Kontrolējiet sīkrīkus ar domu spēku. Kā radās neironu saskarnes un uz ko tās tagad spēj

Runājot par tehnoloģijām, Elons Masks noteikti parādīsies. Ar vienu roku viņš cenšas kolonizēt Marsu, ar otru regulāri satricina pasaules akciju un kriptovalūtu tirgus. 2019. gadā ekscentriskais biznesmenis iepazīstināja pasauli ar savu nākamo prāta bērnu - uzņēmumu Neuralink, kas izstrādā tehnoloģijas smadzeņu un datora saskarnei. Startup speciālisti uzskata, ka viņu pētījumu rezultāti var uzvarēt dažas neiroloģiskas slimības. Un turpmāk – ne mazākuzlabotĪss ceļvedis par Elona Maska jauno smadzeņu implantu uzņēmumu Neuralink / Los Angeles Times" persona.

Tomēr eksperimentālā pērtiķi Maska šajā jautājumā ir tālu no pionieriem.

Kā tas viss sākās

Tehnoloģijas, kas ļauj apmainīties ar informāciju starp smadzenēm un ārēju ierīci – datoru, protēzes, viedtālrunis, ratiņkrēsls vai cita medicīnas ierīce – sāka attīstīties agrāk gadsimtā. 1965. gadā neirofiziologs Hosē Delgado vadīja

eksperimentsT. Marzullo. Pazudušais manuskripts Dr. Hosē Delgado radio vadāmie buļļi / NCBI: Viņš izstrādāja neiročipu un implantēja to buļļa smadzenēs, kurš piedalījās vēršu cīņā. Testētājs vēlējās pierādīt, ka dažādus stimulus var kontrolēt, tieši iedarbojoties uz smadzenēm. agresija dzīvnieks.

Eksperiments noritēja šādi: Delgado iegāja arēnā, vērsis ieraudzīja mērķi, un, kad attālums starp vēršu cīnītāju un dzīvnieku tika samazināts līdz liktenīgam, zinātnieks nospieda pogu vadības panelī. Vērsis palēca malā. Lai nostiprinātu rezultātu, Delgado izņēma sarkano karogu. Atriebības nebija: ierīce paglāba pētnieku no otrreizēja sitiena ar ragiem. Eksperimenta rezultāti tika saglabāti gadā video.

Vēlāk profesors Delgado turpināja savu veiksmīgsT. Marzullo. Pazudušais manuskripts Dr. Hosē Delgado radio vadāmie buļļi / NCBI eksperimentus ar citiem dzīvniekiem, un 1970. gadā intervijā laikrakstam The New York Times teicaSmadzeņu pētnieks Hosē Delgado jautā: "Kādus cilvēkus mēs vēlētos būvēt?" / NYT patiesi revolucionāra frāze:

Cilvēku rase atrodas evolūcijas pagrieziena punktā. Mēs esam tuvu garīgo funkciju konstruēšanai paši. Jautājums ir, kādus cilvēkus mēs vēlētos radīt ideāli?‎

Tad zinātnieka pētījumu rezultāti izraisīja satraukumu ētiski nesaskaņas. Taču potenciālie ieguvumi no tehnoloģijas atsvēra, un zinātnieku kopiena sāka eksperimentēt ar cilvēkiem.

Pasaulē pirmā kiborga slava tika paralizētajam māksliniekam Džonijam Rejam. Nopietnas traumas dēļ viņš cietaT. Halans, Dž. Ortizs, D. Redijs, A. Altamimi, A. Ajibowo, S. Fabara. Ieslēgts sindroms: sistemātisks ilgtermiņa pārvaldības un prognozēšanas pārskats / NCBI bloķēts sindroms: nespēj kustēties, runāt vai pat mirkšķināt. 1998. gadā neirologs Filips Kenedijs implantētsDomu pārvēršana darbībās / The Washington Post Džonija smadzeņu mikroelektrodā. Rei bija jāizdomā vienkāršas kustības, piemēram, rokas pacelšana. Nervu impulsi, kas atbilst šīm darbībām, pārvietoja kursoru datora ekrānā. Tātad paralizētajam māksliniekam bija iespēja sazināties.

