Pomoćnik u mozgu. Kako će implantati promijeniti naše živote u budućnosti

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 03:58

U budućnosti će moždani implantati postati uobičajeni kao pametni telefon. Da, nije se tako lako pohvaliti novim modelom implantata, ali prednosti takvog pomoćnika u mozgu su neosporne. Shvatili smo kako implantati mogu pomoći u svakodnevnom životu.

Što biste dali da možete vidjeti u mraku? Ili za čip u glavi, koji na prvu naredbu može dati bilo koju informaciju ranije pročitanu? Ili isti čip, ali s mogućnošću odlaska na internet kako biste vidjeli stranicu Wikipedije u vašoj glavi?

Disciplina neuroprotetika bavi se uvođenjem neuralnih proteza u mozak. Prva neuralna proteza stvorena je 1957. za osobe s oštećenjem sluha. Proteza je dobila naziv "kohlearni implantat" (lat. Cochlea - puž). Neophodan je osobama kod kojih je oštećenje sluha uzrokovano oštećenjem struktura pužnice – slušnog dijela unutarnjeg uha ili slušnog analizatora.

Bit metode je da se u tijelo ugrađuje uređaj koji može pretvarati zvučne impulse koje čita vanjski mikrofon u signale koje može razumjeti živčani sustav. S vremenom, kako se pacijent prilagođava implantatu, postaje sposoban čuti.

Nakon stvaranja kohlearnih implantata, neuroprostetika je napravila veliki korak naprijed. A ovo što znanost sada radi doista izgleda kao znanstvena fantastika.

Bionički dijelovi tijela

Stvaranje umjetnih dijelova tijela kojima se mozak može upravljati poput pravih jedan je od zadataka neuroprotetike. Znanstvenici sa Sveučilišta Johns Hopkins postigli su značajan napredak u tome. Uspjeli su izraditi dvije proteze za Lesa Baugha, kojemu su amputirane obje ruke.

Bach je prije 40 godina ostao bez ruku uslijed jakog strujnog udara, pa se zadatak znanstvenika nije ograničio samo na izradu proteza. Prije svega, trebali su probuditi živčane završetke u tijelu, jer su nakon 40 godina neaktivnosti izgubili sposobnost čitanja i prijenosa signala.

Prototip koji se nosi na Bachu izgleda ovako.

Ispod majice je korzet na koji su pričvršćeni senzori. Čitaju signale iz živčanih završetaka, pretvarajući ih u obrasce koje proteze mogu razumjeti.

Počevši koristiti proteze, Bach je iznenadio čak i njihove tvorce. Ne samo da ih je uspio kontrolirati, već i kombinirati geste objema rukama u isto vrijeme. Prema samom Bachu, “proteze su mu otvorile vrata u novi svijet”. Uz njihovu pomoć može, na primjer, podizati i premještati predmete.

Ipak, proteze su daleko od idealnih. Pokreti se reproduciraju uzastopno u svakom "zglobu". Odnosno, da bi pomaknuo ruku, Bach mora prvo pokrenuti zglob ramena, zatim lakat, a tek onda zglob zapešća. Međutim, jedan od inženjera projekta, Michael McLoughlin, ne misli da je to veliki problem:

Tek smo počeli. Sjetite se interneta u njegovim ranim danima. Sljedećih 10 godina bit će fenomenalno.

Opažanje neurona

Jedan od najuzbudljivijih dijelova neuroprotetike je poboljšanje performansi mozga. I u tome su znanstvenici Neurotehnološkog centra Sveučilišta Columbia postigli najveće rezultate. Uspjeli su usaditi nit načičkanu mikroskopskim elektroničkim uređajima u mozak miša. Uz njihovu pomoć uspjeli su pratiti i stimulirati pojedine neurone u mozgu.

