Βοηθός στον εγκέφαλο. Πώς τα εμφυτεύματα θα αλλάξουν τη ζωή μας στο μέλλον

2024 Συγγραφέας: Malcolm Clapton | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 03:52

Στο μέλλον, τα εμφυτεύματα εγκεφάλου θα γίνουν τόσο συνηθισμένα όσο ένα smartphone. Ναι, δεν είναι τόσο εύκολο να καυχηθεί κανείς για ένα νέο μοντέλο εμφυτεύματος, αλλά τα πλεονεκτήματα ενός τέτοιου βοηθού στον εγκέφαλο είναι αναμφισβήτητα. Καταλάβαμε πώς τα εμφυτεύματα μπορούν να βοηθήσουν στην καθημερινή ζωή.

Τι θα έδινες για να μπορείς να δεις στο σκοτάδι; Ή για ένα τσιπ στο κεφάλι σας, το οποίο, με την πρώτη εντολή, μπορεί να παρέχει οποιαδήποτε πληροφορία διαβάστηκε νωρίτερα; Ή το ίδιο τσιπ, αλλά με τη δυνατότητα να συνδεθείτε στο διαδίκτυο για να δείτε τη σελίδα της Wikipedia ακριβώς στο μυαλό σας;

Ο κλάδος της νευροπροσθετικής ασχολείται με την εισαγωγή νευρικών προθέσεων στον εγκέφαλο. Η πρώτη νευρική πρόσθεση δημιουργήθηκε το 1957 για άτομα με απώλεια ακοής. Η πρόθεση ονομάστηκε «κοχλιακό εμφύτευμα» (λατ. Cochlea - σαλιγκάρι). Είναι απαραίτητο για άτομα των οποίων η απώλεια ακοής προκαλείται από βλάβη στις δομές του κοχλία - το ακουστικό τμήμα του εσωτερικού αυτιού ή τον ακουστικό αναλυτή.

Η ουσία της μεθόδου είναι ότι μια συσκευή εγκαθίσταται στο σώμα που μπορεί να μετατρέψει τις ηχητικές ώσεις που διαβάζονται από ένα εξωτερικό μικρόφωνο σε σήματα που μπορούν να γίνουν κατανοητά από το νευρικό σύστημα. Με την πάροδο του χρόνου, καθώς ο ασθενής προσαρμόζεται στο εμφύτευμα, γίνεται ικανός να ακούει.

Μετά τη δημιουργία των κοχλιακών εμφυτευμάτων, η νευροπροσθετική έκανε ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός. Και αυτό που κάνει η επιστήμη τώρα μοιάζει πραγματικά με επιστημονική φαντασία.

Βιονικά μέρη του σώματος

Η δημιουργία τεχνητών τμημάτων του σώματος που μπορούν να ελεγχθούν από τον εγκέφαλο σαν αληθινά είναι ένα από τα καθήκοντα της νευροπροσθετικής. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο σε αυτό. Κατάφεραν να δημιουργήσουν δύο προθέσεις για τον Les Baugh, ο οποίος είχε ακρωτηριαστεί και τα δύο χέρια.

Ο Μπαχ έχασε τα χέρια του από ισχυρό ηλεκτροπληξία πριν από 40 χρόνια, οπότε το έργο των επιστημόνων δεν περιορίστηκε στη δημιουργία προσθετικών. Πρώτα απ 'όλα, χρειάστηκε να ξυπνήσουν τις νευρικές απολήξεις στο σώμα, αφού μετά από 40 χρόνια αδράνειας έχασαν την ικανότητα ανάγνωσης και μετάδοσης σημάτων.

Το πρωτότυπο που φορέθηκε στον Μπαχ μοιάζει με αυτό.

Κάτω από το πουκάμισο υπάρχει ένας κορσέ στον οποίο είναι συνδεδεμένοι οι αισθητήρες. Διαβάζουν σήματα από νευρικές απολήξεις, μετατρέποντάς τα σε μοτίβα που μπορούν να κατανοήσουν οι προσθέσεις.

