Jou breingolwe sal binnekort die masjiene en diere rondom jou beheer

Stel jou voor dat jy elke beheerder in jou lewe met een eenvoudige toestel kan vervang. Geen instruksiehandleidings meer nie en nie meer sleutelborde of knoppies nie. Ons praat egter nie van 'n spoggerige nuwe afstandbeheerder nie. Nie wanneer jou brein reeds in staat is om met tegnologie te koppel nie. 

Volgens Edward Boyden, Benesse Loopbaanontwikkeling Professor by die MIT Media Lab, "Die brein is 'n elektriese toestel. Elektrisiteit is 'n algemene taal. Dit is wat ons in staat stel om die brein met elektroniese toestelle te koppel.” In wese is die brein 'n ingewikkelde, goed geprogrammeerde rekenaar. Alles word beheer deur elektriese impulse wat van neuron na neuron gestuur word.

Eendag sal jy dalk net soos in 'n James Bond-fliek met hierdie sein kan inmeng, waar jy 'n horlosie kan gebruik om met 'n sekere sein in te meng. Jy sal dalk eendag die gedagtes van diere of selfs ander mense kan ignoreer. Alhoewel die vermoë om diere en voorwerpe met jou verstand te beheer lyk soos iets uit 'n sci-fi-fliek, kan verstandelike beheer nader aan uitvoering wees as wat dit lyk.

Die tegniese

Navorsers by Harvard het 'n nie-indringende tegnologie genaamd 'n breinbeheerkoppelvlak (BCI) ontwikkel wat mense in staat stel om die beweging van 'n rot se stert te beheer. Dit beteken natuurlik nie dat die navorsers volkome beheer oor die rot se brein het nie. Om werklik die seine van die brein te kan manipuleer, sal ons heeltemal moet verstaan ​​hoe die seine geënkodeer word. Dit beteken dat ons die taal van die brein sal moet verstaan.

Vir nou is al wat ons kan doen om die taal deur onderbreking te manipuleer. Stel jou voor dat jy luister na iemand wat 'n vreemde taal praat. Jy kan nie vir hulle sê wat om te sê of hoe om dit te sê nie, maar jy kan hul toespraak manipuleer deur hulle te onderbreek of te demonstreer dat jy hulle nie kan hoor nie. In hierdie sin kan jy seine aan 'n ander persoon gee om hulle hul spraak te laat verander.

Hoekom kan ek dit nie nou kry nie?

Om handmatig met die brein in te meng, gebruik wetenskaplikes 'n toestel genaamd 'n elektro-enfalogram (EEG) wat elektriese seine kan opspoor wat deur jou brein gaan. Dit word opgespoor deur klein, plat skyfies van metaal wat aan jou kop heg en as elektrodes dien.

Tans is BCI-tegnologie ongelooflik onakkuraat, hoofsaaklik as gevolg van die kompleksiteit van die brein. Totdat die tegnologie naatloos met die elektriese seine van die brein kan integreer, sal die data wat van neuron tot neuron afgevuur word nie korrek verwerk word nie. Neurone wat naby mekaar in die brein is, lewer dikwels soortgelyke seine uit, wat is wat die tegnologie verwerk, maar enige uitskieters skep 'n tipe statiese wat BCI-tegnologie nie kan ontleed nie. Hierdie kompleksiteit maak dit vir ons moeilik om bloot 'n algoritme te ontwikkel om die patroon te beskryf. Ons kan egter in die toekoms meer ingewikkelde golflengtes simuleer deur die patrone van breingolwe te ontleed,

Die moontlikhede is eindeloos

Stel jou voor dat jou foon 'n nuwe omhulsel benodig en jy is nie lus om nog dertig dollar op 'n nuwe een by die winkel te laat val nie. As jy die nodige afmetings kan voorstel en die data kan uitvoer na a 3D drukker, sal jy jou nuwe kas hê vir 'n fraksie van die prys en amper geen moeite nie. Of op 'n meer eenvoudige vlak, kan jy die kanaal verander sonder om ooit na 'n afstandbeheer te hoef te reik. In hierdie sin kan BCI geprogrammeer word om met masjiene eerder as breine te koppel en te beheer.

Laat ek probeer

Bordspeletjies en videospeletjies het EEG-tegnologie begin inkorporeer sodat jy jou brein kan toets. Stelsels wat EEG-tegnologie gebruik, wissel van eenvoudige stelsels, soos die Star Wars Science Force Trainer, na gesofistikeerde stelsels, soos die Emosionele EPOC. 

