თქვენი ტვინის ტალღები მალე გააკონტროლებს მანქანებსა და ცხოველებს თქვენს გარშემო

წარმოიდგინეთ, რომ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ყველა კონტროლერი თქვენს ცხოვრებაში ერთი მარტივი მოწყობილობით. აღარ არის ინსტრუქციის სახელმძღვანელოები და აღარ არის კლავიატურები ან ღილაკები. თუმცა, ჩვენ არ ვსაუბრობთ ახალი დისტანციური მართვის შესახებ. არა მაშინ, როცა თქვენს ტვინს უკვე შეუძლია ტექნოლოგიასთან ურთიერთობა. 

MIT Media Lab-ის ბენესის კარიერის განვითარების პროფესორის, ედვარდ ბოიდენის თქმით, „ტვინი არის ელექტრო მოწყობილობა. ელექტროენერგია საერთო ენაა. ეს არის ის, რაც გვაძლევს ტვინს ელექტრონულ მოწყობილობებთან დაკავშირების საშუალებას“. არსებითად, ტვინი რთული, კარგად დაპროგრამებული კომპიუტერია. ყველაფერს აკონტროლებს ნეირონიდან ნეირონამდე გაგზავნილი ელექტრული იმპულსები.

ერთ მშვენიერ დღეს თქვენ შეძლებთ ამ სიგნალის ჩარევას ისევე, როგორც ჯეიმს ბონდის ფილმში, სადაც შეგიძლიათ გამოიყენოთ საათი გარკვეული სიგნალის ჩარევისთვის. შეიძლება ერთ დღეს შეძლოთ ცხოველების ან თუნდაც სხვა ადამიანების აზრების გადალახვა. მიუხედავად იმისა, რომ გონებით ცხოველებისა და საგნების კონტროლის უნარი სამეცნიერო ფანტასტიკურ ფილმს ჰგავს, გონებრივი კონტროლი შეიძლება უფრო ახლოს იყოს რეალიზაციასთან, ვიდრე ჩანს.

ტექნიკური

ჰარვარდის მკვლევარებმა შეიმუშავეს არაინვაზიური ტექნოლოგია, სახელწოდებით Brain Control Interface (BCI), რომელიც საშუალებას აძლევს ადამიანებს გააკონტროლონ ვირთხის კუდის მოძრაობა. რა თქმა უნდა, ეს არ ნიშნავს იმას, რომ მკვლევარებს აქვთ სრული კონტროლი ვირთხის ტვინზე. ტვინის სიგნალებით მანიპულირება რომ შეგვეძლოს, სრულად უნდა გვესმოდეს სიგნალების დაშიფვრის გზა. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ უნდა გვესმოდეს ტვინის ენა.

ჯერჯერობით, ყველაფერი რაც შეგვიძლია გავაკეთოთ არის ენის მანიპულირება შეწყვეტის გზით. წარმოიდგინეთ, რომ თქვენ უსმენთ ვიღაცას, რომელიც საუბრობს უცხო ენაზე. თქვენ არ შეგიძლიათ უთხრათ მათ რა უნდა თქვან ან როგორ თქვან, მაგრამ შეგიძლიათ მანიპულირება მოახდინოთ მათი მეტყველებით მათი შეწყვეტით ან იმის დემონსტრირებით, რომ არ გესმით. ამ გაგებით, შეგიძლიათ სხვა ადამიანს მისცეთ სიგნალები, რათა შეცვალოს მეტყველება.

რატომ არ შემიძლია ახლა?

ტვინში ხელით ჩარევის მიზნით, მეცნიერები იყენებენ მოწყობილობას, რომელსაც ეწოდება ელექტროენცეფალოგრამა (EEG), რომელსაც შეუძლია აღმოაჩინოს ტვინში გამავალი ელექტრო სიგნალები. ისინი აღმოჩენილია ლითონის პატარა, ბრტყელი დისკებით, რომლებიც მიმაგრებულია თქვენს თავზე და ემსახურება როგორც ელექტროდებს.

