ნეირომეცნიერების მომავალი: გამოიყენებენ თუ არა ტვინს იარაღად?

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

მიუხედავად იმისა, რომ ჰომო საპიენსის სახეობის პირველი წარმომადგენლები დედამიწაზე გამოჩნდნენ დაახლოებით 300 000 - 200 000 წლის წინ, ჩვენ შევძელით ტექნოლოგიურად განვითარებული ცივილიზაციის აგება. დღეს ჩვენ კოსმოსში ვუშვებთ რაკეტებსა და რობოტ მანქანებს, რომლებიც ჩვენთან ყველაზე ახლოს მყოფი სამყაროს ზედაპირს ხნავს. მაგრამ ყველა ეს მიღწევა შესაძლებელი გახდა ჩვენი თვალიდან დაფარული ერთი ორგანოს - ადამიანის ტვინის წყალობით.

საიდუმლო არ არის, რომ ნეირომეცნიერებიც კი, როგორც ამის შესახებ წერს პროფესორი რობერტ საპოლსკი თავის წიგნში ვინ ვართ ჩვენ? გენები, ჩვენი სხეული, საზოგადოება”სრულად არ ესმით, თუ როგორ მუშაობს ტვინი. მაგრამ გარკვეული წარმატება მიღწეულია - გახსოვთ ნევრალიკის ელონ მასკის ბოლო პრეზენტაცია? ღორის ტვინში ჩაშენებული მოწყობილობა შესანიშნავად მუშაობს.

უფრო მეტიც, ბოლო წლებში გაჩნდა ტვინის იმპლანტები, რომლებიც სიტყვასიტყვით თარგმნიან ტვინის ტალღებს ტექსტად. მაგრამ თუ ჩვენ შეგვიძლია გამოვიგონოთ ასეთი მაღალი ტექნოლოგია, არის თუ არა შანსი, რომ ვინმემ გამოიყენოს იგი გონების კონტროლის იარაღად ან თუნდაც იარაღად?

რა არის Brain Link?

როგორ ფიქრობთ, როგორ შეიძლება გამოიყურებოდეს კავშირი ერთი ტვინიდან მეორესთან, ჩაშენებული ტვინის იმპლანტის მეშვეობით? ამ კითხვას უპასუხა ნეირომეცნიერმა მიგელ ნიკოლელისმა თავის კვლევაში, რომელიც გამოქვეყნდა ჟურნალში დიუკის უნივერსიტეტის სამედიცინო ცენტრში ამ წლის დასაწყისში.

კვლევის დროს მეცნიერებმა ლაბორატორიაში ორი რეზუს ყაყაჩო მოათავსეს სხვადასხვა ოთახში, სადაც ცხოველები კომპიუტერის ეკრანს უყურებდნენ, სადაც ორგანზომილებიან სივრცეში ვირტუალური ხელის გამოსახულება იყო. მაიმუნების ამოცანა იყო ეკრანის ცენტრიდან სამიზნისკენ ხელი გაემართათ და როდესაც ეს წარმატებით გააკეთეს, მკვლევარებმა ისინი წვენის ყლუპებით დააჯილდოვეს. ამავდროულად, მაიმუნები არ იყვნენ აღჭურვილი ჯოისტიკებით ან სხვა მოწყობილობებით, რომლებსაც შეეძლოთ მათი ხელის კონტროლი.

თუმცა, ამ კვლევაში არის ერთი საინტერესო დეტალი - ექსპერიმენტამდე მეცნიერებმა მაიმუნების ტვინში იმპლანტები ჩადეს - მათი ტვინის იმ ნაწილებში, რომლებიც გავლენას ახდენენ მოძრაობაზე. ამის წყალობით, ელექტროდებმა შეძლეს ნერვული აქტივობის დაჭერა და გადაცემა კომპიუტერებთან სადენიანი კავშირის საშუალებით. მაგრამ კიდევ უფრო საინტერესო იყო ცხოველების უნარი ერთობლივად აკონტროლონ ციფრული კიდური.

