Styr prylar med tankens kraft. Hur neurala gränssnitt föddes och vad de kan nu

När det kommer till teknik kommer Elon Musk säkerligen att dyka upp. Med ena handen försöker han kolonisera Mars, med den andra skakar han regelbundet de globala aktie- och kryptovalutamarknaderna. 2019 introducerade den excentriske affärsmannen sitt nästa idébarn för världen - företaget Neuralink, som utvecklar teknologier för hjärn-dator-gränssnittet. Startup-specialister tror att resultaten av deras forskning kan vinna vissa neurologiska sjukdomar. Och i framtiden - inget mindreförbättraEn snabbguide till Elon Musks nya hjärnimplantatföretag, Neuralink / Los Angeles Times» person.

Dock den experimentella apor Masken i denna fråga är långt ifrån pionjärer.

Hur allt började

Teknik som tillåter utbyte av information mellan hjärnan och en extern enhet - en dator, proteser, smartphone, rullstol eller annan medicinsk utrustning – började utvecklas tidigare århundrade. 1965 ledde neurofysiologen José Delgado

experimenteraT. Marzullo. Det saknade manuskriptet av Dr. Jose Delgados Radio Controlled Bulls / NCBI: Han designade ett neurochip och implanterade det i hjärnan på en tjur som deltog i en tjurfäktning. Testaren ville bevisa att olika stimuli kan kontrolleras genom direkt verkan på hjärnan. aggression djur.

Experimentet gick till så här: Delgado gick in på arenan, tjuren såg målet och när avståndet mellan tjurfäktaren och djuret reducerades till dödlig, tryckte forskaren på en knapp på kontrollpanelen. Tjuren hoppade åt sidan. För att konsolidera resultatet tog Delgado ut en röd flagga. Det fanns ingen hämnd: enheten räddade forskaren från att bli träffad av horn för andra gången. Resultaten av experimentet bevarades i video-.

Senare fortsatte professor Delgado sin framgångsrikT. Marzullo. Det saknade manuskriptet av Dr. Jose Delgados Radio Controlled Bulls / NCBI experiment på andra djur, och 1970 i en intervju med The New York Times saHjärnforskaren José Delgado frågar — "Vilken typ av människor skulle vi vilja bygga?" / NYT verkligen revolutionerande fras:

Människan befinner sig vid en vändpunkt i evolutionen. Vi är nära att konstruera mentala funktioner på egen hand. Frågan är, vilken typ av människor skulle vi helst vilja skapa?

Då orsakade resultaten av forskarens forskning en uppsving etisk meningsskiljaktigheter. Men de potentiella fördelarna med tekniken uppvägde, och det vetenskapliga samfundet började experimentera på människor.

Äran av världens första cyborg gick till den förlamade artisten Johnny Ray. På grund av en allvarlig skada har han liditT. Halan, J. Ortiz, D. Reddy, A. Altamimi, A. Ajibowo, S. Fabara. Locked-in Syndrome: A Systematic Review of Long-Term Management and Prognos / NCBI inlåst syndrom: oförmögen att röra sig, tala eller ens blinka. 1998 neurolog Philip Kennedy implanterasFörvandla tankar till handling / The Washington Post in i Johnnys hjärnmikroelektrod. Rei var tvungen att tänka på enkla rörelser som att räcka upp handen. Nervimpulser motsvarande dessa handlingar flyttade markören på datorskärmen. Så den förlamade konstnären fick möjlighet att kommunicera.

Sant, inte länge. Fyra år efter operationen dog den första mänskliga cyborgen och Dr Kennedy fick slut på forskningsanslag. Sedan bestämde sig läkaren för att offra sig till vetenskapen och 2014 implanterasNeurologen som hackade sin hjärna - och nästan tappade förståndet / trådade elektroder i ditt eget huvud. För att göra detta åkte han till Belize, eftersom USA förbjöd sådana experiment. Men redan nästa år var studien tvungen att inskränkas på grund av Dr Kennedys försämrade hälsa.

Vad är neurala gränssnitt

Du kan skapa en anslutning med enheten på olika sätt, så alla befintliga neurala gränssnitt är indelade i typer:

• Inkräktande - de som implanteras direkt i hjärnan. Experimenten från Delgado och Kennedy är just sådana.
• Minimalt invasiv, där elektroderna är placerade på ytan av hjärnan. Till exempel välkänd och länge använt för behandling av dövhet cochleaimplantatCochlea Implant Support: Rekommendationer från 2021 World Hearing Report / Cochlea Implant International Community of Action.
• icke-invasiv - inte kräver operation i princip. Så här fungerar många enheter - från elektroencefalogram till neurofitness-maskiner.

