Vaatamata mitme tehnoloogiaettevõtte julgetele ennustustele närviliideste tuleviku kohta on aju laienemise teadus alles lapsekingades. Mida arvavad teadlased kogu selle räniorust pärit hüpe kohta? Duke'i ülikoolis neurokomponentide liideste alal töötav neuroteadlane Mihhail Lebedev sai hiljuti Frontiersilt 100 000 dollari suuruse auhinna aju laiendamisega seotud töö kogumiku eest, mis on kirjutatud viimase nelja aasta jooksul.
See auhind peaks aitama teda ja tema kolleege Ion Oprist (Miami ülikooli neuroteadlane) ja Manuel Casanova (Lõuna-Carolina ülikooli arst) kokku panna järgmisel aastal rahvusvahelise teemakohase konverentsi. Singulaarsus vestles Lebedeviga, et teada saada tema seisukohti selle piirkonna arengu kohta.
Kas hüpe, mida näeme närviimplantaatide ja aju suurendamise kohta, on õigustatud?
Järgmise 10 aasta jooksul näeme mitmesuguste realistlike proteeside ja paljude insuldi ja seljaaju vigastustega ellujäänute rehabilitatsiooni tehnoloogiate ilmumist. Nendes kõrgetasemelistes artiklites kirjeldatav viis - näiteks asjaolu, et inimene õpib mõttejõuga tippima ja võtab vastu mitu miljonit aju siirdatud elektroodi - see kõik saabub, kuid 20 aasta pärast.
Võin eksida, sest uued tehnoloogiad arenevad kiiresti. Kui 10 aastat tagasi oli normaalne sisestada ajusse poole millimeetri pikkune elektrood, siis nüüd on need juba nanomõõtmelised. Muidugi jääb ajutegevuse dekodeerimine pikaks ajaks väljakutseks.
Kas teame kognitiivseid protsesse piisavalt, et nendega töötada?
Meil on põhiteadmised. Me teame, et mõned ajupiirkonnad on rohkem kognitiivsed (seotud õppimis- ja tunnetusfunktsioonidega) kui teised. Seega, kui soovite ajust saada rohkem lisateavet, peate elektroodid paigutama nendesse piirkondadesse või nende kohale. Kuid meil on väga keskpärane mõtteidee, nii et ma ei usu, et järgmise 10 aasta jooksul õpime vabalt hõljuvaid mõtteid dešifreerima.
Mida see tähendab inimeste lootustele kasutada aju laienemist AI-ga suhtlemiseks? Kas see on lühikeses või keskpikas perspektiivis realistlik?
Reklaamvideo:
Ma arvan, et see on rohkem kui reaalne, kuid esimene edu tuleb liitreaalsusest, kui kasutate AI-ga suhtlemiseks oma tavalisi meeli, mis on üsna head. Nimetagem seda eksomozgiks. Seega on otsene suhtlus tõesti hea mõte, kuid selle sidumise kanalite arv on siiski piiratud. Põhiprobleem on see, et me ei saa päriselt ajukoodist aru, seega ei tea me, kuidas seda liidest efektiivseks muuta.
Kuid minu mälu on piiratud, nii et liitreaalsuse prillid oleksid äärmiselt kasulikud, justkui AI saadab mind keskkonnas liikudes. Pole raske ette kujutada, et arvuti ja aju töötavad koos. Nii et aju toob näiteid, arvuti õpib ja aju kasutab ära välise seadme arvutusvõimet.
Millist aju suurendamist saate rakendada?
Võtke ükskõik milline ajufunktsioon ja võite proovida seda täiendada. Sensoorsete funktsioonide hulgas saab ajule lisada uusi meeli. Näiteks võite lisada elektromagnetväljade tunde, mida me tavaliselt ei tunne, ja see on uus tunne. Panoraamvaate nägemiseks võite need uued andurid asetada ümber pea ümbermõõdu. Muidugi katsetaksin kõigepealt loomadega.
Võite proovida stimuleerida ka teatud ajuosi, kuid praegu näitab valdav osa tööst, et saate ainult andmetöötluse teatud etappe maha suruda, mitte aga paremaks muuta. Siiski võib selline mahasurumine olla kasulik. Kujutage näiteks ette, et inimene lahendab teatud probleemid ja arvuti teab õiget vastust - seetõttu saadab see teatud ajupiirkondadesse suruva impulsi ja kaldub seda teatud lahenduse poole.