ასე რომ, ერთ ექსპერიმენტში ერთ მაიმუნს მხოლოდ ჰორიზონტალური მოქმედებების კონტროლი შეეძლო, მეორეს კი მხოლოდ ვერტიკალური მოძრაობები. მიუხედავად ამისა, სუბიექტებმა თანდათანობით გაიგეს ასოციაციების დახმარებით, რომ გარკვეული აზროვნება იწვევს კიდურის მოძრაობას. მიზეზობრიობის ამ ნიმუშის გაცნობიერების შემდეგ ისინი განაგრძობდნენ არსებითად ქცევას და ერთად აზროვნებას, რათა ხელი მიზნისკენ წასულიყო და მათ წვენი მოეტანა.

კვლევის წამყვანი ავტორი, მიგელ ნიკოლელისი, ამ საოცარ თანამშრომლობას „ბრეინეტს“ან „ტვინის ქსელს“უწოდებს. საბოლოო ჯამში, ნეირომეცნიერი იმედოვნებს, რომ ერთი ტვინის თანამშრომლობა მეორესთან შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნევროლოგიური დაზიანების მქონე ადამიანებში რეაბილიტაციის დასაჩქარებლად - უფრო ზუსტად, რომ ჯანმრთელი ადამიანის ტვინს შეუძლია ინსულტის მქონე პაციენტის ტვინთან ურთიერთქმედება. ისწავლეთ საუბარი ან პარალიზებულის უფრო სწრაფად მოძრაობა.სხეულის ნაწილი.

ეს ნამუშევარი კიდევ ერთი წარმატებაა ნეიროტექნოლოგიის უახლესი მიღწევების გრძელ ხაზში: ინტერფეისები, რომლებიც გამოიყენება ნეირონებზე, ალგორითმები, რომლებიც გამოიყენება ამ ნეირონების გაშიფვრისთვის ან სტიმულირებისთვის და ტვინის რუქები, რომლებიც უფრო ნათელ სურათს იძლევა კომპლექსური სქემების შესახებ, რომლებიც მართავენ შემეცნებას, ემოციებსა და მოქმედებას.

წარმოიდგინეთ, რამდენად სასარგებლო შეიძლება იყოს ასეთი განვითარება: შესაძლებელი იქნება კიდურების უფრო მოწინავე პროთეზების შექმნა, რომლებსაც შეუძლიათ შეგრძნებების გადაცემა მათთვის, ვინც მათ ატარებს; შესაძლებელი იქნება ზოგიერთი დაავადების უკეთ გაგება, როგორიცაა პარკინსონის დაავადება, დეპრესიისა და მრავალი სხვა ფსიქიკური აშლილობის მკურნალობაც კი.

შესაძლო მომავალი

წარმოიდგინეთ ტვინის ქსოვილზე მიმაგრებული კომპიუტერული სისტემები, რომლებიც პარალიზებულ პაციენტს საშუალებას აძლევს გამოიყენოს აზროვნების ძალა რობოტული მანქანების სამართავად. ვეთანხმები, ისინი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბიონიკური ჯარისკაცების და პილოტირებული თვითმფრინავების გასაკონტროლებლად. და მოწყობილობები, რომლებიც მხარს უჭერენ პაციენტების ტვინს, როგორიცაა ალცჰეიმერის დაავადება, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ახალი მეხსიერების დასანერგად ან არსებულის წასაშლელად - როგორც მოკავშირეებში, ასევე მტრებში.

ჟურნალ Foreign Policy-ში გამოქვეყნებული სტატია მოჰყავს პენსილვანიის უნივერსიტეტის პროფესორის, ბიოეთიკოს ჯონათან მორენოს ნიკოლოზის იდეის შესახებ:

წარმოიდგინეთ, თუ შეგვიძლია ავიღოთ ინტელექტუალური ცოდნა, მაგალითად, ჰენრი კისინჯერისგან, რომელმაც ყველაფერი იცის დიპლომატიის და პოლიტიკის ისტორიის შესახებ, და შემდეგ მივიღოთ მთელი ცოდნა ადამიანისგან, რომელმაც შეისწავლა სამხედრო სტრატეგია, ინჟინრისგან თავდაცვის მოწინავე კვლევითი პროექტების სააგენტოდან. (DARPA) და ა.შ. ეს ყველაფერი შეიძლება გაერთიანდეს. ასეთი ტვინის ქსელი საშუალებას მისცემს მნიშვნელოვანი სამხედრო გადაწყვეტილებების მიღებას პრაქტიკული ყოვლისმცოდნეობის საფუძველზე და ამას სერიოზული პოლიტიკური და სოციალური შედეგები მოჰყვება.

