Ρομποτική: Ο εγκέφαλος σκέφτεται συνεχώς, μαθαίνει, απομνημονεύει, αναγνωρίζει μοτίβα και αποκωδικοποιεί αισθητηριακά σήματα - για να μην αναφέρουμε το συντονισμό και την κίνηση του σώματός μας.
Στην κλασική ταινία του 1987 «RoboCop», ο νεκρός αστυνομικός του Ντιτρόιτ Άλεξ Μέρφι ξαναγεννιέται ως σάιμποργκ. Έχει ένα ρομποτικό σώμα και μια πλήρη διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή που του επιτρέπει να ελέγχει τις κινήσεις του με το μυαλό του. Μπορεί να έχει πρόσβαση σε διαδικτυακές πληροφορίες, όπως πρόσωπα υπόπτων, να χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη (AI) για να βοηθήσει στην ανίχνευση απειλών και οι ανθρώπινες αναμνήσεις του έχουν ενσωματωθεί με αυτές από μια μηχανή.
Είναι αξιοσημείωτο να πιστεύουμε ότι οι βασικές μηχανικές ρομποτικές τεχνολογίες της ταινίας έχουν σχεδόν τώρα ολοκληρωθεί από ανθρώπους όπως το τρέξιμο, το άλμα Atlas της Boston Dynamics και το νέο τετράποδο Corleo της Kawasaki. Παρομοίως, βλέπουμε ρομποτικούς εξωσκελετούς που επιτρέπουν στους παράλυτους ασθενείς να κάνουν πράγματα όπως το περπάτημα και το ανέβασμα σκαλοπατιών ανταποκρινόμενοι στις χειρονομίες τους.
Οι προγραμματιστές έχουν μείνει πίσω όσον αφορά την κατασκευή μιας διεπαφής στην οποία οι ηλεκτρικοί παλμοί του εγκεφάλου μπορούν να επικοινωνούν με μια εξωτερική συσκευή. Αλλάζει κι αυτό όμως. Στην τελευταία ανακάλυψη, μια ερευνητική ομάδα με έδρα το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια αποκάλυψε ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα που επέτρεπε σε μια γυναίκα με παράλυση να μεταδίδει ζωντανά τις σκέψεις της μέσω AI σε μια συνθετική φωνή με μόλις τρία δευτερόλεπτα καθυστέρηση.
Η ιδέα της διεπαφής μεταξύ νευρώνων και μηχανών πηγαίνει πολύ πιο πίσω από το RoboCop. Τον 18ο αιώνα, ένας Ιταλός γιατρός ονόματι Luigi Galvani ανακάλυψε ότι όταν ο ηλεκτρισμός διέρχεται από ορισμένα νεύρα στο πόδι ενός βατράχου, αυτό θα συσπάται. Αυτό άνοιξε το δρόμο για ολόκληρη τη μελέτη της ηλεκτροφυσιολογίας, η οποία εξετάζει πώς τα ηλεκτρικά σήματα επηρεάζουν τους οργανισμούς.
Η αρχική σύγχρονη έρευνα για τις διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή ξεκίνησε στα τέλη της δεκαετίας του 1960, με τον Αμερικανό νευροεπιστήμονα Eberhard Fetz να συνδέει τους εγκεφάλους των πιθήκων στα ηλεκτρόδια και να δείχνει ότι μπορούσαν να κινήσουν μια βελόνα μέτρου. Ωστόσο, αν αυτό έδειχνε κάποιες συναρπαστικές δυνατότητες, ο ανθρώπινος εγκέφαλος αποδείχτηκε πολύ περίπλοκος για να προχωρήσει γρήγορα αυτό το πεδίο.
Ο εγκέφαλος σκέφτεται συνεχώς, μαθαίνει, απομνημονεύει, αναγνωρίζει μοτίβα και αποκωδικοποιεί αισθητηριακά σήματα – για να μην αναφέρουμε το συντονισμό και την κίνηση του σώματός μας. Λειτουργεί σε περίπου 86 δισεκατομμύρια νευρώνες με τρισεκατομμύρια συνδέσεις που επεξεργάζονται, προσαρμόζονται και εξελίσσονται συνεχώς σε αυτό που ονομάζεται νευροπλαστικότητα. Με άλλα λόγια, υπάρχουν πολλά να καταλάβουμε.
Μεγάλο μέρος της πρόσφατης προόδου έχει βασιστεί στην πρόοδο της ικανότητάς μας να χαρτογραφούμε τον εγκέφαλο, εντοπίζοντας τις διάφορες περιοχές και τις δραστηριότητές τους. Μια σειρά τεχνολογιών μπορούν να παράγουν διορατικές εικόνες του εγκεφάλου (συμπεριλαμβανομένης της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI) και της τομογραφίας εκπομπής ποζιτρονίων (PET)), ενώ άλλες παρακολουθούν ορισμένα είδη δραστηριότητας (συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) και της πιο επεμβατικής ηλεκτροκορτιογραφίας (ECoG)).
