Нейрологияның болашағы: ми қару ретінде пайдаланылады ма?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Homo Sapiens түрінің алғашқы өкілдері жер бетінде шамамен 300 000 - 200 000 жыл бұрын пайда болғанына қарамастан, біз технологиялық дамыған өркениет құруға қол жеткіздік. Бүгін біз ғарышқа зымырандар мен роботты көліктерді ұшырып жатырмыз, олар бізге ең жақын әлемдердің бетін жыртады. Бірақ бұл жетістіктердің барлығы біздің көзімізден жасырылған бір органның - адам миының арқасында мүмкін болды.

Бұл туралы профессор Роберт Сапольскийдің «Біз кімбіз?» кітабында жазғанындай, тіпті неврологтар да жасыратыны жасырын емес. Гендер, біздің денеміз, қоғам »мидың қалай жұмыс істейтінін толық түсінбейді. Бірақ кейбір жетістікке қол жеткізілді - Илон Масктың нейролинкінің соңғы тұсаукесері есіңізде ме? Шошқаның миына тікелей салынған құрылғы керемет жұмыс істейді.

Сонымен қатар, соңғы жылдары ми толқындарын мәтінге аударатын ми импланттары пайда болды. Бірақ мұндай жоғары технологияны ойлап табуға қабілетті болсақ, оны біреудің ақыл-ойды басқару құралы немесе тіпті қару ретінде пайдалануына мүмкіндік бар ма?

Brain Link дегеніміз не?

Сіздің ойыңызша, бұл бір мидың екіншісіне қосылуы, кіріктірілген ми импланты арқылы қосылуы қандай болуы мүмкін? Бұл сұраққа невролог Мигель Николелис осы жылдың басында Дьюк университетінің медициналық орталығы журналында жарияланған зерттеуінде жауап берді.

Зерттеу барысында зертхана ғалымдары екі резус көкнәрді әртүрлі бөлмелерге орналастырды, онда жануарлар компьютер экранына қарады, онда екі өлшемді кеңістікте виртуалды қолдың бейнесі болды. Маймылдардың міндеті қолдарын экранның ортасынан нысанаға қарай бағыттау болды және олар мұны сәтті орындаған кезде, зерттеушілер оларды шырынның жұтымдарымен марапаттады. Сонымен қатар, маймылдар джойстиктермен немесе қолдарын басқара алатын басқа құрылғылармен жабдықталмаған.

Дегенмен, бұл зерттеуде бір қызықты деталь бар – эксперимент алдында ғалымдар маймылдардың миына – олардың миының қозғалысқа әсер ететін бөліктеріне импланттарды енгізген. Осының арқасында электродтар компьютерлерге сымды қосылым арқылы нейрондық белсенділікті түсіріп, жібере алды. Бірақ одан да қызықтысы жануарлардың сандық мүшені бірлесіп басқара алуы болды.

Сонымен, бір тәжірибеде бір маймыл тек көлденең әрекеттерді басқара алса, екіншісі тек тік қозғалыстарды басқара алды. Соған қарамастан, субъектілер бірте-бірте ассоциациялардың көмегімен белгілі бір ойлау тәсілі аяқ-қолдың қозғалысына әкелетінін білді. Себеп-салдарлықтың осы үлгісін түсінгеннен кейін олар өздерінің мәні бойынша әрекет етуді және қол мақсатқа қарай жылжып, оларға шырын әкелетіндей бірге ойлауды жалғастырды.

Зерттеудің жетекші авторы Мигель Николелис бұл таңғажайып ынтымақтастықты «браинет» немесе «ми желісі» деп атайды. Сайып келгенде, невролог бір мидың екіншісімен ынтымақтастығы неврологиялық зақымдануы бар адамдарда оңалтуды жеделдету үшін пайдаланылуы мүмкін деп үміттенеді - дәлірек айтқанда, сау адамның миы инсультпен ауыратын науқастың миымен әрекеттесе алады, содан кейін ол шалды тезірек сөйлеуге немесе қозғалтуға үйрету.дене бөлігі.

Бұл жұмыс нейротехнологиядағы соңғы жетістіктердің ұзақ қатарындағы тағы бір жетістік: нейрондарға қолданылатын интерфейстер, осы нейрондарды декодтау немесе ынталандыру үшін қолданылатын алгоритмдер және танымды, эмоцияны және әрекетті басқаратын күрделі тізбектердің анық бейнесін беретін ми карталары.

Мұндай әзірлемелердің қаншалықты пайдалы болатынын елестетіп көріңіз: оларды киетіндерге сезімді жеткізе алатын неғұрлым жетілдірілген аяқ-қол протездерін жасауға болады; Паркинсон ауруы сияқты кейбір ауруларды жақсы түсінуге, тіпті депрессияны және басқа да көптеген психикалық бұзылуларды емдеуге болады.

Мүмкін болашақ

Ми тініне қосылған компьютерлік жүйелерді елестетіп көріңізші, олар сал ауруына шалдыққан науқасқа роботты машиналарды басқару үшін ойлау күшін пайдалануға мүмкіндік береді. Келісемін, олар бионикалық сарбаздар мен басқарылатын ұшақтарды басқару үшін де пайдаланылуы мүмкін. Альцгеймер ауруымен ауыратындар сияқты пациенттердің миын қолдайтын құрылғыларды одақтастар мен жаулар арасында жаңа естеліктер енгізу немесе бұрыннан барларын жою үшін пайдалануға болады.