თუმცა დღეს ასეთი იდეები სამეცნიერო ფანტასტიკის სფეროში რჩება, თუმცა არ არის გამორიცხული, რომ მათი გამოჩენა დროის საკითხია. ყოველ შემთხვევაში, ზოგიერთი ექსპერტი ასე ფიქრობს. ფაქტია, რომ ნეიროტექნოლოგიები სწრაფად ვითარდება, რაც იმას ნიშნავს, რომ საბოლოოდ გარღვევის შესაძლებლობები აუცილებლად გამოიწვევს მათ ინდუსტრიულ განხორციელებას.

მაგალითად, მოწინავე კვლევების ადმინისტრაცია, რომელიც ახორციელებს მნიშვნელოვან კვლევასა და განვითარებას თავდაცვის დეპარტამენტისთვის, დიდ ფულს დებს ტვინის ტექნოლოგიაში.

საკითხი ის არ არის, შეძლებენ თუ არა არასახელმწიფო აგენტები გარკვეული ნეირობიოლოგიური მეთოდებისა და ტექნოლოგიების გამოყენებას, საკითხავია, როდის გააკეთებენ ამას და რა მეთოდებსა და ტექნოლოგიებს გამოიყენებენ.

ჯეიმს გიორდი არის ჯორჯთაუნის უნივერსიტეტის სამედიცინო ცენტრის ნეიროეთიკის სპეციალისტი.

ადამიანებს დიდი ხანია ატყვევებს და აშინებს გონების კონტროლის აზროვნება. უარესის შიში ალბათ ნაადრევია – მაგალითად, რომ სახელმწიფო შეძლებს ადამიანის ტვინში შეღწევას ჰაკერული მეთოდების გამოყენებით. თუმცა, ორმაგი დანიშნულების ნეიროტექნოლოგიებს დიდი პოტენციალი აქვთ და მათი დრო შორს არ არის. ზოგიერთი ეთიკოსი შეშფოთებულია, რომ ასეთი ტექნოლოგიების რეგულირების სამართლებრივი მექანიზმების არარსებობის შემთხვევაში, ლაბორატორიული კვლევა შეძლებს რეალურ სამყაროში გადასვლას დიდი დაბრკოლების გარეშე.

გონების სფერო

ტვინის უკეთესად გაგების მცდელობამ, სავარაუდოდ, ადამიანის ყველაზე ნაკლებად გასაგები ორგანოს, გამოიწვია ნეიროტექნოლოგიის ინოვაციების ზრდა ბოლო 10 წლის განმავლობაში. ასე რომ, 2005 წელს მეცნიერთა ჯგუფმა გამოაცხადა, რომ მათ შეეძლოთ ადამიანის აზრების წაკითხვა ფუნქციური მაგნიტურ-რეზონანსული გამოსახულების გამოყენებით, რომელიც ზომავს ტვინის აქტივობით გამოწვეულ სისხლის ნაკადს.

ექსპერიმენტის დროს სუბიექტი გაუნძრევლად იწვა ზრდის სკანერში და უყურებდა პატარა ეკრანს, რომელზედაც იყო გამოსახული მარტივი ვიზუალური აღგზნების სიგნალები - ხაზების შემთხვევითი თანმიმდევრობა სხვადასხვა მიმართულებით, ნაწილობრივ ვერტიკალური, ნაწილობრივ ჰორიზონტალური და ნაწილობრივ დიაგონალური. თითოეული ხაზის მიმართულება აწარმოებდა ტვინის ფუნქციის ოდნავ განსხვავებულ ადიდებას. ამ აქტივობის უბრალოდ დათვალიერებით, მეცნიერებს შეეძლოთ დაედგინათ, რომელ ხაზს უყურებდა სუბიექტი.

