Heilabylgjur þínar munu fljótlega stjórna vélunum og dýrunum í kringum þig

Ímyndaðu þér að þú gætir skipt út hverjum stjórnanda í lífi þínu með einu einföldu tæki. Engar fleiri leiðbeiningarbækur og ekki fleiri lyklaborð eða takkar. Við erum samt ekki að tala um flotta nýja fjarstýringu. Ekki þegar heilinn þinn er nú þegar fær um að tengjast tækni. 

Samkvæmt Edward Boyden, Benesse starfsþróunarprófessor við MIT Media Lab, „Heilinn er rafmagnstæki. Rafmagn er algengt tungumál. Þetta er það sem gerir okkur kleift að tengja heilann við rafeindatæki.“ Í meginatriðum er heilinn flókin, vel forrituð tölva. Öllu er stjórnað af rafboðum sem sendar eru frá taugafrumu til taugafrumu.

Einn daginn gætirðu truflað þetta merki alveg eins og í James Bond mynd, þar sem þú getur notað úr til að trufla ákveðið merki. Þú gætir einn daginn hnekið hugsunum dýra eða jafnvel annars fólks. Þó að hæfileikinn til að stjórna dýrum og hlutum með huganum virðist vera eitthvað úr sci-fi kvikmynd, getur andleg stjórn verið nær að veruleika en það virðist.

Tæknin

Vísindamenn við Harvard hafa þróað tækni sem ekki er ífarandi sem kallast Brain Control Interface (BCI) sem gerir mönnum kleift að stjórna hreyfingu hala rottu. Auðvitað þýðir þetta ekki að rannsakendur hafi fulla stjórn á heila rottunnar. Til að geta raunverulega stjórnað merkjum heilans verðum við að skilja alveg hvernig merkin eru kóðuð. Þetta þýðir að við verðum að skilja tungumál heilans.

Í bili getum við bara stjórnað tungumálinu með truflunum. Ímyndaðu þér að þú sért að hlusta á einhvern tala erlent tungumál. Þú getur ekki sagt þeim hvað þeir eigi að segja eða hvernig þeir eigi að segja það, en þú getur hagrætt tali þeirra með því að trufla þá eða sýna fram á að þú heyrir ekki í þeim. Í þessum skilningi geturðu gefið öðrum manneskju merki um að láta hann breyta tali sínu.

Af hverju get ég ekki fengið það núna?

Til þess að trufla heilann handvirkt nota vísindamenn tæki sem kallast heilaeinkenni (EEG) sem getur greint rafboð sem fara í gegnum heilann. Þetta er greint í gegnum litla, flata diska úr málmi sem festast við höfuðið og þjóna sem rafskaut.

Eins og er er BCI tæknin ótrúlega ónákvæm, fyrst og fremst vegna þess hversu flókinn heilinn er. Þar til tæknin getur samþætt rafboð heilans óaðfinnanlega verða gögnin sem berast frá taugafrumu til taugafrumu ekki unnin á réttan hátt. Taugafrumur sem eru nálægt saman í heilanum gefa oft frá sér svipuð merki, sem er það sem tæknin vinnur úr, en allar útlínur búa til tegund truflana sem BCI tæknin getur ekki greint. Þessi margbreytileiki gerir okkur erfitt fyrir að þróa einfaldlega reiknirit til að lýsa mynstrinu. Hins vegar gætum við líkt eftir flóknari bylgjulengdum í framtíðinni með því að greina mynstur heilabylgna,

Möguleikarnir eru endalausir

Sjáðu fyrir þér að síminn þinn þurfi nýtt hulstur og þér líður ekki eins og að sleppa þrjátíu dollurum til viðbótar á nýtt í búðinni. Ef þú gætir ímyndað þér þær stærðir sem nauðsynlegar eru og sendu gögnin út í a 3D prentari, þú myndir fá nýja hulstrið þitt fyrir brot af verði og varla fyrirhöfn. Eða á einfaldara stigi gætirðu skipt um rás án þess að þurfa nokkurn tíma að ná í fjarstýringu. Í þessum skilningi væri hægt að forrita BCI til að tengjast og stjórna vélum frekar en heila.

Leyfðu mér að prófa

Borðleikir og tölvuleikir eru farnir að innleiða EEG tækni til að gera þér kleift að prófa heilann. Kerfi sem nota EEG tækni eru allt frá einföldum kerfum eins og Star Wars Science Force þjálfari, til háþróaðra kerfa, eins og Tilfinningaþrunginn EPOC. 

