Նեյրոգիտության ապագան. արդյո՞ք ուղեղը կօգտագործվի որպես զենք:

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Չնայած այն հանգամանքին, որ Homo Sapiens տեսակի առաջին ներկայացուցիչները հայտնվել են Երկրի վրա մոտ 300.000 - 200.000 տարի առաջ, մեզ հաջողվել է կառուցել տեխնոլոգիապես զարգացած քաղաքակրթություն: Այսօր մենք տիեզերք ենք արձակում հրթիռներ և ռոբոտներ, որոնք հերկում են մեզ ամենամոտ աշխարհների մակերեսը: Բայց այս բոլոր ձեռքբերումները հնարավոր դարձան մեր աչքից թաքնված մեկ օրգանի՝ մարդու ուղեղի շնորհիվ։

Գաղտնիք չէ, որ նույնիսկ նյարդաբանները, ինչպես այս մասին գրում է պրոֆեսոր Ռոբերտ Սապոլսկին իր «Ով ենք մենք» գրքում: Գեները, մեր մարմինը, հասարակությունը «լիովին չեն հասկանում, թե ինչպես է աշխատում ուղեղը: Բայց որոշ հաջողություններ ձեռք բերվեցին. հիշո՞ւմ եք neuralink Իլոն Մասկի վերջին շնորհանդեսը: Անմիջապես խոզի ուղեղի մեջ ներկառուցված սարքը հիանալի է աշխատում:

Ավելին, վերջին տարիներին ի հայտ են եկել ուղեղի իմպլանտներ, որոնք բառացիորեն ուղեղի ալիքները թարգմանում են տեքստի: Բայց եթե մենք ի վիճակի լինենք նման բարձր տեխնոլոգիաներ հորինելու, կա՞ հնարավորություն, որ ինչ-որ մեկը այն օգտագործի որպես մտքի վերահսկման գործիք կամ նույնիսկ զենք:

Ի՞նչ է Brain Link-ը:

Ի՞նչ եք կարծում, դա կարող է նմանվել մի ուղեղից մյուսին կապի, ներկառուցված ուղեղի իմպլանտի միջոցով: Այս հարցին պատասխանել է նյարդաբան Միգել Նիկոլելիսն իր ուսումնասիրության մեջ, որը հրապարակվել է Դյուկի համալսարանի բժշկական կենտրոնի ամսագրում այս տարվա սկզբին:

Հետազոտության ընթացքում գիտնականները լաբորատորիայում երկու ռեզուս կակաչ են տեղադրել տարբեր սենյակներում, որտեղ կենդանիները նայում էին համակարգչի էկրանին, որտեղ վիրտուալ ձեռքի պատկեր կար երկչափ տարածության մեջ։ Կապիկների խնդիրն էր ուղղորդել իրենց ձեռքը էկրանի կենտրոնից դեպի թիրախը, և երբ նրանք հաջողությամբ դա արեցին, հետազոտողները նրանց պարգևատրեցին կումերով հյութով: Միևնույն ժամանակ, կապիկները չեն հագեցվել ջոյստիկներով կամ որևէ այլ սարքով, որը կարող էր կառավարել նրանց ձեռքը։

Այնուամենայնիվ, այս ուսումնասիրության մեջ կա մեկ հետաքրքիր մանրամասն՝ մինչ գիտափորձը գիտնականները իմպլանտներ են մտցրել կապիկների ուղեղում՝ նրանց ուղեղի այն հատվածներում, որոնք ազդում են շարժման վրա: Դրա շնորհիվ էլեկտրոդները կարողացան ֆիքսել և փոխանցել նյարդային ակտիվությունը համակարգիչներին լարային կապի միջոցով: Սակայն ավելի հետաքրքիր էր կենդանիների՝ թվային վերջույթը համատեղ կառավարելու ունակությունը:

Այսպիսով, մի փորձի ժամանակ կապիկներից մեկը կարող էր կառավարել միայն հորիզոնական գործողություններ, իսկ մյուսը՝ միայն ուղղահայաց շարժումները: Այնուամենայնիվ, սուբյեկտները ասոցիացիաների օգնությամբ աստիճանաբար սովորեցին, որ որոշակի մտածելակերպը հանգեցնում է վերջույթի շարժմանը։ Պատճառականության այս օրինաչափությունը հասկանալուց հետո նրանք շարունակեցին իրենց էությամբ պահել և միասին մտածել, որպեսզի ձեռքը շարժվի դեպի նպատակը և նրանց հյութ բերի։

Հետազոտության գլխավոր հեղինակ Միգել Նիկոլելիսը այս զարմանալի համագործակցությունն անվանում է «brainet» կամ «ուղեղային ցանց»: Ի վերջո, նյարդաբանը հուսով է, որ մի ուղեղի համագործակցությունը մյուսի հետ կարող է օգտագործվել նյարդաբանական վնասվածքներով մարդկանց վերականգնումը արագացնելու համար, ավելի ճիշտ, որ առողջ մարդու ուղեղը կարող է փոխազդել ինսուլտով հիվանդի ուղեղի հետ, որն այնուհետև սովորել խոսել կամ ավելի արագ շարժել անդամալույծին.մարմնի մի մասը.

