Első rész: Az emberi kolosszus
Második rész: Az agy
Harmadik rész: Repülés a neuronok fészke felett
Negyedik rész: neurokomputer interfészek
Ötödik rész: A Neuaralink probléma
Hatodik rész: A varázslók kora 1
Hatodik rész: A varázslók kora 2
Hetedik rész: A nagy fúzió
Promóciós videó:
1969-ben egy Eberhard Fetz nevű tudós összekapcsolta a majom agyának egyik idegsejtjét az arca előtti tárcsával. A nyilaknak mozogniuk kellett, amikor az idegsejt kilőtt. Amikor a majom úgy gondolta, hogy az idegsejt aktiválódik, és a nyilak elmozdulnak, banánízű cukorkát kapott. Idővel a majom javulni kezdett ebben a játékban, mert finomabb édességekre vágyott. A majom megtanulta aktiválni egy különálló idegsejtet, és ő lett az első karakter, aki megkapta a neurokomputer interfészét.
Az elkövetkező néhány évtizedben a fejlődés meglehetősen lassú volt, de a 90-es évek közepére a helyzet kezdett változni, és azóta minden felgyorsult.
Mivel az agy és az elektróda berendezés megértése meglehetősen primitív, erőfeszítéseink általában egyszerű interfészek létrehozására irányulnak, amelyeket az agy azon területein fognak használni, amelyeket a legjobban értünk, például a motoros kéregben és a vizuális kéregben.
És mivel az emberi kísérletezés csak azok számára lehetséges, akik megpróbálják az NCI-t szenvedéseik enyhítésére használni - és mivel a piaci kereslet erre összpontosul - erőfeszítéseinket szinte teljes egészében a fogyatékossággal élő emberek elveszített funkcióinak helyreállítására fordítottuk.
A jövő legnagyobb ICI-iparága, amely varázslatos szuperhatalmakkal látja el az embereket és átalakítja a világot, most embrió állapotban van - nekik és nekünk is vezérelnünk kell őket, valamint saját tippjeinken gondolkodva azon, hogy milyen lehet a világ 2040-ben, 2060-ban vagy 2100-ban.
Menjünk át rajtuk.
Ez egy Alan Turing által 1950-ben létrehozott számítógép. Pilot ACE-nek hívják. Korának remekműve.
Most nézze meg ezt:
Az alábbi példák olvasása közben azt szeretném, ha ezt a hasonlatot a szeme előtt tartaná -
Az ACE pilóta ugyanaz az iPhone 7 esetében
mint
az alábbi példák _
- és próbáld meg elképzelni, hogy mi legyen egy kötőjel. Később még visszatérünk rá.
Mindenesetre mindaz, amit olvastam és megbeszéltem az adott területen dolgozó emberekkel, jelenleg a neurális számítógépes interfészek három fő kategóriáját fejlesztik:
Első NCI # 1 típus: a motoros kéreg használata távvezérlésként
Ha elfelejtette, a motoros kéreg ez a srác:
Számos agyi terület érthetetlen számunkra, de a motoros kéreg kevésbé érthetetlen számunkra, mint mások. És ami még fontosabb, jól feltérképezett, egyes részei irányítják a test egyes részeit.
Fontos, hogy ez az egyik nagy agyi régió, amely felelős a munkánkért. Amikor egy személy tesz valamit, a motoros kéreg szinte biztosan meghúzza a húrokat (legalábbis a cselekvés fizikai oldala). Ezért az emberi agynak nem kell megtanulnia a motoros kéreg távvezérlőként való használatát, mert az agy már így használja.
Emeld fel a kezed. Most tedd le. Lát? A kezed olyan, mint egy kis játékdrón, és az agyad egyszerűen a motoros kérget használja távirányítóként a drón le- és visszavételéhez.
A motoros kéregre épülő NCI célja, hogy csatlakozzon hozzá, majd amikor a távirányító elindít egy parancsot, meghallja ezt a parancsot, és elküldi valamilyen eszközre, amely reagálni tud rá. Például kéznél. Idegköteg a közvetítő a kérge és a keze között. Az NCI egy közvetítő a motoros kéreg és a számítógép között. Ez egyszerű.
Az ilyen típusú interfészek egyike lehetővé teszi, hogy egy személy - általában a nyaktól megbénult vagy amputált végtaggal rendelkező személy - elméjével mozgassa a kurzort a képernyőn.
Minden egy 100 tűs többelektródás mátrixszal kezdődik, amelyet beültetnek az emberi motoros kéregbe. A lebénult személy motoros kérge remekül működik - csak a gerincvelő, amely közvetítőként szolgált a kéreg és a test között, nem működött. Így a beültetett elektróda tömb segítségével a kutatók megengedték az embernek, hogy karját különböző irányokba mozgassa. Még ha nem is képes rá, a motoros kéreg normálisan működik, mintha képes lenne rá.