Tiesa, ne uz ilgu laiku. Četrus gadus pēc operācijas pirmais cilvēka kiborgs nomira, un doktoram Kenedijam beidzās pētniecības dotācijas. Tad ārsts nolēma sevi upurēt zinātnei un 2014.g implantētsNeirologs, kurš uzlauza viņa smadzenes — un gandrīz zaudēja prātu / vadu elektrodi tavā galvā. Lai to izdarītu, viņš devās uz Belizu, jo ASV tādus aizliedza eksperimentiem. Taču jau nākamajā gadā pētījums bija jāierobežo doktora Kenedija veselības pasliktināšanās dēļ.

Kas ir neironu saskarnes

Savienojumu ar ierīci var izveidot dažādos veidos, tāpēc visas esošās neironu saskarnes ir sadalītas tipos:

• Invazīvs - tie, kas tiek implantēti tieši smadzenēs. Delgado un Kenedija eksperimenti ir tieši tādi.
• Minimāli invazīvs, kurā elektrodi atrodas uz smadzeņu virsmas. Piemēram, plaši pazīstams un sen izmantots kurluma ārstēšanai kohleārie implantiCochlear implantu atbalsts: ieteikumi no 2021. gada Pasaules dzirdes ziņojuma / Cochlear Implant International Community of Action.
• neinvazīvs - principā nav nepieciešama operācija. Šādi darbojas daudzas ierīces - no elektroencefalogrammas uz neirofitnesa iekārtām.

Ir arī cita klasifikācija. Saskaņā ar signāla nolasīšanas un nosūtīšanas principu smadzeņu saskarnes var būt vienvirziena (saziņa darbojas vai nu no cilvēka uz ierīci, vai otrādi) vai divvirzienu (mikroshēma vienlaikus var nosūtīt un saņemt signālus). Pēdējie līdz šim pastāv tikai jēdzienu un zinātnisku hipotēžu līmenī.

Kur jau tiek izmantotas neironu saskarnes

Zāles

Kopš pirmās paralizēta mākslinieka smadzeņu operācijas ir pagājuši tikai 25 gadi, taču neirotehnoloģijas strauji steidzās uz priekšu. Iespaidīgi rezultāti sasniegti protezēšanas un rehabilitācijas jomā. Piemēram, 2016. gadā Džona Hopkinsa universitātes zinātnieki izveidotsAr domu kontrolētu protēžu roku var arī nosūtīt sensoros signālus pacientiem / Džona Hopkinsa universitāte robotu roka, ko kontrolē domas spēks. Speciālisti no Kalifornijas Universitātes, izmantojot neironu saskarni, muskuļu stimulāciju un apturēšanu mācījaCh. Karalis, P. Vangs, C. Makkrimons, C. Chou. Smadzeņu un datora saskarnes funkcionālās elektriskās stimulācijas sistēmas iespējamība, lai atjaunotu staigāšanu virs zemes pēc paraplēģijas / Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation atkārtoti staigāt paralizētu cilvēku no jostasvietas uz leju. Citai pētnieku grupai tas daļēji izdevās atjaunotA. Donati, S. Šokurs, E. Morija, D. Kamposs, R. Moli, C. Gitija, P. Augusto, S. Tripodi, K. Piress, G. Pereira, F. Brazīlija, S. Gallo, A. Lins, A. Takigami, M. Aratanha, S. Džoši, H. Blēlers, G. Čens, A. Rūdolfs, M. Nicolelis. Ilgtermiņa apmācība ar smadzeņu un mašīnas interfeisu balstītu gaitas protokolu izraisa daļēju neiroloģisku atveseļošanos pacientiem ar paraplēģiju / daba muguras smadzenes pacientiem, kuri izmanto neirointerfeisu, virtuālā realitāte un eksoskelets.