ამჟამად, BCI ტექნოლოგია წარმოუდგენლად არაზუსტია, პირველ რიგში, ტვინის სირთულის გამო. სანამ ტექნოლოგია თავის ტვინის ელექტრულ სიგნალებთან შეუფერხებლად გაერთიანდება, ნეირონიდან ნეირონამდე გასროლილი მონაცემები სწორად არ დამუშავდება. ტვინში ერთმანეთთან ახლოს მყოფი ნეირონები ხშირად გამოსცემენ მსგავს სიგნალებს, რასაც ტექნოლოგია ამუშავებს, მაგრამ ნებისმიერი გამონაკლისი ქმნის სტატიკას, რომლის ანალიზს BCI ტექნოლოგია არ შეუძლია. ეს სირთულე გვიძნელებს ნიმუშის აღწერის ალგორითმის უბრალოდ შემუშავებას. თუმცა, ჩვენ შეგვიძლია მომავალში უფრო რთული ტალღის სიგრძის სიმულაცია ტვინის ტალღების შაბლონების ანალიზით,

შესაძლებლობები უსასრულოა

წარმოიდგინეთ, რომ თქვენს ტელეფონს ახალი ქეისი სჭირდება და არ მოგინდებათ მაღაზიაში ახალზე კიდევ ოცდაათი დოლარის გადაყრა. თუ თქვენ წარმოიდგინეთ საჭირო ზომები და გამოიტანეთ მონაცემები a 3D პრინტერი, თქვენ გექნებათ თქვენი ახალი ქეისი მცირე ფასით და ძლივს ძალისხმევით. ან უფრო მარტივ დონეზე, შეგიძლიათ შეცვალოთ არხი დისტანციური მართვის გარეშე. ამ გაგებით, BCI შეიძლება დაპროგრამდეს მანქანებთან და არა ტვინებთან ინტერფეისისთვის.

ნება მომეცით ვცადო

სამაგიდო თამაშებმა და ვიდეო თამაშებმა დაიწყეს EEG ტექნოლოგიის ჩართვა, რომელიც საშუალებას მოგცემთ შეამოწმოთ თქვენი ტვინი. სისტემები, რომლებიც იყენებენ EEG ტექნოლოგიას, მერყეობს მარტივი სისტემებისგან, როგორიცაა ვარსკვლავური ომების სამეცნიერო ძალების ტრენერი, დახვეწილ სისტემებს, როგორიცაა ემოციური EPOC. 

Star Wars Science Force Trainer-ში მომხმარებელი ყურადღებას ამახვილებს ბურთის გონებრივად ამაღლებაზე, რაც იოდას წახალისებით არის წახალისებული. The ნერვული იმპულსების აქტივატორი, Windows-ის მიერ გაყიდული სათამაშო აქსესუარი, რომელიც შეიძლება დაპროგრამდეს მარცხნივ დაწკაპუნებით და სხვაგვარად გააკონტროლოს თამაში თავში დაძაბულობის მეშვეობით, ცოტა უფრო დახვეწილია.

სამედიცინო მიღწევები

მიუხედავად იმისა, რომ ეს ტექნოლოგია შეიძლება გამოიყურებოდეს იაფი ხრიკით, შესაძლებლობები ნამდვილად უსაზღვროა. მაგალითად, პარაპლეგიას შეუძლია ფიქრით მთლიანად გააკონტროლოს კიდურების პროთეზი. ხელის ან ფეხის დაკარგვა არ უნდა იყოს შეზღუდვა ან უხერხულობა, რადგან დანამატი შეიძლება შეიცვალოს გაუმჯობესებული სისტემით იდენტური საოპერაციო პროცედურებით.

ამ ტიპის შთამბეჭდავი პროთეზირება უკვე შექმნეს და ლაბორატორიებში გამოსცადეს პაციენტებმა, რომლებმაც დაკარგეს კონტროლი სხეულზე. Jan Scheuermann არის ერთ-ერთი იმ 20 ადამიანიდან, ვინც მონაწილეობა მიიღო ამ ტექნოლოგიის ტესტირებაში. შუერმანი უკვე 14 წელია პარალიზებულია იშვიათი დაავადებით, რომელსაც ეწოდება სპინოცერებრული დეგენერაცია. ეს დაავადება არსებითად ბლოკავს იანს მის სხეულში. მის ტვინს შეუძლია ბრძანებების გაგზავნა კიდურებზე, მაგრამ კომუნიკაცია ნაწილობრივ შეჩერებულია. ამ დაავადების შედეგად მას არ შეუძლია კიდურების მოძრაობა.