In die Star Wars Science Force Trainer fokus die gebruiker daarop om 'n bal geestelik te laat sweef, aangespoor deur Yoda se aanmoediging. Die Neurale Impulsaktuator, 'n speletjie-bykomstigheid wat deur Windows bemark word, wat geprogrammeer kan word om met die linkermuisknop te klik en andersins speletjies te beheer deur spanning in die kop, is 'n bietjie meer gesofistikeerd.

Mediese vooruitgang

Alhoewel hierdie tegnologie dalk na 'n goedkoop foefie lyk, is die moontlikhede werklik eindeloos. Byvoorbeeld, 'n parapleeg kan prostetiese ledemate heeltemal deur gedagte beheer. Om 'n arm of been te verloor hoef nie 'n beperking of ongerief te wees nie, aangesien die aanhangsel vervang kan word deur 'n verbeterde stelsel met identiese operasieprosedures.

Hierdie tipe indrukwekkende prostetika is reeds geskep en in laboratoriums getoets deur pasiënte wat beheer oor hul liggame verloor het. Jan Scheuermann is een van 20 mense wat aan 'n toets van hierdie tegnologie deelgeneem het. Scheuermann is nou al 14 jaar verlam deur 'n seldsame siekte genaamd spinocerebellêre degenerasie. Hierdie siekte sluit Jan in wese in haar liggaam toe. Haar brein kan bevele na haar ledemate stuur, maar kommunikasie is halfpad deur gestop. Sy kan nie haar ledemate beweeg as gevolg van hierdie siekte nie.

Toe Jan hoor van 'n navorsingstudie wat haar kan toelaat om beheer oor haar aanhangsels te herwin, het sy dadelik ingestem. Toe sy vind dat sy 'n robotarm met haar verstand kan beweeg wanneer sy ingeprop is, sê sy: "Ek het vir die eerste keer in jare iets in my omgewing beweeg. Dit was asemrowend en opwindend. Die navorsers kon ook weke lank nie die glimlag van hul gesigte afvee nie.”

Oor die afgelope drie jaar van opleiding met die robotarm, wat sy Hector noem, het Jan 'n meer fyn ingestelde beheer oor die arm begin toon. Sy het haar eie persoonlike doelwit bereik om haarself 'n sjokoladestafie te kan voed en het baie ander take bereik wat deur die navorsingspan aan die Universiteit van Pittsburgh uiteengesit is.

Mettertyd het Jan beheer oor die arm begin verloor. Die brein is 'n uiters vyandige omgewing teenoor die elektroniese toestelle wat chirurgies ingeplant moet word. As gevolg hiervan kan littekenweefsel rondom die inplantaat bou, wat verhoed dat neurone gelees word. Jan is teleurgesteld dat sy nooit beter sal kan word as wat sy was nie, maar “het [hierdie feit] sonder woede of bitterheid aanvaar.” Dit is 'n aanduiding dat die tegnologie vir 'n lang tyd nie gereed sal wees vir gebruik in die veld nie.

terugslae

Om die tegnologie die moeite werd te maak, moet die voordeel die risiko swaarder weeg. Alhoewel pasiënte basiese take met die prostetiese ledemate kan uitvoer, soos om 'n mens se tande te borsel, bied die arm nie genoeg uiteenlopende beweging om die geld en fisiese pyn van breinchirurgie werd te wees om te gebruik nie.

As die pasiënt se vermoë om die ledemaat te beweeg verswak met verloop van tyd, is die tyd wat dit neem om die prostetiese ledemaat te bemeester dalk nie die moeite werd nie. Sodra hierdie tegnologie verder ontwikkel is, kan dit uiters nuttig wees, maar vir nou is dit onprakties vir die werklike wêreld.

Meer as N gevoel

Aangesien hierdie prostetika werk deur seine te ontvang wat vanaf die brein gestuur word, kan die seinproses ook omgekeer word. Senuwees, wanneer dit deur aanraking aangespoor word, stuur elektroniese impulse na die brein om jou te laat weet dat jy aangeraak word. Dit kan moontlik wees vir die elektroniese impulse binne die senuwees om seine in die teenoorgestelde rigting terug na die brein te stuur. Stel jou voor dat jy 'n been verloor en 'n nuwe een kry wat jou steeds toelaat om aanraking te voel.