Millised on aju toidulisandi peamised kasutusalad?
Seal on kaks peamist haru. Esimene neist on mitteinvasiivsed seadmed, mida on väga lihtne rakendada ja mis näivad töötavat. Ainus probleem on see, et nende edastatavate signaalide kvaliteet on piiratud. Kui vaadata elektroentsefalogrammi (EEG) süsteeme, esindab neid tohutu hulga neuronite aktiivsus ja kõige võimsamad EEG-d registreeritakse une ajal. Seega muutuvad kõik toimingud, mis on seotud näiteks motoorsete täpsete funktsioonidega, väga väikeseks ja te ei saa neid EEG-l tuvastada. Lisaks sellele kannatavad EEG-d igasuguste artefaktide all.
Muidugi pole EEG-seadmed ainsad, mis kasutavad mitteinvasiivseid tehnikaid. Funktsionaalne infrapunaspektroskoopia (fNIR) on ka väga hea mitteinvasiivne meetod. See võimaldab teil esile tõsta teatud tüüpi tegevust, ainult see töötab väga aeglaselt.
Invasiivsete lähenemisviiside potentsiaal ei ole veel täielikult realiseeritud. Nüüd on meil võime lugeda näiteks 100 neuroni. Tulevikus suudame miljonite neuronite lugemisel mõelda mis tahes dekodeerimismeetoditele. Tänapäeval on peamine takistus see, et invasiivne kirurgia nõuab seadme implanteerimist ajus.
Kuidas on lood farmakoloogiliste lähenemisviisidega aju võimekuse suurendamiseks?
Farmakoloogia pole just minu tugev külg, kuid ravimite formuleerijad teevad hämmastavaid asju. Nad saavad kavandada molekule spetsiifilisteks ülesanneteks, mis võivad töötada ühe aju retseptori jaoks, kuid mitte teiste jaoks või ühe ajupiirkonna jaoks, kuid mitte teiste jaoks. Põhimõtteliselt saab kõiki neid meetodeid täiustada ja need lahendavad konkreetsed probleemid.
Ajurakke on isegi võimalik geneetiliselt modifitseerida, nagu optogeneetikas, mis muudab rakud valguse suhtes tundlikuks. Seda ei ole täielikult rakendatud, kuna võimalusi on palju. Rakud võivad olla tundlikud magnetväljade suhtes, venitades ja isegi mehaaniliselt liikudes, mis on neuronitele ebatavaline. Või võiks aju siirdada mõne teise organismi rakke. Igasugune ulmeidee näib tänapäeval üsna teostatav.
Millised on aju toidulisandi potentsiaalsed miinused ja miinused?
Olen optimistlik, nii et näen enamasti plusse. Tahame paremaks muutuda, tahame saada vähem primitiivseteks inimesteks. Selle kõige peamine puudus jääb tõenäoliselt samaks kui ravimite tarvitamisel. Kujutame ette inimest, kes implanteerib seadme aju lõbustuskeskusesse ja tõuseb pidevalt pidevalt kõrgele. See teile tõenäoliselt ei meeldi, kuid see meelitab paljusid.
Aju motivatsiooni- ja lõbusüsteemide segamisel võib see muutuda probleemiks. Kohe ilmub sõjavägi, kes võtab oma sõdurite üle kontrolli. Lisaks võib valedetektorina toimida iga neurokompuuteri liides. Märkate asju, mida tavaliselt ei taha märgata, soovite jätta need teiste inimeste omandisse.
Kas on oht, et juurdepääs nendele tehnoloogiatele on ebaühtlane?
Ma ei muretse selle pärast, sest kindlasti saavad rikkad inimesed esimestena ajufunktsioonide laiendamise süsteemidele juurdepääsu. Jah, need on kallid, kohmakad ja halva jõudlusega. Kuid tehnoloogia arenedes muutuvad need odavamaks ja kõigile on juurdepääs. Nii et kapitalistlikus ühiskonnas ei tohiks sellist probleemi olla.
ILYA KHEL