Det finns en annan klassificering. Enligt principen att läsa och skicka en signal kan hjärnans gränssnitt vara enkelriktad (kommunikation fungerar antingen från person till enhet eller vice versa) eller dubbelriktad (chippet kan skicka och ta emot signaler samtidigt). De sistnämnda existerar än så länge bara på nivån av begrepp och vetenskapliga hypoteser.

Där neurala gränssnitt redan används

Medicinen

Bara 25 år har gått sedan den första operationen i hjärnan på en förlamad konstnär, men neurotekniken har snabbt rusat fram. Imponerande resultat har uppnåtts inom området protetik och rehabilitering. Till exempel, 2016, forskare från Johns Hopkins University skapasTankestyrd armprotes kan också skicka sensoriska signaler till patienter / Johns Hopkins University en robotarm som styrs av tankens kraft. Specialister från University of California som använder det neurala gränssnittet, muskelstimulering och suspension lärdeCh. King, P. Wang, C. McCrimmon, C. Chou. Genomförbarheten av ett funktionellt elektriskt stimuleringssystem för hjärn-datorgränssnitt för återställande av promenader över jord efter paraplegi / Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation gå om en förlamad person från midjan och nedåt. En annan grupp forskare lyckades delvis återupprättaA. 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. Långtidsträning med ett hjärn-maskin-gränssnittsbaserat gångprotokoll inducerar partiell neurologisk återhämtning hos paraplegiska patienter/naturen ryggmärg hos patienter som använder ett neurogränssnitt, virtuell verklighet och exoskelett.

I augusti 2021, MIT-forskare, tillsammans med kollegor från Shanghai Zhao Tong University lämnatsUppblåsbar robothand ger amputerade beröringskontroller i realtid / MIT News taktil handprotes. Det låter dig inte bara kontrollera dina fingrar, utan ger dig också tillbaka känseln: du kan klappa en katt och känna strukturen på hennes mjuka päls stubbe.

Det finns också framsteg inom området synbehandling. 2017 i Ryssland för första gången hölls operation för att installera bioniska implantat hos patienter med skadad näthinna. En kamera inbyggd i glasögonen sände en signal till cybereye, som skickade visuella bilder till hjärnan. Forskare är nu tester teknologier för kortikala implantat. Det skiljer sig genom att mikrochippet gör att blinda kan ta emot en bild utan sina ögon. Faktiskt att se med hjärnan.

Att läsa hjärnsignaler hjälper till att bättre förstå det känslomässiga tillståndet hos en person och till och med hantera vissa neurologiska störningar. Till exempel, det neurala gränssnittet utvecklat av NeuroAngel startup, definierar utbrändhet från jobbet. Ett PigPug-headset hjälper barn med autismspektrumstörning eller syndrom uppmärksamhetsbrist hyperaktivitetsstörning lär dig att koncentrera dig och slappna av.

Underhållning

Spelindustrin strävar efter att använda hjärnanslutningen för att förbättra spelet. Redan nu kan du med hjälp av headset styra karaktärer genom att koncentrera dig på vissa delar av skärmen. Så här fungerar samma PigPug-simulator. Mest troligt, inom en snar framtid kommer hjärngränssnitt att hjälpa till att kontrollera avatarer i metaversen och individuella VR-spel.

År 2021, det franska företaget NextMind tog ut den första enheten på marknaden som låter dig utfärda kommandon till en dator och en TV. Med lanseringen av en tillräcklig mängd kompatibel programvara kommer ett sådant headset att öppna upp för många inkluderande möjligheter för dem som inte kan kontrollera utrustningen på vanligt sätt.

Vad kan utvecklingen av neuroteknik leda till?

Sedan vetenskapsmannen gick en mot en mot en flisad tjur har debatten kring symbiosen mellan neurala gränssnitt och människor inte avtagit. Optimistiska teknikförespråkare förutspår en era cyborgs. De tror att sådana människor kan betraktas som representanter för en ny gren av evolutionen. Naturen kunde inte hjälpa dem, men maskiner hjälpte. Den brittiske forskaren, oberoende forskaren, ekologen och futuristen James Lovelock skriverCyborgs kommer att ersätta människor och göra om världen, säger James Lovelock / NBC News i sin bok:

Framtiden kommer inte att förstås av människor, utan av dem som jag kallar cyborgs. De designar och bygger själva.

Kopplingen mellan naturlig och artificiell intelligens kan vända vår förståelse av många saker: om att hantera prylar, om uppfattningen av information och arbetsprocesser. I framtidsforskarnas djärvaste prognoser flimrar till och med orden "telepati", "sinneuppladdning" och "digital odödlighet".

Men hjärnan och dess potential är fortfarande dåligt förstådd. Så dystopisk skript finns också. Alla anslutningar kan hackas, och hjärnan-datoranslutningen är inget undantag. Neurogränssnitt kan potentiellt vara ett "pass" in i medvetandet, och det är, enligt motståndare till tekniken, det man ska vara rädd för.