Vaši možganski valovi bodo kmalu nadzorovali stroje in živali okoli vas

Predstavljajte si, da bi lahko vsak krmilnik v svojem življenju zamenjali z eno preprosto napravo. Nič več navodil za uporabo in nič več tipkovnic ali gumbov. Vendar ne govorimo o modnem novem daljinskem upravljalniku. Ne, ko so vaši možgani že sposobni komunicirati s tehnologijo. 

Edward Boyden, profesor za razvoj kariere Benesse v MIT Media Lab, pravi: »Možgani so električna naprava. Elektrika je skupni jezik. To je tisto, kar nam omogoča povezovanje možganov z elektronskimi napravami. V bistvu so možgani zapleten, dobro programiran računalnik. Vse nadzirajo električni impulzi, ki se pošiljajo od nevrona do nevrona.

Nekega dne boste morda lahko motili ta signal tako kot v filmu o Jamesu Bondu, kjer lahko z uro motite določen signal. Morda boste nekega dne lahko preglasili misli živali ali celo drugih ljudi. Čeprav se zmožnost nadzora živali in predmetov z umom zdi kot nekaj iz znanstvenofantastičnega filma, je mentalni nadzor morda bližje uresničitvi, kot se zdi.

Tech

Raziskovalci na Harvardu so razvili neinvazivno tehnologijo, imenovano Brain Control Interface (BCI), ki ljudem omogoča nadzor gibanja podganjega repa. To seveda ne pomeni, da imajo raziskovalci popoln nadzor nad podganjimi možgani. Da bi resnično lahko manipulirali s signali možganov, bi morali popolnoma razumeti, kako so signali kodirani. To pomeni, da bi morali razumeti jezik možganov.

Zaenkrat lahko vse, kar naredimo, manipuliramo z jezikom s prekinitvijo. Predstavljajte si, da poslušate nekoga, ki govori tuj jezik. Ne morete jim povedati, kaj naj rečejo ali kako naj to povejo, lahko pa manipulirate z njihovim govorom tako, da jih prekinjate ali pokažete, da jih ne slišite. V tem smislu lahko drugi osebi daste signale, da spremeni svoj govor.

Zakaj ga ne morem dobiti zdaj?

Za ročno poseganje v možgane znanstveniki uporabljajo napravo, imenovano elektroencefalogram (EEG), ki lahko zazna električne signale, ki prehajajo skozi možgane. Te zaznamo prek majhnih ploščatih kovinskih diskov, ki se pritrdijo na vašo glavo in služijo kot elektrode.

Trenutno je tehnologija BCI neverjetno nenatančna, predvsem zaradi kompleksnosti možganov. Dokler se tehnologija ne more neopazno integrirati z električnimi signali možganov, podatki, ki se prenašajo od nevrona do nevrona, ne bodo pravilno obdelani. Nevroni, ki so blizu drug drugemu v možganih, pogosto oddajajo podobne signale, kar je tisto, kar tehnologija obdela, vendar kakršni koli odstopanji ustvarijo vrsto statike, ki je tehnologija BCI ne more analizirati. Zaradi te zapletenosti je težko preprosto razviti algoritem za opis vzorca. Vendar pa bomo morda lahko v prihodnosti simulirali bolj zapletene valovne dolžine z analizo vzorcev možganskih valov,

Možnosti so neskončne

Predstavljajte si, da vaš telefon potrebuje novo torbico in vam ne gre odšteti še trideset dolarjev za novo v trgovini. Če bi si lahko predstavljali potrebne dimenzije in izpisali podatke v a 3D tiskalnik, bi imeli novo torbico za delček cene in skoraj brez truda. Ali na bolj preprosti ravni, lahko spremenite kanal, ne da bi morali kdaj poseči po daljinskem upravljalniku. V tem smislu bi lahko BCI programirali za povezovanje in krmiljenje strojev in ne za možgane.