Ξεκινώντας να χρησιμοποιεί προσθέσεις, ο Μπαχ εξέπληξε ακόμη και τους δημιουργούς τους. Όχι μόνο κατάφερε να τα ελέγξει, αλλά και να συνδυάσει χειρονομίες και με τα δύο χέρια ταυτόχρονα. Σύμφωνα με τον ίδιο τον Μπαχ, «οι προσθέσεις του άνοιξαν την πόρτα σε έναν νέο κόσμο». Με τη βοήθειά τους, μπορεί, για παράδειγμα, να μαζέψει και να μετακινήσει αντικείμενα.

Ωστόσο, οι οδοντοστοιχίες απέχουν πολύ από το να είναι ιδανικές. Οι κινήσεις αναπαράγονται διαδοχικά σε κάθε «άρθρωση». Δηλαδή, για να κινήσει το χέρι, ο Μπαχ πρέπει πρώτα να θέσει σε κίνηση την άρθρωση του ώμου, μετά την άρθρωση του αγκώνα και μόνο μετά την άρθρωση του καρπού. Ωστόσο, ένας από τους μηχανικούς του έργου, ο Michael McLoughlin, δεν πιστεύει ότι αυτό είναι μεγάλο πρόβλημα:

Μόλις ξεκινάμε. Σκεφτείτε ξανά το Διαδίκτυο στις πρώτες μέρες του. Τα επόμενα 10 χρόνια θα είναι εκπληκτικά.

Παρατήρηση νευρώνων

Ένα από τα πιο συναρπαστικά μέρη της νευροπροσθετικής είναι η βελτίωση της απόδοσης του εγκεφάλου. Και σε αυτό, οι επιστήμονες στο Νευροτεχνολογικό Κέντρο στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια πέτυχαν τα μεγαλύτερα αποτελέσματα. Κατάφεραν να εμφυτέψουν στον εγκέφαλο του ποντικιού ένα νήμα με μικροσκοπικές ηλεκτρονικές συσκευές. Με τη βοήθειά τους, κατάφεραν να παρακολουθούν και να διεγείρουν μεμονωμένους νευρώνες στον εγκέφαλο.

Τώρα ο κύριος στόχος του έργου είναι να μελετήσει όσο το δυνατόν καλύτερα τον εγκέφαλο των θηλαστικών. Οι επιστήμονες δεν μπορούν ακόμη να καταλάβουν πώς η δραστηριότητα μεμονωμένων νευρώνων προκαλεί συναισθήματα και αισθήσεις. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος περιέχει. Ο εγκέφαλος του ποντικιού είναι χίλιες φορές μικρότερος, και αυτό εξακολουθεί να είναι μια φανταστική ποσότητα άγνωστων πληροφοριών.

Παραδόξως, οι νευρώνες αντιλαμβάνονται ένα ξένο αντικείμενο με φιλικό τρόπο. Κατά τη διάρκεια των πέντε εβδομάδων που παρατηρήθηκε ο εγκέφαλος του ποντικιού, δεν εντοπίστηκε καμία απόρριψη.

Το επόμενο βήμα είναι η υλοποίηση ενός δικτύου νημάτων που περιέχει νέους αισθητήρες. Θέλουμε επίσης να μελετήσουμε τους εγκεφάλους των ποντικών στην καθημερινή τους ζωή και εργαζόμαστε για την εξ αποστάσεως μετάδοση πληροφοριών από νευρώνες.

Η ομάδα δεν έχει ακόμη σκεφτεί το πρώτο πείραμα στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Το έργο θα δοκιμαστεί για τουλάχιστον αρκετά χρόνια και μόνο τότε, μετά από δεκάδες επιτυχημένες προσπάθειες, θα είναι δυνατή η δοκιμή του σε άνθρωπο. Εάν το έργο εξακολουθεί να είναι επιτυχές, τεχνητά αντικείμενα που συνδέονται με νευρώνες θα ανοίξουν ατελείωτες δυνατότητες: από τη μελέτη του εγκεφάλου σε ένα προηγουμένως ανέφικτο επίπεδο έως την τόνωση των εγκεφαλικών λειτουργιών χρησιμοποιώντας ηλεκτρικές ώσεις.

Τι γίνεται αν τους χακάρουν;

Το όνομά μου είναι Bakare Baito και είμαι ανιψιός ενός Νιγηριανού πρίγκιπα. Ο θείος μου πέθανε και μου κληροδότησε 2 εκατομμύρια δολάρια. Δυστυχώς, είμαι σε άλλη χώρα και δεν έχω χρήματα για εισιτήριο. Στείλτε χρήματα για ένα εισιτήριο και θα μοιράσουμε τα χρήματα.

