādi elektrodi tika veiksmīgi izmantoti gadu desmitiem, lai noteiktu precīzu epilepsijas pacienta neārstējamo lēkmju izcelsmi smadzenēs. Pēc sākotnējās operācijas pacients pārtrauc lietot pretkrampju medikamentus, kas galu galā izraisīs epilepsijas epizodi, un dati par to fizisko avotu palīdz tādiem ārstiem kā Leuthardt izlemt, kuru smadzeņu daļu veikt rezekciju, lai novērstu turpmākās epizodes.

Taču daudzi bija skeptiski noskaņoti, ka elektrodi sniegs pietiekami daudz informācijas, lai kontrolētu protēzi. Lai palīdzētu to noskaidrot, Leithards pieņēma darbā Gervinu Šalku, Ņujorkas štata Veselības departamenta sabiedrības veselības laboratorijas Vadsvortas centra datorzinātnieku. Progress bija ātrs. Dažu gadu laikā pēc pārbaudes, Leuthardt pacienti bija parādījuši spēju spēlēt Space Invaders — pārvietot virtuālo kosmosa kuģi pa kreisi un pa labi — vienkārši domājot. Pēc tam viņi ekrānā pārvietoja kursoru trīsdimensiju telpā.

2006. gadā pēc runas par šo darbu konferencē Šalku uzrunāja ASV armijas pētniecības biroja programmu vadītājs Elmārs Šmeisers. Šmeisers bija domājis kaut ko daudz sarežģītāku. Viņš gribēja noskaidrot, vai ir iespējams atšifrēt iedomātu runu — vārdus, kas nav izrunāti, bet vienkārši klusi runāti prātā. Šmeisers, arī zinātniskās fantastikas cienītājs, jau sen bija sapņojis izveidot domu ķiveri, kas spētu uztvert karavīra iedomāto runu un bez vadiem pārraidīt to uz cita karavīra austiņu.

Lāzera zonde.

Leuthardt savervēja 12 epilepsijas pacientus, kas gulēja uz gultu un bija iespiesti savās istabās un bija garlaicīgi, gaidot lēkmes, un katram no viņiem piedāvāja 36 vārdus, kuriem bija samērā vienkārša līdzskaņa-patskaņa-līdzskaņu struktūra, piemēram, bet, nūja, sitiens un boot. Viņš lūdza pacientus pateikt šos vārdus skaļi un pēc tam vienkārši iedomāties tos sakām — nododot instrukcijas vizuāli (rakstītas uz datora ekrāna), bez audio un atkal vokāli, bez video, lai pārliecinātos, ka viņš var atpazīt ienākošos. maņu signāli smadzenēs. Pēc tam viņš nosūtīja datus Schalk analīzei.

Schalk programmatūra balstās uz modeļu atpazīšanas algoritmiem — viņa programmas var apmācīt atpazīt neironu grupu aktivizācijas modeļus, kas saistīti ar noteiktu uzdevumu vai domu. Ar vismaz 50 līdz 200 elektrodiem, no kuriem katrs rada 1000 rādījumus sekundē, programmām ir jāpārvar reibinoši daudz mainīgo lielumu. Jo vairāk elektrodu un mazāka neironu populācija uz elektrodiem, jo ​​lielāka iespēja atklāt jēgpilnus modeļus — ja var izmantot pietiekamu skaitļošanas jaudu, lai novērstu nebūtisku troksni.

Jo lielāka izšķirtspēja, jo labāk, bet vismaz 50 000 skaitļu sekundē, saka Šalks. Jums ir jāizvelk viena lieta, kas jūs patiešām interesē. Tas nav tik vienkārši.

Darāmo lietu saraksta augšgalā ir cilvēces sagatavošana gaidāmajam.

Tomēr Schalk rezultāti bija pārsteidzoši spēcīgi. Kā varētu sagaidīt, kad Leuthardt subjekti izteica vārdu, dati liecināja par aktivitāti motorās garozas zonās, kas saistītas ar muskuļiem, kas rada runu. Dzirdes garoza un apgabals tās tuvumā, par ko tika uzskatīts, ka tas ir saistīts ar runas apstrādi, arī bija aktīvs tieši tajos pašos brīžos. Jāatzīmē, ka bija līdzīgi, bet nedaudz atšķirīgi aktivizācijas modeļi pat tad, kad subjekti tikai klusi iztēlojās vārdus.

Šalks, Leuthards un citi projektā iesaistītie uzskata, ka ir atraduši mazo balsi, ko dzirdam savā prātā, kad iedomājamies runāt. Sistēma nekad nav bijusi ideāla: pēc gadiem ilgām pūlēm un algoritmu pilnveidošanas Schalk programma pareizi uzminē 45 procentus laika. Bet tā vietā, lai mēģinātu palielināt šos skaitļus (viņi sagaida, ka veiktspēja uzlabosies ar labākiem sensoriem), Šalks un Leuthards ir koncentrējušies uz arvien sarežģītāku runas komponentu atšifrēšanu.