Ωστόσο, ενώ αυτά ελέγχονται συνήθως με μια εξωτερική διεπαφή, όπως ένα ακουστικό EEG, τα εμφυτεύματα τσιπ είναι σε μεγάλο βαθμό το νέο σύνορο. Έχουν ενεργοποιηθεί από τις προόδους στα τσιπ AI και τα μικροηλεκτρόδια, καθώς και τα νευρωνικά δίκτυα βαθιάς μάθησης που τροφοδοτούν τη σημερινή τεχνολογία AI. Αυτό επιτρέπει ταχύτερη ανάλυση δεδομένων και αναγνώριση προτύπων, τα οποία μαζί με τα ακριβέστερα εγκεφαλικά σήματα που μπορούν να αποκτηθούν με εμφυτεύματα, έχουν καταστήσει δυνατή τη δημιουργία εφαρμογών που εκτελούνται σχεδόν σε πραγματικό χρόνο.
Το Neuralink του Έλον Μασκ κατάφερε να κάνει τους ασθενείς να ελέγχουν έναν δρομέα υπολογιστή χρησιμοποιώντας παρόμοιες τεχνικές. Ωστόσο, αξίζει επίσης να τονιστεί ότι τα νευρωνικά δίκτυα βαθιάς μάθησης επιτρέπουν πιο εξελιγμένες συσκευές που βασίζονται σε άλλες μορφές παρακολούθησης του εγκεφάλου.
Η ερευνητική μας ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Nottingham Trent έχει αναπτύξει έναν προσιτό αναγνώστη εγκεφαλικών κυμάτων χρησιμοποιώντας εξαρτήματα εκτός ραφιού που επιτρέπει σε ασθενείς που πάσχουν από παθήσεις όπως το σύνδρομο εντελώς κλειδωμένου (CLIS) ή τη νόσο των κινητικών νευρώνων (MND) να μπορούν να απαντούν «ναι» ή «όχι» σε ερωτήσεις. Υπάρχει επίσης η δυνατότητα ελέγχου ενός ποντικιού υπολογιστή χρησιμοποιώντας την ίδια τεχνολογία.
Το μέλλον
Η πρόοδος στην τεχνητή νοημοσύνη, την κατασκευή τσιπ και τη βιοϊατρική τεχνολογία που επέτρεψαν αυτές τις εξελίξεις αναμένεται να συνεχιστεί τα επόμενα χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι οι διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή συνεχίζουν να βελτιώνονται. Στα επόμενα δέκα χρόνια, μπορούμε να περιμένουμε περισσότερες τεχνολογίες που παρέχουν στα άτομα με αναπηρία ανεξαρτησία, βοηθώντας τα να μετακινούνται και να επικοινωνούν πιο εύκολα. Αυτό συνεπάγεται βελτιωμένες εκδόσεις των τεχνολογιών που ήδη αναδύονται.
Μεσοπρόθεσμα έως μακροπρόθεσμα θα περίμενα να δω πολλές από τις δυνατότητες ενός RoboCop, συμπεριλαμβανομένων των φυτεμένων αναμνήσεων και των ενσωματωμένων εκπαιδευμένων δεξιοτήτων που υποστηρίζονται με σύνδεση στο διαδίκτυο. Μπορούμε επίσης να περιμένουμε να δούμε επικοινωνία υψηλής ταχύτητας μεταξύ των ανθρώπων μέσω «εγκεφαλικού Bluetooth».
Θα πρέπει να είναι παρομοίως δυνατό να δημιουργηθεί ένας άνθρωπος έξι εκατομμυρίων δολαρίων, με βελτιωμένη όραση, ακοή και δύναμη, εμφυτεύοντας τους σωστούς αισθητήρες και συνδέοντας τα σωστά εξαρτήματα για να μετατρέψουν τα σήματα των νευρώνων σε δράση (ενεργοποιητές). Αναμφίβολα θα εμφανιστούν και εφαρμογές καθώς αυξάνεται η κατανόησή μας για τη λειτουργικότητα του εγκεφάλου που δεν έχουμε σκεφτεί ακόμη.
Σαφώς, σύντομα θα καταστεί αδύνατο να συνεχίσουμε να αναβάλλουμε ηθικά ζητήματα. Θα μπορούσαν να χακαριστούν οι εγκέφαλοί μας και να φυτευτούν ή να διαγραφούν οι αναμνήσεις; Θα μπορούσαν να ελεγχθούν τα συναισθήματά μας; Θα έρθει η μέρα που θα χρειαστεί να ενημερώσουμε το λογισμικό του εγκεφάλου μας και να πατήσουμε το restart;
Με κάθε βήμα προς τα εμπρός, ερωτήματα όπως αυτά γίνονται όλο και πιο πιεστικά. Τα κύρια τεχνολογικά εμπόδια έχουν ουσιαστικά ξεπεραστεί. Είναι καιρός να αρχίσουμε να σκεφτόμαστε σε ποιο βαθμό θέλουμε να ενσωματώσουμε αυτές τις τεχνολογίες στην κοινωνία. Όσο νωρίτερα τόσο το καλύτερο.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον ΚόσμοΑκολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube
