Dine hjernebølger vil snart styre maskinerne og dyrene omkring dig

Forestil dig, at du kunne erstatte alle controllere i dit liv med én simpel enhed. Ikke flere brugsanvisninger og ikke flere tastaturer eller knapper. Vi taler dog ikke om en fancy ny fjernbetjening. Ikke når din hjerne allerede er i stand til at interagere med teknologi. 

Ifølge Edward Boyden, Benesse Career Development Professor ved MIT Media Lab, "Hjernen er en elektrisk enhed. Elektricitet er et fælles sprog. Det er det, der giver os mulighed for at forbinde hjernen med elektroniske enheder." Grundlæggende er hjernen en kompliceret, velprogrammeret computer. Alt styres af elektriske impulser, der sendes fra neuron til neuron.

En dag kan du muligvis forstyrre dette signal ligesom i en James Bond-film, hvor du kan bruge et ur til at forstyrre et bestemt signal. Du kan en dag være i stand til at tilsidesætte tanker om dyr eller endda andre mennesker. Selvom evnen til at kontrollere dyr og genstande med dit sind virker som noget ud af en sci-fi-film, kan mental kontrol være tættere på at blive realiseret, end det ser ud til.

Teknikken

Forskere ved Harvard har udviklet en ikke-invasiv teknologi kaldet en Brain Control Interface (BCI), der gør det muligt for mennesker at kontrollere bevægelsen af ​​en rottes hale. Det betyder selvfølgelig ikke, at forskerne har fuldstændig kontrol over rottens hjerne. For virkelig at kunne manipulere hjernens signaler, er vi nødt til fuldstændigt at forstå den måde, signalerne er kodet på. Det betyder, at vi bliver nødt til at forstå hjernens sprog.

For nu er alt, hvad vi kan gøre, at manipulere sproget gennem afbrydelse. Forestil dig, at du lytter til nogen, der taler et fremmedsprog. Du kan ikke fortælle dem, hvad de skal sige, eller hvordan de skal sige det, men du kan manipulere deres tale ved at afbryde dem eller demonstrere, at du ikke kan høre dem. I denne forstand kan du give signaler til en anden person for at få dem til at ændre deres tale.

Hvorfor kan jeg ikke få det nu?

For manuelt at interferere med hjernen bruger forskerne en enhed kaldet et elektroencefalogram (EEG), der kan registrere elektriske signaler, der passerer gennem din hjerne. Disse detekteres gennem små, flade skiver af metal, der sætter sig fast på dit hoved og fungerer som elektroder.

I øjeblikket er BCI-teknologien utroligt upræcis, primært på grund af hjernens kompleksitet. Indtil teknologien problemfrit kan integreres med hjernens elektriske signaler, vil de data, der sendes fra neuron til neuron, ikke blive behandlet korrekt. Neuroner, der er tæt sammen i hjernen, udsender ofte lignende signaler, hvilket er, hvad teknologien behandler, men eventuelle afvigere skaber en type statisk, som BCI-teknologien ikke er i stand til at analysere. Denne kompleksitet gør det svært for os blot at udvikle en algoritme til at beskrive mønsteret. Men vi kan muligvis simulere mere komplicerede bølgelængder i fremtiden ved at analysere mønstrene af hjernebølger,

Mulighederne er uendelige

Forestil dig, at din telefon trænger til et nyt etui, og at du ikke har lyst til at tabe yderligere tredive dollars på en ny i butikken. Hvis du kunne forestille dig de nødvendige dimensioner og udlæse dataene til en 3D printer, vil du have din nye sag til en brøkdel af prisen og næsten ingen indsats. Eller på et mere enkelt niveau kan du skifte kanal uden nogensinde at skulle række ud efter en fjernbetjening. I denne forstand kunne BCI programmeres til at interface med og styre maskiner i stedet for hjerner.