Այս աշխատանքը ևս մեկ հաջողություն է նեյրոտեխնոլոգիայի վերջին առաջընթացների երկար շարքում. նեյրոնների վրա կիրառվող ինտերֆեյսներ, այդ նեյրոնների վերծանման կամ խթանման համար օգտագործվող ալգորիթմներ և ուղեղի քարտեզներ, որոնք ավելի հստակ պատկերացում են տալիս ճանաչողությունը, զգացմունքները և գործողությունները կառավարող բարդ սխեմաների մասին:

Պարզապես պատկերացրեք, թե որքան օգտակար կարող են լինել նման զարգացումները. հնարավոր կլինի ստեղծել վերջույթների ավելի կատարելագործված պրոթեզներ, որոնք կարող են սենսացիաներ հաղորդել դրանք կրողներին. հնարավոր կլինի ավելի լավ հասկանալ որոշ հիվանդություններ, օրինակ՝ Պարկինսոնի հիվանդությունը, և նույնիսկ բուժել դեպրեսիան և շատ այլ հոգեկան խանգարումներ։

Հնարավոր ապագա

Պատկերացրեք, որ համակարգչային համակարգերը կցված են ուղեղի հյուսվածքին, որոնք թույլ են տալիս անդամալույծ հիվանդին օգտագործել մտքի ուժը՝ ռոբոտային մեքենաները կառավարելու համար: Համաձայն եմ, դրանք կարող են օգտագործվել նաև բիոնիկ զինվորների և օդաչուների ինքնաթիռների կառավարման համար։ Իսկ սարքերը, որոնք աջակցում են հիվանդների ուղեղին, ինչպիսիք են Ալցհեյմերի հիվանդների ուղեղը, կարող են օգտագործվել նոր հիշողություններ սերմանելու կամ գոյություն ունեցողները ջնջելու համար՝ ինչպես դաշնակիցների, այնպես էլ թշնամիների շրջանում:

Foreign Policy ամսագրում հրապարակված հոդվածում մեջբերումներ են անում բիոէթիստ Ջոնաթան Մորենոյի՝ Փենսիլվանիայի համալսարանի պրոֆեսոր Նիկոլասի գաղափարի մասին.

Պատկերացրեք, եթե մենք կարողանանք ինտելեկտուալ գիտելիքներ վերցնել, ասենք, Հենրի Քիսինջերից, ով գիտի ամեն ինչ դիվանագիտության և քաղաքականության մասին, իսկ հետո ամբողջ գիտելիքը ստանալ ռազմական ռազմավարություն ուսումնասիրած անձից, պաշտպանության առաջադեմ հետազոտական նախագծերի գործակալության ինժեներից։ (DARPA) և այլն: Այս ամենը կարելի է համատեղել։ Ուղեղի նման ցանցը թույլ կտա ռազմական կարևոր որոշումներ կայացնել գործնական ամենագիտության հիման վրա, և դա կունենա լուրջ քաղաքական և սոցիալական հետևանքներ։

Սակայն այսօր նման գաղափարները մնում են գիտաֆանտաստիկայի ասպարեզում, թեեւ չի բացառվում, որ դրանց հայտնվելը ժամանակի հարց է։ Գոնե որոշ փորձագետներ այդպես են կարծում։ Փաստն այն է, որ նեյրոտեխնոլոգիաները զարգանում են արագ տեմպերով, ինչը նշանակում է, որ ի վերջո բեկումնային հնարավորություններն անխուսափելիորեն կհանգեցնեն դրանց արդյունաբերական ներդրմանը:

Օրինակ, Ընդլայնված հետազոտությունների վարչությունը, որը կարեւոր հետազոտական և մշակման աշխատանքներ է իրականացնում պաշտպանության նախարարության համար, մեծ գումարներ է ներդնում ուղեղի տեխնոլոգիայի մեջ:

Հարցն այն չէ, թե ոչ պետական գործակալները կկարողանա՞ն օգտագործել որոշ նյարդակենսաբանական մեթոդներ և տեխնոլոգիաներ, այլ հարցն այն է, թե երբ նրանք դա անեն, ինչ մեթոդներ և տեխնոլոգիաներ կկիրառեն:

Ջեյմս Գիորդը նեյրոէթիկայի մասնագետ է Ջորջթաունի համալսարանի բժշկական կենտրոնում:

Մարդկանց վաղուց գերել և սարսափեցրել է մտքի վերահսկման միտքը: Ամենավատից վախենալը, հավանաբար, վաղ է, օրինակ, որ պետությունը հաքերային մեթոդներով կկարողանա ներթափանցել մարդու ուղեղ։ Այնուամենայնիվ, երկակի օգտագործման նեյրոտեխնոլոգիաները մեծ ներուժ ունեն, և դրանց ժամանակը հեռու չէ: Որոշ էթիկայի մասնագետներ մտահոգված են, որ նման տեխնոլոգիաները կարգավորող իրավական մեխանիզմների բացակայության դեպքում լաբորատոր հետազոտությունները կկարողանան իրական աշխարհ տեղափոխվել առանց մեծ խոչընդոտների:

