Styr gadgets med tankens kraft. Hvordan neurale grænseflader blev født, og hvad de er i stand til nu

Når det kommer til teknologi, er Elon Musk sikker på at dukke op. Med den ene hånd forsøger han at kolonisere Mars, med den anden ryster han jævnligt de globale aktie- og kryptovalutamarkeder. I 2019 introducerede den excentriske forretningsmand sit næste hjernebarn til verden - virksomheden Neuralink, som udvikler teknologier til hjerne-computer-grænsefladen. Startup-specialister mener, at resultaterne af deres forskning kan vinde nogle neurologiske sygdomme. Og i fremtiden - intet mindreforbedreEn hurtig guide til Elon Musks nye hjerneimplantatfirma, Neuralink / Los Angeles Times" person.

Dog den eksperimentelle aber Masken i denne sag er langt fra pionerer.

Hvordan det hele begyndte

Teknologier, der tillader udveksling af information mellem hjernen og en ekstern enhed - en computer, protese, smartphone, kørestol eller andet medicinsk udstyr - begyndte at udvikle sig tidligere århundrede. I 1965 dirigerede neurofysiologen José Delgado

eksperimentT. Marzullo. Det manglende manuskript af Dr. Jose Delgados radiostyrede tyre / NCBI: Han designede en neurochip og implanterede den i hjernen på en tyr, der deltog i en tyrefægtning. Testeren ville bevise, at forskellige stimuli kan kontrolleres ved direkte påvirkning på hjernen. aggression dyr.

Eksperimentet forløb således: Delgado gik ind i arenaen, tyren så målet, og da afstanden mellem tyrefægteren og dyret var reduceret til dødelig, trykkede videnskabsmanden på en knap på kontrolpanelet. Tyren sprang til side. For at konsolidere resultatet tog Delgado et rødt flag. Der var ingen hævn: Enheden reddede forskeren fra at blive ramt af horn for anden gang. Resultaterne af forsøget blev bevaret i video.

Senere fortsatte professor Delgado sit vellykketT. Marzullo. Det manglende manuskript af Dr. Jose Delgados radiostyrede tyre / NCBI forsøg på andre dyr, og i 1970 i et interview med The New York Times sagdeHjerneforsker José Delgado spørger - 'Hvilken slags mennesker vil vi gerne bygge?' / NYT virkelig revolutionerende sætning:

Menneskeheden er ved et vendepunkt i evolutionen. Vi er tæt på at konstruere mentale funktioner på egen hånd. Spørgsmålet er, hvilken slags mennesker vil vi helst skabe?

Så forårsagede resultaterne af videnskabsmandens forskning en byge etiske uenigheder. Men de potentielle fordele ved teknologien opvejede, og det videnskabelige samfund begyndte at eksperimentere på mennesker.

Æren fra verdens første cyborg gik til den lammede kunstner Johnny Ray. På grund af en alvorlig skade har han ledT. Halan, J. Ortiz, D. Reddy, A. Altamimi, A. Ajibowo, S. Fabara. Locked-in syndrom: En systematisk gennemgang af langsigtet ledelse og prognoser / NCBI fastlåst syndrom: ude af stand til at bevæge sig, tale eller endda blinke. I 1998, neurolog Philip Kennedy implanteretAt gøre tanker til handlinger / The Washington Post ind i Johnnys hjernemikroelektrode. Rei måtte tænke på simple bevægelser som at række hånden op. Nerveimpulser svarende til disse handlinger flyttede markøren på computerskærmen. Så den lammede kunstner havde mulighed for at kommunikere.

Sandt nok, ikke længe. Fire år efter operationen døde den første menneskelige cyborg, og Dr. Kennedy løb tør for forskningsbevillinger. Så besluttede lægen at ofre sig til videnskaben og i 2014 implanteretNeurologen, der hackede sin hjerne - og næsten mistede forstanden / Wired elektroder i dit eget hoved. For at gøre dette tog han til Belize, da USA forbød sådanne eksperimenter. Men allerede det næste år måtte undersøgelsen indskrænkes på grund af Dr. Kennedys forværrede helbred.

Hvad er neurale grænseflader

Du kan oprette forbindelse til enheden på forskellige måder, så alle eksisterende neurale grænseflader er opdelt i typer:

• Invasiv - dem, der implanteres direkte i hjernen. Eksperimenterne fra Delgado og Kennedy er netop sådanne.
• Minimalt invasiv, hvor elektroderne er placeret på overfladen af ​​hjernen. For eksempel velkendt og længe brugt til behandling af døvhed cochleære implantaterCochlear Implant Support: Anbefalinger fra 2021 World Hearing Report / Cochlear Implant International Community of Action.
• ikke-invasiv - kræver principielt ikke operation. Sådan fungerer mange enheder - fra elektroencefalogrammer til neurofitness-maskiner.

Der er en anden klassifikation. Ifølge princippet om at læse og sende et signal kan hjernegrænseflader være ensrettet (kommunikation fungerer enten fra person til enhed eller omvendt) eller tovejs (chippen kan sende og modtage signaler på samme tid). Sidstnævnte eksisterer indtil videre kun på niveau med begreber og videnskabelige hypoteser.