Amikor valaki megmozgatja a karját, motoros kérge felrobban az aktivitással - de minden idegsejtet általában csak egyfajta mozgás érdekel. Ezért egy idegsejt tüzelhet, valahányszor az ember jobbra mozgatja a kezét, de más irányba haladva unatkozni fog. Ekkor ebből az idegsejtből csak egy határozhatja meg, mikor akarja az ember jobbra mozgatni a kezét, és mikor nem. A 100 elektródából álló elektróda-elrendezéssel azonban mindegyik külön neuront hallgat. Ezért a tesztek során, amikor például egy személyt arra kérnek, hogy jobbra mozgassa a kezét, 100 neuronból 38 rögzíti az idegsejtek aktivitását. Amikor egy személy balra akarja mozgatni a kezét, 41 másik ember aktiválódik. A különböző irányú és különböző sebességű mozgások gyakorlása sorána számítógép adatokat fogad az elektródákról, és szintetizálja azokat az idegsejtek aktiválódásának általános megértésébe, amely megfelel az XY tengelyek mentén történő mozgás szándékának.
Ezután, amikor ezeket az adatokat a számítógép képernyőjén megjelenítik, az ember gondolkodás erejével "megpróbálhatja" mozgatni a kurzort, és valóban irányíthatja a kurzort. És működik. A BrainGate lehetővé tette a fiú számára, hogy csak gondolkodási erővel videojátékot játsszon, a motoros kéreghez kapcsolt NCI-k segítségével.
És ha 100 neuron meg tudja mondani, hová akarja mozgatni a kurzort, miért nem tudják megmondani, amikor fel akarják venni a kávéjukat és kortyolgatnak? Ezt tette ez a megbénult nő:
Egy másik megbénult nőnek sikerült repülnie egy F-35-es vadászszimulátorral, egy majom pedig nemrégiben kerekesszékben ült az agya segítségével.
És miért kellene csak a kezekre korlátozódni? Az NKI brazil úttörője, Miguel Nicolelis és csapata egy teljes exoskeletont épített, amely lehetővé tette, hogy egy bénult ember végezzen nyitórúgást a vb-n.
Ezek a fejlemények tartalmazzák a jövőbeli forradalmi technológiák, például az agy-agy interfészek magvait.
Nicolelis egy kísérletet hajtott végre, amelynek során Brazíliában egy patkány motoros kérge, amely egy ketrecben lenyomta a két kar egyikét - amelyek közül az egyiket a patkány tudta, hogy élvezi -, az interneten keresztül egy másik patkány motoros kérgéhez kapcsolódik az Egyesült Államokban. Az Egyesült Államokban található patkány hasonló ketrecben volt, csakhogy a brazil patkányokkal ellentétben a brazil patkánytól kapott jeleken kívül semmilyen információja nem volt arról, hogy melyik karja tetszene neki. A kísérlet során, ha az amerikai patkány helyesen választotta meg a kart, amelyet ugyanazt húzott a patkány Brazíliában, mindkét patkány jutalmat kapott. Ha rosszat húztak, nem kapták meg. Érdekes módon az idő múlásával a patkányok egyre jobbak lettek, együtt dolgoztak, mint egy idegrendszer - bár fogalmuk sem volt egymás létezéséről. Az amerikai patkány sikere információ nélkül 50% volt. A brazil patkány agyából érkező jelekkel a sikerarány 64% -ra emelkedett. Itt egy videó.
Részben emberben is működött. Két ember különböző épületekben dolgozott együtt videojáték közben. Az egyik látta a játékot, a másik egy vezérlőt tartott. Az egyszerű EEG fejhallgatók használatával a játékot látó játékosnak a karjainak elmozdítása nélkül eszébe juthatott, hogy megmozgatja a kezét, hogy „lője” a vezérlőt - és mivel az agyuk kommunikált egymással, a vezérlővel rendelkező játékos érezte az ujjában a jelet, és megnyomta a gombot.
Az első NCI # 2 típus: műfül és szem
Számos oka van annak, hogy a vakok látása és a siketek hallása a neurokomputer-interfészek legelérhetőbb kategóriái közé tartozik.
Először is, a motoros kéreghez hasonlóan az érzékszervi kéreg is az agy olyan részei, amelyeket elég jól megértünk, részben azért, mert hajlamosak jól térképezni.
Másodszor, az első megközelítések sokasága között nem kellett foglalkoznunk az aggyal - kölcsönhatásba léphettünk olyan helyekkel, ahol a fül és a szem az agyhoz kapcsolódik, mert itt voltak a leggyakoribb rendellenességek.
És bár az agy motoros kérge tevékenysége elsősorban az idegsejtek olvasásáról szólt, hogy információkat nyerjen ki az agyból, a mesterséges érzékszervek másképp működnek - az idegsejteket arra ösztönzik, hogy információkat küldjenek befelé.
Az elmúlt évtizedekben hihetetlenül fejlődött a cochleáris implantátum.