«Foreign Policy» журналындағы мақалада Николайдың идеясы туралы Пенсильвания университетінің профессоры, биоэтист Джонатан Мореноның сөзі келтірілген:

Елестетіп көріңізші, біз зияткерлік білімді, айталық, дипломатия мен саясаттың тарихын толық білетін Генри Киссинджерден, содан кейін барлық білімді әскери стратегияны оқыған адамнан, Қорғаныс ғылыми жобалары агенттігінің инженерінен ала аламыз ба? (DARPA) және т.б. Мұның бәрін біріктіруге болады. Мұндай ми желісі іс жүзінде барлық нәрсені білу негізінде маңызды әскери шешімдерді қабылдауға мүмкіндік береді және бұл ауыр саяси және әлеуметтік салдарға әкеледі.

Дегенмен, бүгінгі күні мұндай идеялар фантастика саласында қалып отыр, бірақ олардың пайда болуы уақыт талабы болуы мүмкін. Кем дегенде, кейбір сарапшылар осылай ойлайды. Өйткені, нейротехнологиялар қарқынды дамып келеді, бұл сайып келгенде, серпінді мүмкіндіктер сөзсіз оларды өнеркәсіптік енгізуге әкеледі.

Мысалы, Қорғаныс министрлігі үшін маңызды ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстарды жүргізіп жатқан Advanced Research Administration ми технологиясына қыруар қаржы құйып жатыр.

Мәселе мемлекеттік емес агенттердің белгілі бір нейробиологиялық әдістер мен технологияларды қолдана алуында емес, мәселе олар мұны қашан жасайды, қандай әдістер мен технологияларды қолданады.

Джеймс Джорд Джорджтаун университетінің медициналық орталығының нейроэтика маманы.

Адамдар ұзақ уақыт бойы ақыл-ойды басқару туралы ойға баурап, үрейленді. Ең жаманынан қорқу әлі ерте шығар – мысалы, мемлекет хакерлердің әдістерін қолдана отырып, адам миына еніп кете алады. Дегенмен, қосарланған нейротехнологиялардың әлеуеті зор, олардың уақыты да алыс емес. Кейбір этика мамандары мұндай технологияларды реттейтін құқықтық тетіктер болмаған жағдайда зертханалық зерттеулер нақты әлемге көп кедергісіз өте алады деп алаңдайды.

Ақыл өрісі

Миды жақсырақ түсінуге деген ұмтылыс, ең аз түсінілген адам ағзасы, соңғы 10 жыл ішінде нейротехнологиядағы инновациялардың өсуіне әкелді. Мәселен, 2005 жылы бір топ ғалымдар мидың белсенділігінен туындаған қан ағымын өлшейтін функционалды магниттік-резонанстық томографияны қолдана отырып, адам ойларын оқи алатынын жариялады.

Тәжірибе барысында зерттелуші өсу сканерінде қозғалмай жатып, қарапайым көрнекі қозу сигналдары проекцияланатын шағын экранға қарады - әртүрлі бағыттағы, ішінара тік, ішінара көлденең және ішінара диагональды сызықтардың кездейсоқ тізбегі. Әрбір жолдың бағыты ми қызметінің сәл өзгеше жарылыстарын тудырды. Бұл әрекетке қарап, ғалымдар тақырыптың қай сызыққа қарап тұрғанын анықтай алады.

Силикон алқабының көмегімен мидың шифрын ашу үшін бұл технологияны айтарлықтай дамыту үшін небәрі алты жыл қажет болды. Берклидегі Калифорния университеті бірқатар эксперименттер жүргізді. Мысалы, 2011 жылғы зерттеуде қатысушыларға функционалды магниттік-резонансты бейнелеуіште фильмді алдын ала қарауды сұрады және ғалымдар әрбір тақырып үшін шифрды шешу алгоритмдерін жасау үшін мидың жауап деректерін пайдаланды.

Содан кейін олар жүйке жасушаларының белсенділігін жазып алды, өйткені қатысушылар Стив Мартин бөлмеде серуендеп жүрген үзінді сияқты жаңа фильмдерден әртүрлі көріністерді тамашалады. Әр пәннің алгоритміне сүйене отырып, зерттеушілер кейінірек тек ми қызметінің деректерін пайдалана отырып, дәл осы көріністі қайта жасай алды.

Бұл табиғаттан тыс нәтижелер визуалды түрде шынайы емес; олар импрессионисттердің туындысына ұқсайды: бұлыңғыр Стив Мартин сюрреальды, үнемі өзгеретін фонға қарсы жүзеді.

Алынған нәтижелерге сүйене отырып, Оңтүстік Каролина университетінің неврологы Томас Населарис: «Ақыл-ойды оқу сияқты нәрселерді жасай білу ерте ме, кеш пе пайда болады. Бұл біздің өмірімізде мүмкін болады ».

Бұл жұмысты жылдам дамып келе жатқан ми-машина интерфейсі технологиясы – нейрондық имплантаттар мен ми қызметін оқып, оны нақты әрекетке айналдыратын компьютерлер немесе керісінше жеделдетуде. Олар спектакльдер немесе физикалық қозғалыстар жасау үшін нейрондарды ынталандырады.

2014 жылы Бразилияда өткен футболдан әлем чемпионаты көрсеткендей, сегіз жылдан кейін ми-машина интерфейсі әлдеқайда жетілдірілген және күрделі болды. Төменгі денесі толық сал болып қалған 29 жастағы Джулиано Пинто Сан-Паулудағы ашылу салтанатында допты соғу үшін Дьюк университетінде жасалған ми басқарылатын роботтық экзоскелет кигізді.

Пинтоның басындағы дулыға оның миынан сигналдар алды, бұл адамның допты соғу ниетін білдіретін. Пинтоның арқасына бекітілген компьютер осы сигналдарды қабылдап, мидың бұйрығын орындау үшін роботтық костюмді іске қосты. Келісіңіз, белгілі бір дәрежеде болашақ осында.