Pēdējos gados Šalks ir turpinājis paplašināt atklājumus par īstu un iedomātu runu (viņš var pateikt, vai subjekts iedomājas runā Martina Lutera Kinga jaunākā runu I Have a Dream vai Linkolna Getisburgas uzrunu). Tikmēr Leuthardt ir mēģinājis virzīties uz nākamo sfēru: noteikt veidu, kā smadzenes kodē intelektuālos jēdzienus dažādos reģionos.

Dati par šiem centieniem vēl nav publicēti, taču patiesība ir tāda, ka mēs joprojām cenšamies to saprast, saka Leuthards. Viņš atzīst, ka viņa laboratorija, iespējams, tuvojas robežām, kas ir iespējamas, izmantojot pašreizējās tehnoloģijas.

Nākotnes implantēšana

Brīdī, kad mēs saņēmām agrīnus pierādījumus, ka mēs varam atšifrēt nodomus, Leuthardt saka, es zināju, ka tas ir ieslēgts.

Drīz pēc šo rezultātu iegūšanas Leuthardt paņēma septiņas brīvas dienas, lai rakstītu, vizualizētu nākotni un domātu gan par īstermiņa, gan ilgtermiņa mērķiem. Darāmo lietu saraksta augšgalā viņš nolēma, ka gatavo cilvēci gaidāmajam darbam, kas joprojām ir ļoti nepabeigts.

Leithards izurbj caurumu galvaskausā.

Šajā vadības telpas datora ekrānā lāzers tiek uzraudzīts reāllaikā.

Ar pietiekamu finansējumu, Leuthardt uzstāj, ka pēc operācijas veikšanas savā birojā krēslā viņš jau varētu izveidot protezēšanas implantu vispārējam tirgum, kas ļautu kādam izmantot datoru un vadīt kursoru trīsdimensiju telpā. Lietotāji var arī darīt, piemēram, ieslēgt un izslēgt apgaismojumu vai palielināt un samazināt siltumu, izmantojot tikai savas domas. Viņi pat varētu izjust mākslīgi izraisītas taustes sajūtas un piekļūt dažiem elementāriem līdzekļiem, lai iedomātu runu pārvērstu tekstā. Ar pašreizējām tehnoloģijām es varētu izgatavot implantu, bet cik daudz cilvēku to vēlēsies tagad? viņš saka. Es domāju, ka ir ļoti svarīgi veikt praktiskus, īsus intervālus, lai cilvēki virzītos pa ceļu uz šo ilgtermiņa redzējuma ceļu.

Lai to panāktu, Leuthardt nodibināja NeuroLutions, uzņēmumu, kura mērķis ir parādīt, ka pat šodien ir tirgus elementārām ierīcēm, kas saista prātu un mašīnu, un sākt izmantot tehnoloģiju, lai palīdzētu cilvēkiem. NeuroLutions līdz šim ir savācis vairākus miljonus, un pašlaik tiek pētīta neinvazīva smadzeņu saskarne insulta upuriem, kuri ir zaudējuši funkcijas vienā pusē.

Mēs esam uz inovāciju sprādziena robežas.

Ierīce sastāv no smadzeņu novērošanas elektrodiem, kas atrodas uz skalpa un ir piestiprināti pie rokas ortozes; tas var noteikt neironu parakstu paredzētajai kustībai, pirms signāls sasniedz smadzeņu motorisko zonu. Neironu signāli atrodas pretējā smadzeņu pusē nekā apgabalam, ko parasti iznīcina insults, un tādējādi tie parasti tiek pasargāti no jebkādiem bojājumiem. Atklājot tos, pastiprinot tos un izmantojot tos, lai kontrolētu ierīci, kas pārvieto paralizēto ekstremitāti, Leuthardt ir atklājis, ka viņš patiešām var palīdzēt pacientam atgūt neatkarīgu kontroli pār ekstremitāti, daudz ātrāk un efektīvāk, nekā tas ir iespējams ar jebkuru pašreizējo pieeju. tirgus. Svarīgi, ka ierīci var izmantot bez smadzeņu operācijas.

Lai gan tehnoloģija ir nepārprotami pieticīga salīdzinājumā ar Leuthardt grandiozajiem nākotnes plāniem, viņš uzskata, ka šī ir joma, kurā viņš var nozīmīgi pārveidot cilvēku dzīvi. tieši tagad . Katru gadu ASV ir aptuveni 700 000 jaunu insulta pacientu, un visizplatītākais motora traucējums ir paralizēta roka. Atrodot veidu, kā palīdzēt lielākam skaitam no viņiem atgūt funkcijas, un parādīt, ka viņš to var izdarīt ātrāk un efektīvāk, tas ne tikai demonstrētu smadzeņu un datoru saskarņu jaudu, bet arī apmierinātu milzīgas medicīniskās vajadzības.

