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

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 03:49

U budućnosti će moždani implantati postati uobičajeni kao pametni telefoni. 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.

Šta biste dali da vidite u mraku? Ili za čip u glavi, koji na prvu komandu može dati bilo koju informaciju ranije pročitanu? Ili isti čip, ali sa mogućnošću da odete na internet da vidite stranicu Wikipedije pravo u vašoj glavi?

Disciplina neuroprotetika bavi se uvođenjem neuralnih proteza u mozak. Prva neuralna proteza napravljena je 1957. za osobe sa 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 unutrašnjeg uha ili slušnog analizatora.

Suština metode je da se u tijelo ugrađuje uređaj koji može pretvoriti zvučne impulse koje čita vanjski mikrofon u signale koje nervni sistem može razumjeti. Vremenom, kako se pacijent prilagođava implantatu, postaje sposoban da čuje.

Nakon stvaranja kohlearnih implantata, neuroprostetika je napravila veliki korak naprijed. A ovo što nauka sada radi zaista izgleda kao naučna fantastika.

Bionički dijelovi tijela

Stvaranje vještačkih dijelova tijela kojima se mozak može kontrolisati kao pravi jedan je od zadataka neuroprotetike. Naučnici sa Univerziteta Johns Hopkins su postigli značajan napredak u tome. Uspjeli su napraviti dvije proteze za Les Baugha, kojem su amputirane obje ruke.

Bach je od jakog strujnog udara ostao bez ruku prije 40 godina, tako da zadatak naučnika nije bio ograničen samo na izradu proteza. Prije svega, trebali su probuditi nervne završetke u tijelu, jer su nakon 40 godina neaktivnosti izgubili sposobnost čitanja i prenošenja signala.

Prototip koji je nosio Bach izgleda ovako.

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

Počevši da koristi proteze, Bach je iznenadio čak i njihove tvorce. Ne samo da je uspio da ih kontroliše, već i da kombinira geste objema rukama u isto vrijeme. Prema samom Bachu, "proteze su mu otvorile vrata u novi svijet". Uz njihovu pomoć, on može, na primjer, podizati i pomicati predmete.

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

Tek smo počeli. Vratite se na internet u njegovim ranim danima. Narednih 10 godina će biti fenomenalno.

Opservacija neurona

Jedan od najuzbudljivijih dijelova neuroprotetike je poboljšanje performansi mozga. I u tome su naučnici Neurotehnološkog centra Univerziteta Kolumbija postigli najveće rezultate. Uspjeli su da u mozak miša usade nit prošaranu mikroskopskim elektronskim uređajima. Uz njihovu pomoć, uspjeli su pratiti i stimulirati pojedinačne neurone u mozgu.

Sada je glavni cilj projekta da se što bolje prouči mozak sisara. Naučnici još uvijek ne mogu razumjeti kako aktivnost pojedinačnih neurona izaziva emocije i osjećaje. Ljudski mozak sadrži. Mozak miša je hiljadu puta manji, a ovo je još uvijek fantastična količina nepoznatih informacija.

Iznenađujuće, neuroni na prijateljski način percipiraju strani objekat. Tokom pet sedmica koliko je posmatran mišji mozak, nije otkriveno odbacivanje.

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 od neurona.

Tim još nije razmišljao o prvom eksperimentu na ljudskom mozgu. Projekt će biti testiran najmanje nekoliko godina, a tek onda, nakon desetina uspješnih pokušaja, moći će se testirati na čovjeku. Ako projekat 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.

Šta ako budu hakovani?

Moje ime je Bakare Baito i nećak sam nigerijskog princa. Moj stric je umro i zaveštao mi je 2 miliona 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, onda rijetko primate takve poruke. Ako je loše, onda češće. Još je gore ako ste povjerovali u sličnu priču i barem jednom prebacili novac.

Međutim, neželjena pošta u klijentima e-pošte, društvenim mrežama ili SMS-u nije velika stvar. Ali da li je moguće da ćemo u budućnosti, kada moždani implantat postane uobičajen kao pametni telefon, primiti neželjenu poštu u mozak?

Avaj, ovo je neizbježno.

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

Čini mi se da je ljudska civilizacija stotinama godina od tačke u kojoj može kreirati softver bez kritičnih grešaka. Ako je ikako moguće.

Teško je ne složiti se sa Mikeom. Možete li navesti barem jedan program ili aplikaciju koja nema niti jednu grešku? Malo vjerovatno. Problem je u tome što je potencijalni moždani implantat isti uređaj kao i moderni pametni telefon ili kompjuter. Mnogo savršenije, naravno. Ali suština je da ima i softversku ljusku koja ga pokreće. I ova školjka će imati greške i ranjivosti.

Dvije najveće softverske kompanije, Google i Apple, još uvijek se 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

Implantati u mozgu su samo pitanje vremena. Čim se pojavi stabilna tehnologija, vodeće kompanije će početi da objavljuju svoja rješenja. I što je najvažnije, poželećete da ih kupite.

Jedan od razloga zašto se ne zna tačno vrijeme pojave ovakvog implantata su materijali. Do sada, onaj koji bi mogao funkcionirati je grafen, modifikacija ugljika debljine jedan atom. Ima dobru električnu provodljivost, a budući da je napravljen od organskog materijala, velika je vjerovatnoća biokompatibilnosti.

Ali uprkos činjenici da naučnici sada istražuju biokompatibilnost grafena, još smo decenijama daleko od budućnosti sa implantatima u našim glavama. Da li je to dobro ili loše?