Pomočnik v možganih. Kako bodo vsadki spremenili naše življenje v prihodnosti

2024 Avtor: Malcolm Clapton | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 04:10

V prihodnosti bodo možganski vsadki postali tako običajni kot pametni telefoni. Da, z novim modelom implantata se ni tako enostavno pohvaliti, vendar so prednosti takšnega pomočnika v možganih nesporne. Ugotovili smo, kako lahko vsadki pomagajo v vsakdanjem življenju.

Kaj bi dali, da bi lahko videli v temi? Ali za čip v glavi, ki lahko ob prvem ukazu zagotovi kakršno koli prej prebrano informacijo? Ali isti čip, vendar z možnostjo dostopa do spleta in ogled strani Wikipedije kar v glavi?

Disciplina nevroprotetika se ukvarja z uvajanjem nevronskih protez v možgane. Prva nevronska proteza je bila ustvarjena leta 1957 za ljudi z izgubo sluha. Protezo so poimenovali »polžev implantat« (lat. Cochlea – polž). Potreben je za ljudi, katerih naglušnost je posledica poškodbe struktur polža - slušnega dela notranjega ušesa ali slušnega analizatorja.

Bistvo metode je, da je v telo nameščena naprava, ki lahko pretvori zvočne impulze, ki jih prebere zunanji mikrofon, v signale, ki jih lahko razume živčni sistem. Sčasoma, ko se pacient prilagodi na implantat, postane sposoben slišati.

Po izdelavi kohlearnih vsadkov je nevroprostetika naredila velik korak naprej. In to, kar znanost počne zdaj, je res videti kot znanstvena fantastika.

Bionski deli telesa

Ustvarjanje umetnih delov telesa, ki jih možgani nadzorujejo kot prave, je ena od nalog nevroprotetike. Znanstveniki z univerze Johns Hopkins so pri tem dosegli pomemben napredek. Za Lesa Baugha, ki so mu amputirali obe roki, so uspeli izdelati dve protezi.

Bach je pred 40 leti zaradi močnega električnega udara ostal brez rok, zato naloga znanstvenikov ni bila omejena na izdelavo protez. Najprej so morali prebuditi živčne končiče v telesu, saj so po 40 letih nedejavnosti izgubili sposobnost branja in prenosa signalov.

Prototip, ki ga nosi Bach, izgleda takole.

Pod srajco je steznik, na katerega so pritrjeni senzorji. Berejo signale iz živčnih končičev in jih prevajajo v vzorce, ki jih proteze lahko razumejo.

Bach je s tem, ko je začel uporabljati proteze, presenetil celo njihove ustvarjalce. Ne samo, da jih je uspel nadzorovati, temveč tudi kombinirati kretnje z obema rokama hkrati. Kot pravi sam Bach, so mu "proteze odprle vrata v nov svet." Z njihovo pomočjo lahko na primer pobere in premika predmete.

Kljub temu pa proteze še zdaleč niso idealne. Premiki se reproducirajo zaporedno v vsakem "sklepu". Se pravi, da mora Bach premakniti roko najprej v gibanje ramenski sklep, nato komolčni sklep in šele nato zapestni sklep. Vendar eden od inženirjev projekta, Michael McLoughlin, meni, da to ni velika težava:

Komaj smo začeli. Pomislite na internet v njegovih zgodnjih dneh. Naslednjih 10 let bo fenomenalnih.

Opazovanje nevronov

Eden najbolj vznemirljivih delov nevroprotetike je izboljšanje možganske zmogljivosti. In pri tem so znanstveniki na nevrotehnološkem centru na univerzi Columbia dosegli največje rezultate. V mišje možgane jim je uspelo vsaditi nit, posejano z mikroskopskimi elektronskimi napravami. Z njihovo pomočjo so lahko sledili in stimulirali posamezne nevrone v možganih.

Zdaj je glavni cilj projekta čim bolje preučiti možgane sesalcev. Znanstveniki še vedno ne morejo razumeti, kako aktivnost posameznih nevronov povzroča čustva in občutke. Človeški možgani vsebujejo. Mišji možgani so tisočkrat manjši, to pa je še vedno fantastična količina neznanih informacij.