2021. gada augustā MIT pētnieki kopā ar kolēģiem no Šanhajas Džao Tongas universitātes iesniegtsPiepūšamā robotizētā roka sniedz amputētiem reāllaika taustes vadību / MIT ziņas taustes protēzes roka. Tas ne tikai ļauj kontrolēt pirkstus, bet arī atgriež taustes sajūtu: varat samīļot kaķi un just viņas mīkstās kažokādas tekstūra celms.

Sasniegumi ir arī redzes ārstēšanas jomā. 2017. gadā Krievijā pirmo reizi notika operācija bionisko implantu uzstādīšanai pacientiem ar bojāta tīklene. Brillēs iebūvētā kamera pārraidīja signālu uz kiberaci, kas nosūtīja uz smadzenēm vizuālos attēlus. Zinātnieki tagad ir testiem kortikālo implantu tehnoloģijas. Tas atšķiras ar to, ka mikroshēma ļaus neredzīgajiem saņemt attēlu bez acīm. Patiesībā, lai redzētu ar smadzenēm.

Smadzeņu signālu lasīšana palīdz labāk izprast cilvēka emocionālo stāvokli un pat tikt galā ar dažiem neiroloģiskiem traucējumiem. Piemēram, neironu interfeiss, ko izstrādājis starta NeuroAngel, definē izdegšana no darba. PigPug austiņas palīdz bērni ar autisma spektra traucējumiem vai sindromu uzmanības deficīta hiperaktivitātes traucējumi iemācīties koncentrēties un atpūsties.

Izklaide

Spēļu industrijas mērķis ir izmantot smadzeņu un ierīču savienojumu, lai uzlabotu spēli. Jau tagad ar austiņu palīdzību var vadīt rakstzīmes, koncentrējoties uz noteiktiem ekrāna apgabaliem. Šādi darbojas tas pats PigPug simulators. Visticamāk, tuvākajā nākotnē smadzeņu saskarnes palīdzēs kontrolēt iemiesojumus metaversā un individuālo VR-spēles.

2021. gadā franču kompānija NextMind izvilka pirmā ierīce tirgū, kas ļauj izdot komandas datoram un televizoram. Izlaižot pietiekamu daudzumu saderīgas programmatūras, šādas austiņas pavērs daudz iekļaujošu iespēju tiem, kuri nespēj vadīt aprīkojumu ierastajā veidā.

Pie kā var novest neirotehnoloģiju attīstība?

Kopš zinātnieks cīnījās viens pret vienu pret šķelto vērsi, debates par neironu saskarņu un cilvēku simbiozi nav norimušas. Optimistiskie tehnoloģiju atbalstītāji prognozē laikmetu kiborgi. Viņi uzskata, ka šādus cilvēkus var uzskatīt par jaunas evolūcijas nozares pārstāvjiem. Daba viņiem nevarēja palīdzēt, taču palīdzēja mašīnas. Britu zinātnieks, neatkarīgs pētnieks, ekologs un futūrists Džeimss Lavloks rakstaKiborgi aizstās cilvēkus un pārtaisīs pasauli, saka Džeimss Lavloks / NBC News savā grāmatā:

Nākotni sapratīs nevis cilvēki, bet tie, kurus es saucu par kiborgiem. Viņi paši projektē un būvē.

Saikne starp dabisko un mākslīgo intelektu spēj pārvērst mūsu izpratni par daudzām lietām: par sīkrīku pārvaldību, par informācijas uztveri un darba procesiem. Futurologu drosmīgākajās prognozēs pat mirgo vārdi “telepātija”, “prāta augšupielāde” un “digitālā nemirstība”.

Tomēr smadzenes un to potenciāls joprojām ir slikti izprotams. Tātad distopisks pastāv arī skripti. Jebkurš savienojums var tikt uzlauzts, un smadzeņu un datora savienojums nav izņēmums. Neirointerfeiss potenciāli var būt "iekļūšana" apziņā, un tas, pēc tehnoloģiju pretinieku domām, ir tas, no kā jums vajadzētu baidīties.