Í Star Wars Science Force Trainer einbeitir notandinn sér að því að lyfta bolta andlega, hvattur áfram af hvatningu Yoda. The Taugahvatastillir, aukabúnaður til leikja sem er markaðssettur af Windows, sem hægt er að forrita til að vinstri-smella og á annan hátt stjórna leik í gegnum spennu í höfðinu, er aðeins flóknari.

Læknisframfarir

Þó þessi tækni kann að virðast vera ódýr brella, eru möguleikarnir sannarlega óþrjótandi. Til dæmis gæti lamandi stjórnað gervilimum algjörlega með hugsun. Það þyrfti ekki að vera takmörkun eða óþægindi að missa handlegg eða fót þar sem hægt væri að skipta um viðhengið fyrir endurbætt kerfi með sömu verklagsreglum.

Þessar gerðir af glæsilegum stoðtækjum hafa þegar verið búnar til og prófaðar á rannsóknarstofum af sjúklingum sem hafa misst stjórn á líkama sínum. Jan Scheuermann er einn af 20 einstaklingum sem tóku þátt í prófun á þessari tækni. Scheuermann hefur verið lamaður í 14 ár núna af sjaldgæfum sjúkdómi sem kallast mænuheilahrörnun. Þessi sjúkdómur lokar Jan í meginatriðum inni í líkama hennar. Heili hennar getur sent skipanir til útlima hennar, en samskipti hafa stöðvast á leiðinni. Hún getur ekki hreyft útlimina vegna þessa sjúkdóms.

Þegar Jan heyrði um rannsóknarrannsókn sem gæti gert henni kleift að ná aftur stjórn á viðhengjum sínum, samþykkti hún strax. Þegar hún komst að því að hún gæti hreyft vélfærahandlegg með huganum þegar hún var tengd, segir hún: „Ég var að hreyfa eitthvað í umhverfinu mínu í fyrsta skipti í mörg ár. Það var andspænis og spennandi. Rannsakendur gátu heldur ekki þurrkað brosið af andlitum þeirra í margar vikur.

Á síðustu þremur árum í þjálfun með vélfærahandleggnum, sem hún kallar Hector, hefur Jan byrjað að sýna fínstilltari stjórn á handleggnum. Hún hefur náð sínu persónulega markmiði um að geta fóðrað sjálfa sig á súkkulaðistykki og hefur unnið mörg önnur verkefni sem rannsóknarteymi háskólans í Pittsburgh hefur sett fram.

Með tímanum fór Jan að missa stjórn á handleggnum. Heilinn er afar fjandsamlegt umhverfi rafeindatækja sem þarf að græða í skurðaðgerð. Fyrir vikið getur örvefur myndast í kringum vefjalyfið og komið í veg fyrir að taugafrumur séu lesnar. Jan er vonsvikinn yfir því að hún skuli aldrei geta orðið betri en hún var, en „samþykkti [þessa staðreynd] án reiði eða biturleika. Þetta er vísbending um að tæknin verði ekki tilbúin til notkunar á þessu sviði í langan tíma.

Áfall

Til þess að tæknin sé þess virði verður ávinningurinn að vega þyngra en áhættan. Þó að sjúklingar gætu framkvæmt grunnverkefni með gervilimi eins og að bursta tennur, býður handleggurinn ekki upp á nægilega fjölbreytta hreyfingu til að vera þess virði að nota peningana og líkamlega sársauka við heilaaðgerð.

Ef hæfni sjúklings til að hreyfa útliminn versnar með tímanum getur verið að tíminn sem það tekur að ná tökum á gerviliminn sé ekki fyrirhafnarinnar virði. Þegar þessi tækni hefur verið þróuð frekar gæti hún verið mjög gagnleg, en í bili er hún ópraktísk fyrir raunveruleikann.

Meira en tilfinning

Þar sem þessi stoðtæki vinna með því að taka á móti boðum sem send eru frá heilanum, gæti merkjaferlinu líka snúist við. Taugar, þegar þær eru beðnar um snertingu, senda rafrænar hvatir til heilans til að láta þig vita að það sé verið að snerta þig. Það gæti verið mögulegt fyrir rafeindaboðin innan tauganna að senda merki í gagnstæða átt aftur í átt að heilanum. Ímyndaðu þér að missa fótinn og fá nýjan sem gerir þér enn kleift að finna fyrir snertingu.