A cochleáris implantátum egy kicsi számítógép, amelynek egyik végén mikrofon van (amely a fülön ül), a másikban pedig egy vezeték, amely csatlakozik a csigát szegélyező elektródok tömbjéhez.
A hang bejut a mikrofonba (a fül felső részén lévő kis horog), és belemegy a barna dologba, amely a hangot feldolgozza a kevésbé hasznos frekvenciák kiszűrésére. Ezután a barna dolog a bőrön keresztül, elektromos indukció útján továbbítja az információt a számítógép egy másik alkatrészéhez, amely az információt elektromos impulzusokká alakítja és elküldi a csigába. Az elektródák az impulzusokat olyan frekvenciában szűrik, mint a csiga, és stimulálják a hallóideget, mint a csiga szőrszálai. Kívülről így néz ki:
Más szavakkal, a mesterséges fül ugyanazt a funkciót látja el, hogy a hangot impulzusokká alakítja át és továbbítja a hallóidegbe, mint a normál fül.
De ez nem ideális. Miért? Mert ahhoz, hogy a hangot az agyba ugyanolyan minőségben küldhesse, mint egy normál fül, 3500 elektródára van szükség. A legtöbb cochleáris implantátum csak 16. Durva.
De az ACE pilóta korszakában vagyunk - természetesen durva.
Ennek ellenére a mai cochleáris implantátum lehetővé teszi az emberek számára, hogy beszédet halljanak és beszéljenek, ami már jó.
Sok siket gyermek szülője egyéves korában kap cochleáris implantátumokat.
A vakság világában hasonló forradalom zajlik retina implantátum formájában.
A vakság gyakran a retina betegségének eredménye. Ebben az esetben az implantátum a látáshoz hasonló funkciót tölthet be, mint a halláshoz használt kohleáris implantátum (bár nem olyan közvetlenül). Ugyanazt csinálja, mint a normál szem, információt továbbít az idegeknek elektromos impulzusok formájában, ugyanúgy, mint a szem.
A cochleáris implantátumnál összetettebb interfész, az első retina implantátumot az FDA jóváhagyta 2011-ben - az Argus II implantátumot a Second Sight készítette. A retina implantátum így néz ki:
És ez így működik:
A retina implantátum 60 érzékelővel rendelkezik. Körülbelül egymillió neuron van a retinában. Durva. De az elmosódott élek, formák, a fény és a sötétség játéka sokkal jobb, mint egyáltalán nem látni semmit. Különösen érdekes, hogy egy millió érzékelőre egyáltalán nincs szükség a jó látás eléréséhez - a modellezés szerint 600-1000 elektróda lesz elegendő az arcfelismeréshez és az olvasáshoz.
Első NCI # 3 típus: mély agyi stimuláció
A nyolcvanas évek vége óta a mély agyi stimuláció egy olyan nyers eszközzé vált, amely sok ember számára még mindig életet változó.
Ez az NCI-k egy kategóriája, amelyek nem kapcsolódnak a külvilághoz - ez a neurokomputer-interfészek használata önmagának gyógyítására vagy fejlesztésére azáltal, hogy valamit megváltoztat benne.
Itt egy vagy két, általában négy különálló elektródahellyel rendelkező elektródavezeték történik, amelyek bejutnak az agyba, és gyakran valahol a limbikus rendszerbe kerülnek. Ezután egy kis pacemakert beültetnek a mellkas felső részébe, és összekapcsolják az elektródákkal. Mint ez:
Ekkor az elektródák szükség szerint kis töltést képesek leadni, ami sok fontos dologhoz hasznos. Például:
- a remegés csökkentése Parkinson-kórban szenvedőknél
- a támadások súlyosságának csökkentése
- a rögeszmés-kényszeres rendellenesség csökkentése
Kísérletekkel (vagyis eddig az FDA jóváhagyása nélkül) a tudósok képesek enyhíteni bizonyos típusú krónikus fájdalmakat, például migrént vagy fantomfájdalmat a végtagokban, gyógyítani a szorongást vagy depressziót a PTSD-ben, vagy izomstimulációval kombinálva helyreállítani bizonyos zavart agyi áramköröket, amelyek megszakadtak. stroke vagy neurológiai betegség.
* * *
Ez az NCI még mindig fejletlen területének állapota. És ebben a pillanatban Elon Musk lép be. Számára és a Neuralink számára a modern NCI-ipar az A. pont. Miközben a cikkek során a múltat tanulmányoztuk, hogy eljussunk a jelen pillanatához. Itt az ideje, hogy a jövőbe nézzünk - hogy megtudjuk, mi a B pont és hogyan juthatunk el hozzá.
KHEL ILYA
Első rész: Az emberi kolosszus
Második rész: Az agy
Harmadik rész: Repülés a neuronok fészke felett
Negyedik rész: neurokomputer interfészek
Ötödik rész: A Neuaralink probléma
Hatodik rész: A varázslók kora 1
Hatodik rész: A varázslók kora 2
Hetedik rész: A nagy fúzió