Hvor neurale grænseflader allerede er brugt

Medicinen

Der er kun gået 25 år siden den første operation i hjernen på en lammet kunstner, men neuroteknologien er hastigt hastigt hastet frem. Der er opnået imponerende resultater inden for protetik og rehabilitering. For eksempel, i 2016, forskere fra Johns Hopkins University oprettetTankestyret protesearm kan også sende sensoriske signaler til patienter / Johns Hopkins University en robotarm styret af tankens kraft. Specialister fra University of California, der bruger den neurale grænseflade, muskelstimulering og suspension undervistCh. King, P. Wang, C. McCrimmon, C. Chou. Gennemførligheden af ​​et hjerne-computer-interface funktionelt elektrisk stimulationssystem til genoprettelse af overjordisk gang efter paraplegi / Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation gå en lam person igen fra taljen og ned. En anden gruppe forskere lykkedes delvist genetablereEN. Donati, S. Shokur, E. Morya, D. Campos, R. Mooli, C. Gitty, P. Augusto, S. Tripodi, C. Pires, G. Pereira, F. Brasilien, S. Gallo, A. Lin, A. Takigami, M. Aratanha, S. Joshi, H. Bleuler, G. Cheng, A. Rudolf, M. Nicolelis. Langsigtet træning med en hjerne-maskine-interface-baseret gangprotokol inducerer delvis neurologisk restitution hos paraplegiske patienter/naturen rygmarven hos patienter, der bruger en neurointerface, Virtual reality og eksoskelet.

I august 2021, MIT forskere, sammen med kolleger fra Shanghai Zhao Tong University indsendtOppustelig robothånd giver amputerede real-time taktil kontrol / MIT News taktil protesehånd. Det giver dig ikke kun mulighed for at kontrollere dine fingre, men giver også følesansen tilbage: Du kan klappe en kat og føle teksturen af ​​hendes bløde pels stump.

Der er også fremskridt inden for synsbehandling. I 2017 i Rusland for første gang afholdt operation for at installere bioniske implantater hos patienter med beskadiget nethinde. Et kamera indbygget i brillerne sendte et signal til cybereye, som sendte visuelle billeder til hjernen. Forskere er nu tests teknologier til kortikale implantater. Det adskiller sig ved, at mikrochippen giver blinde mulighed for at modtage et billede uden deres øjne. Faktisk at se med hjernen.

At læse hjernesignaler hjælper med bedre at forstå en persons følelsesmæssige tilstand og endda klare nogle neurologiske lidelser. For eksempel den neurale grænseflade udviklet af NeuroAngel opstarten, definerer udbrændthed fra arbejde. Et PigPug headset hjælper børn med autismespektrumforstyrrelse eller syndrom opmærksomhedsunderskud hyperaktivitetsforstyrrelse lære at koncentrere sig og slappe af.

Underholdning

Spilindustrien sigter mod at bruge forbindelsen mellem hjerne og enhed til at forbedre gameplayet. Allerede nu kan du ved hjælp af headset styre karakterer ved at koncentrere dig om bestemte områder af skærmen. Sådan fungerer den samme PigPug-simulator. Mest sandsynligt vil hjernegrænseflader i den nærmeste fremtid hjælpe med at kontrollere avatarer i metaversen og individuelle VR-spil.

I 2021, den franske virksomhed NextMind bragt ud den første enhed på markedet, der giver dig mulighed for at udstede kommandoer til en computer og et tv. Med udgivelsen af ​​en tilstrækkelig mængde kompatibel software vil et sådant headset åbne op for en masse inkluderende muligheder for dem, der ikke er i stand til at kontrollere udstyr på den sædvanlige måde.

Hvad kan udviklingen af ​​neuroteknologier føre til?

Siden videnskabsmanden gik en mod en mod en chippet tyr, er debatten omkring symbiosen mellem neurale grænseflader og mennesker ikke aftaget. Optimistiske teknologiske fortalere forudser en æra cyborgs. De mener, at sådanne mennesker kan betragtes som repræsentanter for en ny gren af ​​evolutionen. Naturen kunne ikke hjælpe dem, men maskiner hjalp. Britisk videnskabsmand, uafhængig forsker, økolog og fremtidsforsker James Lovelock skriverCyborgs vil erstatte mennesker og genskabe verden, siger James Lovelock / NBC News i sin bog:

Fremtiden vil ikke blive forstået af mennesker, men af ​​dem, som jeg kalder cyborgs. De designer og bygger selv.

Forbindelsen mellem naturlig og kunstig intelligens er i stand til at vende vores forståelse af mange ting: om styring af gadgets, om opfattelsen af ​​information og arbejdsprocesser. I fremtidsforskernes dristigeste prognoser flimrer ordene "telepati", "sinde-upload" og "digital udødelighed" endda.

Hjernen og dens potentiale er dog stadig dårligt forstået. Så dystopisk scripts findes også. Enhver forbindelse kan hackes, og hjerne-computerforbindelsen er ingen undtagelse. Neurointerfaces kan potentielt være et "passage" ind i bevidstheden, og det er, ifølge modstandere af teknologien, det, du skal være bange for.