Մտքի դաշտ

Ուղեղը, որը, հավանաբար, մարդու ամենաքիչ հասկացված օրգանն է, ավելի լավ հասկանալու ձգտումը հանգեցրել է նյարդատեխնոլոգիայի նորարարությունների աճի վերջին 10 տարիների ընթացքում: Այսպիսով, 2005 թվականին մի խումբ գիտնականներ հայտարարեցին, որ կարողացել են կարդալ մարդկային մտքերը ֆունկցիոնալ մագնիսական ռեզոնանսային պատկերման միջոցով, որը չափում է արյան հոսքը, որն առաջանում է ուղեղի գործունեության հետևանքով:

Փորձի ընթացքում առարկան անշարժ պառկած էր աճի սկաների մեջ և նայեց փոքրիկ էկրանին, որի վրա ցուցադրվում էին պարզ տեսողական գրգռման ազդանշաններ՝ գծերի պատահական հաջորդականություն տարբեր ուղղություններով, մասամբ ուղղահայաց, մասամբ հորիզոնական և մասամբ անկյունագծով: Յուրաքանչյուր գծի ուղղությունը առաջացնում էր ուղեղի աշխատանքի մի փոքր տարբեր պոռթկումներ: Պարզապես դիտելով այս ակտիվությունը՝ գիտնականները կարող էին որոշել, թե որ գիծն է նայում առարկան:

Ընդամենը վեց տարի է պահանջվել ուղեղի վերծանման այս տեխնոլոգիան զգալիորեն զարգացնելու համար՝ Սիլիկոնային հովտի օգնությամբ: Բերքլիի Կալիֆոռնիայի համալսարանը մի շարք փորձեր է անցկացրել։ Օրինակ՝ 2011թ.-ի ուսումնասիրության ժամանակ մասնակիցներին խնդրեցին դիտել ֆիլմերի նախադիտումներ ֆունկցիոնալ մագնիսական ռեզոնանսային պատկերիչի վրա, և գիտնականներն օգտագործեցին ուղեղի արձագանքման տվյալները՝ յուրաքանչյուր առարկայի համար վերծանման ալգորիթմներ ստեղծելու համար:

Այնուհետև նրանք արձանագրեցին նյարդային բջիջների ակտիվությունը, երբ մասնակիցները դիտում էին տարբեր տեսարաններ նոր ֆիլմերից, օրինակ՝ մի հատված, որտեղ Սթիվ Մարտինը շրջում է սենյակով: Յուրաքանչյուր առարկայի ալգորիթմների հիման վրա հետազոտողներին հետագայում հաջողվել է վերստեղծել հենց այս տեսարանը՝ օգտագործելով բացառապես ուղեղի գործունեության տվյալները:

Այս գերբնական արդյունքները տեսողականորեն այնքան էլ իրատեսական չեն. դրանք նման են իմպրեսիոնիստների ստեղծագործությանը. անորոշ Սթիվ Մարտինը լողում է սյուրռեալիստական, անընդհատ փոփոխվող ֆոնի վրա:

Ելնելով գտածոներից՝ Հարավային Կարոլինայի համալսարանի նյարդաբան Թոմաս Նասելարիսն ասաց. «Մտքի ընթերցանության նման բաներ անելու կարողությունը վաղ թե ուշ կհայտնվի: Դա հնարավոր կդառնա մեր կյանքի ընթացքում»։

Այս աշխատանքն արագանում է ուղեղ-մեքենա ինտերֆեյսի տեխնոլոգիայի արագ առաջընթացի շնորհիվ՝ նյարդային իմպլանտներ և համակարգիչներ, որոնք կարդում են ուղեղի գործունեությունը և վերածում այն իրական գործողությունների, կամ հակառակը: Նրանք խթանում են նեյրոնները՝ ստեղծելու կատարումներ կամ ֆիզիկական շարժումներ:

Ընդամենը ութ տարի անց ուղեղ-մեքենա ինտերֆեյսը դարձել է շատ ավելի բարդ և բարդ, ինչպես ցույց տվեց 2014-ին Բրազիլիայում կայացած ՖԻՖԱ-ի աշխարհի գավաթը: 29-ամյա Ջուլիանո Պինտոն, ով մարմնի ստորին մասում ամբողջովին անդամալույծ էր, դրեց Դյուկի համալսարանում մշակված ուղեղի կողմից կառավարվող ռոբոտային էկզոկմախք՝ Սան Պաուլոյում բացման արարողության ժամանակ գնդակին հարվածելու համար:

Պինտոյի գլխին դրված սաղավարտն ազդանշաններ է ստացել նրա ուղեղից, ինչը ցույց է տալիս գնդակին հարվածելու տղամարդու մտադրությունը: Պինտոյի մեջքին ամրացված համակարգիչը, ստանալով այդ ազդանշանները, գործարկեց ռոբոտային կոստյում՝ ուղեղի հրամանը կատարելու համար: Համաձայնեք, որոշ չափով ապագան արդեն այստեղ է։