Leuthardt plāno lāzerzondes trajektoriju ar stereotaktiskās navigācijas sistēmas palīdzību.

Leuthardt ķirurģiskie instrumenti.

Izmantojot neinvazīvus elektrodus, kas atrodas galvas ādas ārpusē, izgudrojums ir daudz mazāk traucējošs pacientiem, taču tas arī uzliek nopietnus ierobežojumus. Sprieguma signāli, kas nāk no smadzeņu šūnām, var būt apslāpēti, kad tie pārvietojas pa galvas ādu, lai sasniegtu sensorus, un tie var tikt izkliedēti, ejot cauri kauliem. Abos gadījumos tos ir grūtāk atklāt un to izcelsmi ir grūtāk interpretēt.

Leuthardt var sasniegt daudz vairāk transformējošu varoņdarbu, izmantojot savus implantētos elektrodus, kas atrodas tieši uz smadzeņu garozas. Taču no sāpīgās pieredzes viņš ir iemācījies, ka plānveida smadzeņu operācija ir grūts pārdošana — ne tikai pacientiem, bet arī investoriem.

Kad viņš un Šalks 2008. gadā nodibināja NeuroLutions, viņi cerēja atjaunot kustību paralizētajiem, ieviešot tirgū tieši šādu saskarni. Bet investīciju kopiena nebija ieinteresēta. Pirmkārt, neirozinātnieku vadīti jaunizveidotie uzņēmumi jau vairāk nekā desmit gadus ir testējuši smadzeņu un datoru saskarnes, taču tiem ir maz panākumu, pārvēršot tehnoloģiju par dzīvotspējīgu ārstēšanu paralizētiem pacientiem (skatiet sadaļu Cerības implantēšana). Potenciālo pacientu skaits ir ierobežots — vismaz salīdzinājumā ar dažiem citiem apstākļiem, uz kuriem attiecas medicīnas ierīču jaunizveidotie uzņēmumi, kas konkurē par riska kapitālu. (Aptuveni 40 000 cilvēku ASV ir pilnīga kvadriplegija.) Un lielāko daļu uzdevumu, ko varētu veikt, izmantojot šādu saskarni, jau var veikt ar neinvazīvām ierīcēm. Pat lielākā daļa slēgto pacientu joprojām var pamirkšķināt aci vai, iespējams, pakustināt ar pirkstu. Metodes, kas balstās uz šo atlikušo kustību, var izmantot, lai ievadītu datus vai pārvietotu ratiņkrēslu, neradot briesmas, atveseļošanās laiku vai psiholoģiskus apstākļus, kas saistīti ar elektrodu implantēšanu tieši uz cilvēka garozas.

Neirozinātnes un datoru aparatūras un programmatūras progress padara rezultātu — vismaz patiesiem ticīgajiem — neizbēgamu.

Tāpēc pēc tam, kad sākotnējie līdzekļu vākšanas centieni bija neveiksmīgi, Leuthardt un Schalk izvirzīja savu mērķi pieticīgākā virzienā. Negaidīti viņi atklāja, ka daudzi pacienti turpināja atgūt papildu funkcijas pat pēc ortozes noņemšanas, piemēram, līdz pirkstu smalkajai motoriskajai kontrolei. Bieži vien izrādījās, ka pacientiem vajadzēja tikai nelielu grūdienu. Pēc tam, kad tika izveidoti jauni nervu ceļi, smadzenes turpināja tos pārveidot un paplašināt, lai tie varētu nodot rokai sarežģītākas motora komandas.

Viņš cer, ka sākotnējie panākumi, ko Leuthardt sagaida šiem pacientiem, mudinās dažus pāriet uz spēcīgāku invazīvu sistēmu. Dažus gadus pēc ceļa jūs varētu teikt: 'Zini ko? Izmantojot šo neinvazīvo versiju, jūs varat iegūt tik daudz labumu, bet es domāju, ka tagad, ņemot vērā zinātni, ko mēs zinām, un visu, mēs varam sniegt jums daudz vairāk labuma,' viņš saka. Mēs varam uzlabot jūsu funkcijas vēl vairāk.

Leuthardt tik ļoti vēlas, lai pasaule dalītos savā aizraušanās ar tehnoloģiju potenciāli pārveidojošajiem efektiem, ka viņš ir arī centies iesaistīt sabiedrību ar mākslas palīdzību. Papildus romānu un lugas rakstīšanai viņš kopā ar kolēģi neiroķirurgu strādā pie aplādes un YouTube seriāla, kurā abi pie kafijas un virtuļiem apspriež tehnoloģijas un filozofiju.

