Jūsu smadzeņu viļņi drīz kontrolēs mašīnas un dzīvniekus jums apkārt

Iedomājieties, ka jūs varētu aizstāt katru kontrolieri savā dzīvē ar vienu vienkāršu ierīci. Vairs nav instrukciju rokasgrāmatu un vairs nav tastatūras vai pogu. Tomēr mēs nerunājam par iedomātu jaunu tālvadības pulti. Ne tad, kad jūsu smadzenes jau spēj saskarties ar tehnoloģijām. 

Saskaņā ar MIT Media Lab Benesse karjeras attīstības profesora Edvarda Boidena teikto: "Smadzenes ir elektriskā ierīce. Elektrība ir izplatīta valoda. Tas ļauj mums savienot smadzenes ar elektroniskām ierīcēm. Būtībā smadzenes ir sarežģīts, labi ieprogrammēts dators. Visu kontrolē elektriskie impulsi, kas tiek sūtīti no neirona uz neironu.

Kādu dienu jūs, iespējams, varēsit traucēt šim signālam gluži kā Džeimsa Bonda filmā, kur varat izmantot pulksteni, lai traucētu noteiktu signālu. Iespējams, kādu dienu jūs spēsit ignorēt dzīvnieku vai pat citu cilvēku domas. Lai gan spēja kontrolēt dzīvniekus un objektus ar prātu šķiet kaut kas no zinātniskās fantastikas filmas, garīgā kontrole var būt tuvāk augļiem, nekā šķiet.

Tehniskais

Hārvardas pētnieki ir izstrādājuši neinvazīvu tehnoloģiju, ko sauc par smadzeņu vadības interfeisu (BCI), kas ļauj cilvēkiem kontrolēt žurkas astes kustību. Protams, tas nenozīmē, ka pētniekiem ir pilnīga kontrole pār žurku smadzenēm. Lai patiesi varētu manipulēt ar smadzeņu signāliem, mums ir pilnībā jāsaprot, kā signāli tiek kodēti. Tas nozīmē, ka mums ir jāsaprot smadzeņu valoda.

Pagaidām viss, ko mēs varam darīt, ir manipulēt ar valodu, izmantojot pārtraukumus. Iedomājieties, ka klausāties kādu runājam svešvalodā. Jūs nevarat viņiem pateikt, ko vai kā teikt, bet jūs varat manipulēt ar viņu runu, pārtraucot viņus vai parādot, ka nedzirdat. Šajā ziņā jūs varat dot signālus citai personai, lai liktu tai mainīt savu runu.

Kāpēc es to nevaru iegūt tagad?

Lai manuāli traucētu smadzenēm, zinātnieki izmanto ierīci, ko sauc par elektroencefalogrammu (EEG), kas var noteikt elektriskos signālus, kas iet caur jūsu smadzenēm. Tos nosaka ar maziem, plakaniem metāla diskiem, kas piestiprina pie galvas un kalpo kā elektrodi.

Pašlaik BCI tehnoloģija ir neticami neprecīza, galvenokārt smadzeņu sarežģītības dēļ. Kamēr tehnoloģija nevarēs nemanāmi integrēties ar smadzeņu elektriskajiem signāliem, dati, kas tiek pārraidīti no neirona uz neironu, netiks pareizi apstrādāti. Neironi, kas atrodas tuvu viens otram smadzenēs, bieži izvada līdzīgus signālus, ko tehnoloģija apstrādā, taču jebkādas novirzes rada statisku, ko BCI tehnoloģija nespēj analizēt. Šīs sarežģītības dēļ mums ir grūti vienkārši izstrādāt algoritmu modeļa aprakstīšanai. Tomēr mēs, iespējams, varēsim simulēt sarežģītākus viļņu garumus nākotnē, analizējot smadzeņu viļņu modeļus,

Iespējas ir bezgalīgas

Iedomājieties, ka tālrunim ir nepieciešams jauns maciņš, un jūs nevēlaties veikalā nomest vēl trīsdesmit dolārus par jaunu. Ja jūs varētu iedomāties nepieciešamos izmērus un izvadīt datus uz a 3D printeris, jūs iegūsit savu jauno futrāli par nelielu daļu cenas un gandrīz nekādu piepūli. Vai arī vienkāršākā līmenī varat mainīt kanālu, nekad nesniedzot roku pēc tālvadības pults. Šajā ziņā BCI varētu ieprogrammēt, lai tā saskartos ar mašīnām un kontrolētu tās, nevis smadzenes.

Ļaujiet man mēģināt

Galda spēlēs un videospēlēs ir sākusies EEG tehnoloģija, kas ļauj pārbaudīt savas smadzenes. Sistēmas, kurās tiek izmantota EEG tehnoloģija, ir dažādas, sākot no vienkāršām sistēmām, piemēram, Zvaigžņu karu zinātnes spēku treneris, uz sarežģītām sistēmām, piemēram, Emocionāls EPOC. 