Sada je glavni cilj projekta što bolje proučiti mozak sisavaca. Znanstvenici još uvijek ne mogu razumjeti kako aktivnost pojedinih neurona izaziva emocije i osjete. Ljudski mozak sadrži. Mozak miša je tisuću puta manji, a ovo je još uvijek fantastična količina nepoznatih informacija.

Iznenađujuće, neuroni prijateljski percipiraju strani objekt. Tijekom pet tjedana koliko je promatran mišji mozak, nije otkriveno odbijanje.

Sljedeći korak je implementacija mreže niti koja sadrži nove senzore. Također želimo proučavati mozak miševa u njihovom svakodnevnom životu i radimo na daljinskom prijenosu informacija s neurona.

Tim još nije razmišljao o prvom eksperimentu na ljudskom mozgu. Projekt će se testirati najmanje nekoliko godina, a tek tada, nakon desetaka uspješnih pokušaja, moći će se testirati na čovjeku. Ako projekt i dalje bude uspješan, umjetni objekti koji su povezani s neuronima otvorit će beskrajne mogućnosti: od proučavanja mozga na dotad nedostižnoj razini do stimuliranja moždanih funkcija pomoću električnih impulsa.

Što ako budu hakirani?

Moje ime je Bakare Baito i nećak sam nigerijskog princa. Moj ujak je umro i ostavio mi 2 milijuna dolara. Nažalost, ja sam u drugoj zemlji i nemam novca za kartu. Molimo pošaljite novac za kartu i mi ćemo podijeliti novac.

Ako filteri za neželjenu poštu vašeg klijenta e-pošte rade dobro, takve poruke rijetko primate. Ako je loše, onda češće. Još je gore ako ste vjerovali u sličnu priču i barem jednom prebacili novac.

Međutim, neželjena pošta u klijentima e-pošte, društvenim mrežama ili SMS-u nije velika stvar. No, je li moguće da ćemo u budućnosti, kada moždani implantat postane uobičajen kao pametni telefon, primati neželjenu poštu u mozak?

Jao, to je neizbježno.

Tako barem kažu stručnjaci. Na primjer, tehnolog Intercepta (Micah Lee):

Čini mi se da je ljudska civilizacija stotinama godina od točke u kojoj može stvarati softver bez kritičnih pogrešaka. Ako je ikako moguće.

Teško je ne složiti se s Mikeom. Možete li navesti barem jedan program ili aplikaciju koja nema niti jedan bug? malo vjerojatno. Problem je u tome što je potencijalni moždani implantat isti uređaj kao i moderni pametni telefon ili računalo. Puno savršenije, naravno. Ali poenta je da ima i softversku ljusku koja ga pokreće. I ova ljuska će imati greške i ranjivosti.

Dvije najveće softverske tvrtke, Google i Apple, još uvijek se ponovno pojavljuju ranjivosti. Oni su poput hidre: na pozadini jedne ispravljene greške, dvije se pojavljuju u budućnosti.

Moguće rješenje je ograničavanje vanjske interakcije implantata. Odnosno, on će moći obavljati određene funkcije, ali neće imati vezu s internetom ili vanjskim svijetom.

Međutim, što ako trebate ažurirati softver na implantatu? Ili ispraviti grešku? I dalje morate nekom drugom dati pristup svom mozgu. Ne postoji rješenje za ovaj problem.

Budućnost

Moždani implantati samo su pitanje vremena. Čim se pojavi stabilna tehnologija, vodeće tvrtke će početi objavljivati svoja rješenja. I što je najvažnije, poželjet ćete ih kupiti.

Jedan od razloga zašto se ne zna točno vrijeme pojave takvog implantata su materijali. Do sada bi mogao funkcionirati grafen, modifikacija ugljika debljine jedan atom. Ima dobru električnu vodljivost, a budući da je izrađen od organskog materijala, velika je vjerojatnost biokompatibilnosti.

No, unatoč činjenici da znanstvenici sada istražuju biokompatibilnost grafena, još smo desetljećima daleko od budućnosti s implantatima u našim glavama. Je li to dobro ili loše?