Εάν τα φίλτρα ανεπιθύμητης αλληλογραφίας του πελάτη email σας λειτουργούν καλά, τότε σπάνια λαμβάνετε τέτοια μηνύματα. Αν είναι κακό, τότε πιο συχνά. Είναι ακόμη χειρότερο αν πιστέψατε σε μια παρόμοια ιστορία και μεταφέρατε χρήματα τουλάχιστον μία φορά.

Ωστόσο, το spam σε προγράμματα-πελάτες email, κοινωνικά δίκτυα ή SMS δεν είναι μεγάλη υπόθεση. Είναι όμως δυνατόν στο μέλλον, όταν ένα εμφύτευμα εγκεφάλου γίνει τόσο συνηθισμένο όσο ένα smartphone, να λαμβάνουμε spam στον εγκέφαλο;

Αλίμονο, αυτό είναι αναπόφευκτο.

Τουλάχιστον αυτό λένε οι ειδικοί. Για παράδειγμα, ο τεχνολόγος του The Intercept (Micah Lee):

Μου φαίνεται ότι ο ανθρώπινος πολιτισμός απέχει εκατοντάδες χρόνια από το σημείο στο οποίο μπορεί να δημιουργήσει λογισμικό χωρίς κρίσιμα σφάλματα. Αν είναι δυνατόν.

Είναι δύσκολο να διαφωνήσεις με τον Μάικ. Μπορείτε να ονομάσετε τουλάχιστον ένα πρόγραμμα ή εφαρμογή που δεν έχει ούτε ένα σφάλμα; Απίθανος. Το πρόβλημα είναι ότι ένα πιθανό εμφύτευμα εγκεφάλου είναι η ίδια συσκευή με ένα σύγχρονο smartphone ή υπολογιστή. Πολύ πιο τέλειο, φυσικά. Αλλά η ουσία είναι ότι έχει επίσης ένα κέλυφος λογισμικού που το τρέχει. Και αυτό το κέλυφος θα έχει σφάλματα και τρωτά σημεία.

Οι δύο μεγαλύτερες εταιρείες λογισμικού, η Google και η Apple, εξακολουθούν να αναδεικνύονται εκ νέου τρωτά σημεία. Είναι σαν ύδρα: στο φόντο ενός διορθωμένου σφάλματος, δύο εμφανίζονται στο μέλλον.

Μια πιθανή λύση είναι ο περιορισμός της εξωτερικής αλληλεπίδρασης του εμφυτεύματος. Δηλαδή, θα μπορεί να επιτελεί ορισμένες λειτουργίες, αλλά δεν θα έχει σύνδεση με το Διαδίκτυο ή τον έξω κόσμο.

Ωστόσο, τι γίνεται αν χρειαστεί να ενημερώσετε το λογισμικό στο εμφύτευμα; Ή να διορθώσετε ένα λάθος; Πρέπει ακόμα να δώσετε σε κάποιον άλλο πρόσβαση στον εγκέφαλό σας. Δεν υπάρχει λύση σε αυτό το πρόβλημα.

Μελλοντικός

Τα εμφυτεύματα εγκεφάλου είναι απλώς θέμα χρόνου. Μόλις εμφανιστεί μια σταθερή τεχνολογία, οι κορυφαίες εταιρείες θα αρχίσουν να κυκλοφορούν τις λύσεις τους. Και το πιο σημαντικό, θα θελήσετε να τα αγοράσετε.

Ένας από τους λόγους για τους οποίους ο ακριβής χρόνος εμφάνισης ενός τέτοιου εμφυτεύματος είναι άγνωστος είναι τα υλικά. Μέχρι στιγμής, αυτό που μπορεί να λειτουργήσει είναι το γραφένιο, μια τροποποίηση άνθρακα πάχους ενός ατόμου. Έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και δεδομένου ότι είναι κατασκευασμένο από οργανικό υλικό, η πιθανότητα βιοσυμβατότητας είναι υψηλή.

Όμως, παρά το γεγονός ότι οι επιστήμονες ερευνούν τη βιοσυμβατότητα του γραφενίου τώρα, είμαστε ακόμα δεκαετίες μακριά από το μέλλον με εμφυτεύματα στο κεφάλι μας. Είναι καλό ή κακό;