Presenetljivo je, da nevroni zaznavajo tuj predmet na prijazen način. V petih tednih, ko so opazovali mišje možgane, niso zaznali nobene zavrnitve.

Naslednji korak je implementacija mreže niti, ki vsebuje nove senzorje. Prav tako želimo preučevati možgane miši v njihovem vsakdanjem življenju in delamo na prenosu informacij iz nevronov na daljavo.

Ekipa o prvem poskusu na človeških možganih še ni razmišljala. Projekt bo testiran vsaj nekaj let, šele nato ga bo po več desetih uspešnih poskusih mogoče preizkusiti na človeku. Če bo projekt še uspešen, bodo umetni predmeti, ki so povezani z nevroni, odprli neskončne možnosti: od preučevanja možganov na prej nedosegljivi ravni do spodbujanja možganskih funkcij z električnimi impulzi.

Kaj pa, če jih vdrejo?

Moje ime je Bakare Baito in sem nečak nigerijskega princa. Moj stric je umrl in mi zapustil 2 milijona dolarjev. Žal sem v drugi državi in nimam denarja za vstopnico. Prosimo, pošljite denar za vstopnico in denar bomo razdelili.

Če filtri za neželeno pošto vašega e-poštnega odjemalca delujejo dobro, taka sporočila prejmete le redko. Če je slabo, potem pogosteje. Še huje je, če ste verjeli v podobno zgodbo in vsaj enkrat nakazali denar.

Vendar pa neželena pošta v e-poštnih odjemalcih, družbenih omrežjih ali SMS ni velika stvar. Toda ali je možno, da bomo v prihodnosti, ko bo možganski vsadek postal običajen kot pametni telefon, v možgane prejemali neželeno pošto?

Aja, to je neizogibno.

Vsaj tako pravijo strokovnjaki. Na primer, tehnolog The Intercept (Micah Lee):

Zdi se mi, da je človeška civilizacija na stotine let od točke, ko lahko ustvarja programsko opremo brez kritičnih napak. Če je le mogoče.

Težko se je ne strinjati z Mikeom. Ali lahko navedete vsaj en program ali aplikacijo, ki nima niti enega hrošča? Malo verjetno. Težava je v tem, da je potencialni možganski vsadek enaka naprava kot sodoben pametni telefon ali računalnik. Veliko bolj popolno, seveda. Toda bistvo je, da ima tudi programsko lupino, ki ga poganja. In ta lupina bo imela napake in ranljivosti.

Dve največji podjetji za programsko opremo, Google in Apple, se še vedno znova pojavljata ranljivosti. So kot hidra: v ozadju enega odpravljenega hrošča se v prihodnosti pojavita dva.

Možna rešitev je omejitev zunanje interakcije vsadka. To pomeni, da bo lahko opravljal določene funkcije, vendar ne bo imel povezave z internetom ali zunanjim svetom.

Kaj pa, če morate posodobiti programsko opremo na vsadku? Ali popraviti napako? Še vedno morate nekomu drugemu omogočiti dostop do svojih možganov. Za ta problem ni rešitve.

Prihodnost

Možganski vsadki so samo vprašanje časa. Takoj, ko se bo pojavila stabilna tehnologija, bodo vodilna podjetja začela izdajati svoje rešitve. In kar je najpomembneje, želeli jih boste kupiti.

Eden od razlogov, zakaj je natančen čas pojava takšnega vsadka neznan, so materiali. Zaenkrat bi lahko deloval grafen, modifikacija ogljika, debela en atom. Ima dobro električno prevodnost, in ker je izdelan iz organskega materiala, je verjetnost biokompatibilnosti velika.

Toda kljub dejstvu, da znanstveniki zdaj raziskujejo biokompatibilnost grafena, smo z vsadki v glavi še desetletja oddaljeni od prihodnosti. Je dobro ali slabo?