როდესაც იანმა გაიგო კვლევის შესახებ, რომელიც საშუალებას მისცემდა აღედგინა კონტროლი მის დანამატებზე, მაშინვე დათანხმდა. როდესაც აღმოაჩინა, რომ მას შეეძლო რობოტული მკლავის გადაადგილება გონებით, როდესაც ის იყო ჩართული, იგი აცხადებდა: ”მე პირველად ვმოძრაობდი რაღაცას ჩემს გარემოში წლების განმავლობაში. ეს იყო სუნთქვის გამომწვევი და ამაღელვებელი. მკვლევარებმა სახიდან ღიმილი კვირების განმავლობაშიც ვერ წაშალეს.

ბოლო სამი წლის განმავლობაში რობოტიანი მკლავით ვარჯიშის დროს, რომელსაც ის ჰექტორს უწოდებს, იანმა დაიწყო მკლავზე უფრო დახვეწილი კონტროლის გამოვლენა. მან მიაღწია თავის პირად მიზანს, რომ შეძლოს შოკოლადის ფილით გამოკვება და შეასრულა მრავალი სხვა დავალება, რომელიც წამოაყენა პიტსბურგის უნივერსიტეტის კვლევითმა ჯგუფმა.

დროთა განმავლობაში იანმა მკლავზე კონტროლის დაკარგვა დაიწყო. ტვინი უკიდურესად მტრული გარემოა ელექტრონული მოწყობილობების მიმართ, რომლებიც ქირურგიულად უნდა იყოს იმპლანტირებული. შედეგად, ნაწიბუროვანი ქსოვილი შეიძლება შეიქმნას იმპლანტის გარშემო, რაც ხელს უშლის ნეირონების წაკითხვას. იანი იმედგაცრუებულია, რომ ვერასოდეს შეძლებს იმაზე უკეთესად გახდომა, ვიდრე იყო, მაგრამ „მიიღო [ეს ფაქტი] ბრაზისა და მწარეობის გარეშე“. ეს იმის მანიშნებელია, რომ ტექნოლოგია დიდი ხნის განმავლობაში არ იქნება მზად ამ სფეროში გამოსაყენებლად.

ზომები

იმისათვის, რომ ტექნოლოგია ღირებული იყოს, სარგებელი უნდა აღემატებოდეს რისკს. მიუხედავად იმისა, რომ პაციენტებს შეუძლიათ შეასრულონ ძირითადი დავალებები პროთეზირებულ კიდურებთან, როგორიცაა კბილების გახეხვა, მკლავი არ გვთავაზობს საკმარის მრავალფეროვან მოძრაობას, რომ ღირდეს ტვინის ოპერაციის დროს მიღებული ფული და ფიზიკური ტკივილი.

თუ პაციენტის კიდურის გადაადგილების უნარი დროთა განმავლობაში უარესდება, პროთეზირებული კიდურის დაუფლებისთვის საჭირო დრო შეიძლება არ ღირს ძალისხმევად. მას შემდეგ, რაც ეს ტექნოლოგია შემდგომ განვითარდება, ის შეიძლება იყოს ძალიან სასარგებლო, მაგრამ ახლა ის არაპრაქტიკულია რეალურ სამყაროში.

Გრძნობაზე მეტი

ვინაიდან ეს პროთეზირება მუშაობს ტვინიდან გაგზავნილი სიგნალების მიღებით, სიგნალის პროცესი ასევე შეიძლება შეცვალოს. ნერვები, როდესაც შეხებით მოწოდებულია, აგზავნიან ელექტრონულ იმპულსებს ტვინში, რათა შეგატყობინონ, რომ გეხებიან. შესაძლოა, ნერვებში ელექტრონულმა იმპულსებმა საპირისპირო მიმართულებით გაგზავნონ სიგნალები ტვინისკენ. წარმოიდგინეთ, რომ დაკარგეთ ფეხი და მიიღეთ ახალი, რომელიც კვლავ საშუალებას გაძლევთ იგრძნოთ შეხება.