Lad mig prøve

Brætspil og videospil er begyndt at inkorporere EEG-teknologi for at give dig mulighed for at teste din hjerne. Systemer, der bruger EEG-teknologi, spænder fra simple systemer, som f.eks Star Wars Science Force Trainer, til sofistikerede systemer, som f.eks Følelsesmæssig EPOC. 

I Star Wars Science Force Trainer fokuserer brugeren på at levitere en bold mentalt, ansporet af Yodas opmuntring. Det Neural impulsaktuator, et spiltilbehør markedsført af Windows, som kan programmeres til at venstreklikke og ellers styre spillet gennem spænding i hovedet, er en smule mere sofistikeret.

Medicinske fremskridt

Selvom denne teknologi kan virke som en billig gimmick, er mulighederne virkelig uendelige. For eksempel kunne en paraplegiker kontrollere protetiske lemmer fuldstændigt ved tanke. At miste en arm eller et ben behøver ikke at være en begrænsning eller besvær, da vedhænget kan erstattes af et forbedret system med identiske betjeningsprocedurer.

Disse typer af imponerende proteser er allerede blevet skabt og testet i laboratorier af patienter, der har mistet kontrollen over deres krop. Jan Scheuermann er en af ​​20 personer, der deltog i en test af denne teknologi. Scheuermann har været lammet i 14 år nu af en sjælden sygdom kaldet spinocerebellar degeneration. Denne sygdom låser i det væsentlige Jan inde i hendes krop. Hendes hjerne kan sende kommandoer til hendes lemmer, men kommunikationen er stoppet halvvejs. Hun kan ikke bevæge sine lemmer som følge af denne sygdom.

Da Jan hørte om et forskningsstudie, der kunne give hende mulighed for at genvinde kontrollen over sine vedhæng, sagde hun ja med det samme. Da hun fandt ud af, at hun kunne bevæge en robotarm med sit sind, når hun var tilsluttet, udtaler hun: "Jeg flyttede noget i mit miljø for første gang i årevis. Det var gispefremkaldende og spændende. Forskerne kunne heller ikke tørre smilet af deres ansigter i ugevis.”

I løbet af de sidste tre års træning med robotarmen, som hun kalder Hector, er Jan begyndt at udvise en mere finjusteret kontrol over armen. Hun har nået sit eget personlige mål om at kunne fodre sig selv med en chokoladebar og har udført mange andre opgaver, som forskerholdet på University of Pittsburgh har fremsat.

Med tiden begyndte Jan at miste kontrollen over armen. Hjernen er et ekstremt fjendtligt miljø over for de elektroniske enheder, der skal implanteres kirurgisk. Som et resultat kan arvæv opbygges omkring implantatet, hvilket forhindrer neuroner i at blive læst. Jan er skuffet over, at hun aldrig vil kunne blive bedre, end hun var, men "accepterede [dette faktum] uden vrede eller bitterhed." Det er en indikation af, at teknologien ikke vil være klar til brug i marken i lang tid.

tilbageslag

For at teknologien skal være det værd, skal fordelen opveje risikoen. Selvom patienter kunne udføre grundlæggende opgaver med proteser, såsom at børste ens tænder, tilbyder armen ikke nok forskelligartede bevægelser til at være pengene værd og den fysiske smerte ved hjernekirurgi at bruge.

Hvis patientens evne til at bevæge lemmet forringes over tid, er den tid, det tager at mestre lemprotesen, måske ikke besværet værd. Når først denne teknologi er blevet videreudviklet, kan den være yderst nyttig, men indtil videre er den upraktisk for den virkelige verden.

Mere end en følelse

Da disse proteser virker ved at modtage signaler sendt fra hjernen, kan signalprocessen også vendes. Når nerver bliver tilskyndet af berøring, sender de elektroniske impulser til hjernen for at lade dig vide, at du bliver rørt. Det kunne være muligt for de elektroniske impulser i nerverne at sende signaler i modsat retning tilbage mod hjernen. Forestil dig at miste et ben og få et nyt, der stadig giver dig mulighed for at føle berøring.