Naj poskusim

Družabne igre in video igre so začele vključevati tehnologijo EEG, ki vam omogoča testiranje možganov. Sistemi, ki uporabljajo tehnologijo EEG, segajo od preprostih sistemov, kot je Star Wars Science Force Trainer, do sofisticiranih sistemov, kot je Čustveni EPOC. 

V Star Wars Science Force Trainer se uporabnik osredotoči na miselno levitiranje žoge, ki ga spodbudi Yoda. The Nevralni impulzni aktuator, pripomoček za igranje iger, ki ga trži Windows in ki ga je mogoče programirati za levi klik in drugače nadzorovati igranje z napetostjo v glavi, je nekoliko bolj sofisticiran.

Medicinski napredek

Čeprav se ta tehnologija morda zdi poceni trik, so možnosti resnično neskončne. Na primer, paraplegik bi lahko popolnoma z mislijo nadzoroval protetične okončine. Izguba roke ali noge ne bi smela biti omejitev ali nevšečnost, saj bi privesek lahko nadomestili z izboljšanim sistemom z enakimi postopki delovanja.

Tovrstne impresivne protetike so že ustvarili in testirali v laboratorijih pacienti, ki so izgubili nadzor nad svojim telesom. Jan Scheuermann je eden od 20 ljudi, ki so sodelovali pri preizkusu te tehnologije. Scheuermann je že 14 let paraliziran zaradi redke bolezni, imenovane spinocerebelarna degeneracija. Ta bolezen v bistvu zaklene Jan v njeno telo. Njeni možgani lahko pošiljajo ukaze njenim okončinam, vendar se komunikacija med tem prekine. Zaradi te bolezni ne more premikati okončin.

Ko je Jan izvedela za raziskovalno študijo, ki bi ji lahko omogočila, da ponovno pridobi nadzor nad svojimi priveski, je takoj privolila. Ko je ugotovila, da lahko z umom premika robotsko roko, ko je bila priklopljena, pravi: »Prvič po letih sem premikala nekaj v svojem okolju. Bilo je osupljivo in vznemirljivo. Tudi raziskovalci več tednov niso mogli izbrisati nasmeha z obraza.”

V zadnjih treh letih treninga z robotsko roko, ki jo imenuje Hector, je Jan začela kazati bolj natančno kontrolo nad roko. Dosegla je svoj osebni cilj, da se lahko nahrani s čokoladico, in izpolnila številne druge naloge, ki jih je postavila raziskovalna skupina na Univerzi v Pittsburghu.

Sčasoma je Jan začel izgubljati nadzor nad roko. Možgani so izjemno sovražno okolje za elektronske naprave, ki jih je treba kirurško vsaditi. Posledično se lahko okoli vsadka razvije brazgotinsko tkivo, ki preprečuje branje nevronov. Jan je razočarana, ker nikoli ne bo mogla postati boljša, kot je bila, vendar je "[to dejstvo] sprejela brez jeze ali zagrenjenosti." To je pokazatelj, da tehnologija še dolgo ne bo pripravljena za uporabo na terenu.

Neuspeh

Da bi bila tehnologija vredna, mora korist odtehtati tveganje. Čeprav bi pacienti lahko opravljali osnovne naloge z protetičnimi udi, kot je umivanje zob, roka ne ponuja dovolj raznolikega gibanja, da bi bila vredna denarja in fizične bolečine možganske operacije.

Če se bolnikova sposobnost premikanja uda sčasoma poslabša, čas, ki je potreben za obvladovanje protetičnega uda, morda ni vreden truda. Ko bo ta tehnologija dodatno razvita, bi lahko bila izjemno uporabna, vendar je za zdaj v resničnem svetu nepraktična.

Več kot občutek

Ker te protetike delujejo tako, da sprejemajo signale, ki jih pošiljajo možgani, bi se lahko signalni proces tudi obrnil. Živci, ko jih spodbudi dotik, pošiljajo elektronske impulze v možgane, da vam sporočijo, da se vas dotikajo. Možno je, da elektronski impulzi v živcih pošiljajo signale v nasprotni smeri nazaj proti možganom. Predstavljajte si, da izgubite nogo in dobite novo, ki vam še omogoča dotik.