Leuthardta pirmajā grāmatā RedDevil 4 , viens varonis izmanto savu garozas protēzi, lai piedzīvotu pārgājienu pa Himalajiem, sēžot uz sava dīvāna. Cits, policijas detektīvs, telepātiski apspriežas ar kolēģi par to, kā iztaujāt slepkavībā aizdomās turamo, kas stāv tieši viņu priekšā. Katram varonim ir tūlītēja piekļuve visām zināšanām pasaules bibliotēkās — var tām piekļūt tikpat ātri, cik cilvēks spēj iedomāties jebkuru spontānu domu. Nevienam nekad nav jābūt vienam, un mūsu ķermenis mūs vairs neierobežo. No otras puses, ikviena cilvēka smadzenes ir neaizsargātas pret datorvīrusiem, kas cilvēkus var pārvērst par psihopātiem.

Leuthardt atzīst, ka pašlaik mums joprojām trūkst iespēju reģistrēt un stimulēt neironu skaitu, kas būtu nepieciešams, lai atkārtotu šīs vīzijas. Bet viņš apgalvo, ka viņa sarunas ar dažiem Silīcija ielejas investoriem ir tikai veicinājušas viņa optimismu, ka mēs esam uz inovāciju sprādziena robežas.

Šalks ir nedaudz mazāk sangvinisks. Viņš ir skeptiski noskaņots, ka Facebook, Musk un citi daudz ko pievieno labākas saskarnes meklējumos.

Viņi nedarīs neko citu kā zinātnieku kopiena pati par sevi, saka Šalks. Varbūt no tā kaut kas iznāks, taču nav tā, ka viņiem ir šī jaunā lieta, kāda nav nevienam citam.

Šalks saka, ka ir ļoti, ļoti acīmredzami, ka nākamajos piecos līdz desmit gados kāda veida smadzeņu un datora saskarne tiks izmantota, lai rehabilitētu insulta, muguras smadzeņu traumu, hronisku sāpju un citu traucējumu upurus. Taču viņš salīdzina pašreizējos ierakstīšanas paņēmienus ar 60. gadu IBM datoriem, sakot, ka tie tagad ir arhaiski. Lai tehnoloģija sasniegtu savu patieso ilgtermiņa potenciālu, viņš uzskata, ka būs nepieciešama jauna veida smadzeņu skenēšanas tehnoloģija — kaut kas, kas spēj nolasīt daudz vairāk neironu vienlaikus.

Tas, ko jūs patiešām vēlaties, ir klausīties smadzenes un runāt ar smadzenēm tā, lai smadzenes nevarētu atšķirt no iekšējās komunikācijas veida, un mēs to nevaram izdarīt šobrīd, saka Šalks. Šobrīd mēs īsti nezinām, kā to izdarīt. Bet man ir arī skaidrs, ka tas notiks. Un, ja un kad tas notiks, mūsu dzīve mainīsies, un mūsu dzīve mainīsies tādā veidā, kas ir pilnīgi bezprecedenta.

No kurienes un kad būs izrāvieni, nav skaidrs. Pēc gadu desmitiem ilgas izpētes un progresa daudzas no tām pašām tehnoloģiskajām problēmām joprojām ir biedējošas. Tomēr neiroloģijas un datoru aparatūras un programmatūras progress padara rezultātu — vismaz patiesiem ticīgajiem — neizbēgamu.

Neinvazīvā smadzeņu un datora EEG saskarne izmanto virkni elektrodu, lai palīdzētu insulta pacientiem atgūt skarto ekstremitāšu funkciju.

Vismaz, saka Leuthardt, Silikona ielejas radītā rosība ir radījusi patiesu sajūsmu un patiesu domāšanu par smadzeņu un datora saskarnēm kā praktisku realitāti. Viņš saka, ka tas ir kaut kas tāds, ko mēs iepriekš neesam redzējuši. Un, lai gan viņš atzīst, ka, ja tas izrādīsies ažiotāža, tas varētu pagriezt šo jomu desmit vai divus gadus atpakaļ, viņš uzskata, ka nekas netraucēs mums sasniegt galīgo mērķi: tehnoloģiju, kas ļaus mums pārvarēt kognitīvos un fiziskos ierobežojumus. iepriekšējās cilvēces paaudzes ir uzskatījušas par pašsaprotamu.

Tas notiks, viņš uzstāj. Tas var mainīt cilvēces evolūcijas virzienu.

Ādams Pjors ir autors Ķermeņa veidotāji: inženierijas zinātne, pagājušā gada martā izdotā grāmata par bioinženieru.

paslēpties