მხოლოდ ექვსი წელი დასჭირდა ამ ტექნოლოგიის მნიშვნელოვან განვითარებას ტვინის გასაშიფრად - სილიკონის ველის დახმარებით. კალიფორნიის უნივერსიტეტმა ბერკლიში ჩაატარა ექსპერიმენტების სერია. მაგალითად, 2011 წელს ჩატარებულ კვლევაში მონაწილეებს სთხოვეს უყურონ ფილმების გადახედვას ფუნქციურ მაგნიტურ-რეზონანსულ გამოსახულებაზე და მეცნიერებმა გამოიყენეს ტვინის პასუხის მონაცემები თითოეული სუბიექტისთვის გაშიფვრის ალგორითმების შესაქმნელად.

შემდეგ მათ ჩაწერეს ნერვული უჯრედების აქტივობა, როდესაც მონაწილეები უყურებდნენ სხვადასხვა სცენებს ახალი ფილმებიდან, როგორიცაა პასაჟი, რომელშიც სტივ მარტინი დადის ოთახში. თითოეული სუბიექტის ალგორითმებზე დაყრდნობით, მკვლევარებმა მოგვიანებით მოახერხეს სწორედ ამ სცენის ხელახლა შექმნა, ექსკლუზიურად ტვინის აქტივობის მონაცემების გამოყენებით.

ეს ზებუნებრივი შედეგები არ არის ძალიან რეალისტური ვიზუალურად; ისინი ჰგავს იმპრესიონისტების შემოქმედებას: ბუნდოვანი სტივ მარტინი ცურავს სიურეალისტურ, მუდმივად ცვალებად ფონზე.

აღმოჩენებზე დაყრდნობით, სამხრეთ კაროლინას უნივერსიტეტის ნეირომეცნიერმა თომას ნასელარისმა თქვა:”გონების წაკითხვის მსგავსი რამის გაკეთების უნარი ადრე თუ გვიან გამოჩნდება. ეს შესაძლებელი გახდება ჩვენი სიცოცხლის განმავლობაში.”

ამ სამუშაოს დაჩქარება აჩქარებს ტვინი-მანქანის ინტერფეისის ტექნოლოგიის სწრაფად განვითარებას - ნერვული იმპლანტანტები და კომპიუტერები, რომლებიც კითხულობენ ტვინის აქტივობას და გარდაქმნიან მას რეალურ მოქმედებად, ან პირიქით. ისინი ასტიმულირებენ ნეირონებს წარმოდგენების ან ფიზიკური მოძრაობების შესაქმნელად.

სულ რაღაც რვა წლის შემდეგ, ტვინის-მანქანის ინტერფეისი გახდა ბევრად უფრო დახვეწილი და დახვეწილი, რაც აჩვენა ბრაზილიაში 2014 წლის FIFA-ს მსოფლიო ჩემპიონატმა. 29 წლის ჯულიანო პინტომ, რომელიც მთლიანად პარალიზებული იყო ქვედა ტანში, აიღო თავის ტვინის მიერ კონტროლირებადი რობოტული ეგზოჩონჩხი, რომელიც შეიქმნა დიუკის უნივერსიტეტში, რათა ბურთი დაარტყა სან პაულოში გახსნის ცერემონიაზე.

პინტოს თავზე არსებული ჩაფხუტი სიგნალებს იღებდა მისი ტვინიდან, რაც მიუთითებდა მამაკაცის ბურთის დარტყმის განზრახვაზე. პინტოს ზურგზე დამაგრებულმა კომპიუტერმა, რომელიც ამ სიგნალებს იღებდა, ტვინის ბრძანების შესასრულებლად რობოტი გამოუშვა. გეთანხმებით, გარკვეულწილად, მომავალი უკვე აქ არის.