Zvaigžņu karu zinātnes spēku trenerī lietotājs koncentrējas uz bumbas garīgu levitāciju Jodas pamudinājuma pamudināts. The Neironu impulsu izpildmehānisms, Windows tirgotais spēļu aksesuārs, ko var ieprogrammēt, lai klikšķinātu ar kreiso taustiņu un citādi kontrolētu spēles gaitu, izmantojot spriedzi galvā, ir nedaudz sarežģītāks.

Medicīnas sasniegumi

Lai gan šī tehnoloģija var šķist lēts triks, iespējas ir patiesi bezgalīgas. Piemēram, paraplegiķis varētu pilnībā kontrolēt ekstremitāšu protēzes ar domu. Rokas vai kājas zaudēšanai nevajadzētu būt ierobežojumam vai neērtībām, jo ​​piedēkli var aizstāt ar uzlabotu sistēmu ar identiskām darbības procedūrām.

Šos iespaidīgos protezēšanas veidus jau ir radījuši un laboratorijās testējuši pacienti, kuri zaudējuši kontroli pār savu ķermeni. Jans Šeuermans ir viens no 20 cilvēkiem, kas piedalījās šīs tehnoloģijas testēšanā. Šeuermanu jau 14 gadus paralizē reta slimība, ko sauc par spinocerebellāru deģenerāciju. Šī slimība būtībā ieslēdz Janu viņas ķermenī. Viņas smadzenes var sūtīt komandas uz viņas ekstremitātēm, taču saziņa daļēji tiek pārtraukta. Šīs slimības dēļ viņa nevar kustināt savas ekstremitātes.

Kad Jans uzzināja par pētījumu, kas varētu ļaut viņai atgūt kontroli pār saviem piedēkļiem, viņa nekavējoties piekrita. Atklājusi, ka viņa ar prātu var kustināt robotu roku, kad viņa bija pieslēgta elektrotīklam, viņa saka: “Es pirmo reizi pēc gadiem kaut ko kustināju savā vidē. Tas bija elpas izraisošs un aizraujošs. Arī pētnieki nedēļām ilgi nevarēja noslaucīt smaidu no savām sejām.

Pēdējo trīs gadu laikā, trenējoties ar robotu roku, ko viņa sauc par Hektoru, Jans ir sācis precīzāk kontrolēt roku. Viņa ir sasniegusi savu personīgo mērķi, lai varētu pabarot sevi ar šokolādes tāfelīti, un ir paveikusi daudzus citus uzdevumus, ko izvirzījusi Pitsburgas Universitātes pētnieku komanda.

Laika gaitā Jans sāka zaudēt kontroli pār roku. Smadzenes ir ārkārtīgi naidīga vide elektroniskajām ierīcēm, kuras jāimplantē ķirurģiski. Tā rezultātā ap implantu var veidoties rētaudi, kas neļauj nolasīt neironus. Džena ir vīlusies, ka viņa nekad nespēs kļūt labāka, nekā bija, bet "pieņēma [šo faktu] bez dusmām un rūgtuma". Tas liecina, ka tehnoloģija nebūs gatava lietošanai uz lauka ilgu laiku.

Trūkumi

Lai tehnoloģija būtu tā vērta, ieguvumam ir jāatsver risks. Lai gan pacienti varētu veikt pamata uzdevumus ar protezētajām ekstremitātēm, piemēram, tīrīt zobus, roka nepiedāvā pietiekami daudzveidīgas kustības, lai būtu vērts izmantot smadzeņu operācijas radītās naudas un fiziskas sāpes.

Ja pacienta spēja kustināt ekstremitāti laika gaitā pasliktinās, laiks, kas nepieciešams, lai apgūtu ekstremitāšu protezēšanu, var nebūt pūļu vērts. Tiklīdz šī tehnoloģija tiks attīstīta, tā varētu būt ļoti noderīga, taču pašlaik tā ir nepraktiska reālajai pasaulei.

Vairāk kā sajūta

Tā kā šīs protezēšanas darbojas, saņemot signālus, kas tiek sūtīti no smadzenēm, signāla procesu varētu arī mainīt. Nervi, kad tos mudina pieskāriens, sūta uz smadzenēm elektroniskus impulsus, lai jūs zinātu, ka jums tiek pieskarties. Varētu būt iespējams, ka nervos esošie elektroniskie impulsi sūta signālus pretējā virzienā atpakaļ uz smadzenēm. Iedomājieties, ka pazaudējat kāju un iegūstat jaunu, kas joprojām ļauj sajust pieskārienu.