Telepatija, oko 23. stoljeća: Vulkanska glava uma, postignuta dodirom hramova vrhovima prstiju, prihvaćena je tehnika za napredovanje zapleta epizode "Zvjezdane staze" s minimalnim dijalogom, razmjenom osjetilnih dojmova, sjećanja i misli između neljudski likovi.
Povezana čitanja
Izvan granica
KupitiPovezani sadržaj
- Ovaj genijalni potez mogao bi vam dopustiti da pišete svojim mozgom
Telepathy, 2015: U Centru za senzorimotorno neuronsko inženjerstvo Sveučilišta u Washingtonu, mlada žena donosi poklopac elektroencefalograma, ispunjen elektrodama koje mogu očitati minutne fluktuacije napona u njezinom mozgu. Ona igra igru, odgovara na pitanja skrećući pogled na jedno od dva stroboskopska svjetla s oznakom "da" i "ne". Svjetlo "da" treperi 13 puta u sekundi, "ne" u 12 i razlika premala je da bi je mogla percipirati, ali dovoljna da bi računalo otkrilo paljenje neurona u svom vidnom korteksu. Ako računalo utvrdi da gleda svjetlo "da", šalje signal u sobu u drugoj zgradi, gdje druga žena sjedi s magnetskom zavojnicom postavljenom iza glave. Signal "da" aktivira magnet, izazivajući kratkotrajne poremećaje u vidnom polju drugog subjekta, virtualni bljesak ("fosfen") koji opisuje kao sličan pojavi toplinske munje na horizontu. Na ovaj način, odgovori prve žene prenose se drugoj osobi širom kampusa, idući “Star Trek” jednom boljom: razmjenom informacija između dva uma koji nisu ni na istom mjestu.
U gotovo čitavoj ljudskoj povijesti poznato je da samo pet prirodnih osjetila služe kao put u mozak, a jezik i gesta kao izlazi. Sada istraživači krše te granice uma, prenose informacije unutra i van, kroz prostor i vrijeme, manipuliraju njima i potencijalno ju poboljšavaju. Ovaj eksperiment i drugi su "demonstracija za započinjanje razgovora", kaže istraživač Rajesh Rao, koji ga je izveo zajedno sa svojom kolegicom Andrea Stocco. Razgovor, koji će vjerojatno dominirati neuroznanošću tokom većeg dijela ovog stoljeća, drži obećanje o novoj tehnologiji koja će dramatično utjecati na način liječenja demencije, moždanog udara i ozljeda leđne moždine. Ali bit će riječ i o etici moćnih novih alata za poboljšanje mišljenja i, u konačnici, samoj prirodi svijesti i identiteta.
Ta nova studija izrasla je iz Raoovog rada na "sučeljima mozga i računala", koji obrađuju neuronske impulse u signale koji mogu upravljati vanjskim uređajima. Korištenje EEG-a za kontrolu robota koji može kretati po sobi i podizati predmete - što su Rao i njegovi kolege pokazali još 2008. - uobičajeno je jednog dana za kvadriplegike.
Robotski kosturi s taktilnim senzorima koje ovdje drži Miguel Nicolelis otkrivaju promjene u položaju, temperaturi i pritisku i šalju te podatke u mozak. (Paulo Whitaker / Reuters / Corbis) 
Da bi mozak neinvazivno nadgledao, Rajesh Rao pristaje sudionicima studije s EEG kapicama i dodaje provodljivi gel kako bi vlasište i elektrode imali dobar kontakt. (Jose Mandojana) 
Oprema koju su istraživači koristili u demonstraciji uključuje EEG poklopac, EEG elektrode, kablove, upravljačku kutiju i pojačalo signala. (Jose Mandojana) 
Majmuni u nedavnoj studiji upotrijebili su svoj mozak za kontrolu virtualne ruke i manipulaciju virtualnim objektima. Električni signali vraćeni u mozak oponašali su osjećaj dodira. (Nicolelis Lab) 
Istraživači krše granice uma, prenose informacije unutra i van, kroz prostor i vrijeme. (Jose Mandojana) 
Istraživači sa Sveučilišta Washington Rajesh Rao (lijevo) i Andrew Stocco (desno) sudjeluju u prvoj demonstraciji sučelja između mozga i mozga. (Sveučilište u Washingtonu) Prema onome što Rao kaže da je prva instanca poruke koja je poslana izravno iz jednog ljudskog mozga u drugi, upisao je Stocco da pomogne igrati osnovnu igru tipa "Space Invaders". Dok je jedna osoba promatrala napad na ekranu i komunicirala koristeći samo misli da je najbolji trenutak za paljbu, druga je dobila magnetski impuls zbog kojeg je njegova ruka, bez svjesnog napora, pritiskala gumb na tipkovnici. Nakon neke prakse, kaže Rao, itekako su se dobro snašli u tome.
"To je lijepo", rekao sam kad mi je opisao postupak. "Možete li ga navesti da svira klavir?"
Rao je uzdahnuo. "Ne s onim što sada koristimo."
Uza sve što je znanost proučavala i mapirala mozak posljednjih desetljeća, um ostaje crna kutija. Čuveni esej filozofa iz 1974. Thomasa Nagela pitao je: "Kako je biti šišmiš?" I zaključio da nikad nećemo znati; druga svijest - tuđa osoba, a kamoli pripadnik druge vrste - nikad se ne može shvatiti ili joj se ne može pristupiti. Tada je Rao i nekolicina drugih otvorio ta mala sićušna pukotina, zapaženo je dostignuće, čak i ako je rad uglavnom naglasio koliko je velik izazov, i konceptualno i tehnološki.
Računalna snaga i programiranje su izazov; problem je sučelje između mozga i računala, a posebno ono koje ide u smjeru od računala do mozga. Kako isporučujete signal pravoj skupini živčanih stanica između procijenjenih 86 milijardi u ljudskom mozgu? Najefikasniji je pristup implantirani primopredajnik koji može biti žičan da stimulira male dijelove mozga, čak i sve do jednog neurona. Takvi se uređaji već koriste za "duboku stimulaciju mozga", tehniku liječenja pacijenata s Parkinsonovim i drugim poremećajima električnim impulsima. Ali jedno je učiniti operaciju mozga zbog neizlječive bolesti i nešto drugo učiniti to u sklopu eksperimenta, čija je korist u najboljem slučaju spekulirajuća.
Tako je Rao koristio tehniku koja ne uključuje otvaranje lubanje, fluktuirajuće magnetsko polje da bi se inducirala sićušna električna struja u nekom dijelu mozga. Čini se da je sigurno - prvi dobrovoljac bio mu je suradnik Stocco - ali to je grub mehanizam. Najmanja površina koja se na ovaj način može potaknuti, kaže Rao, nije dugačka svega pola inča. To ograničava njegovu primjenu na velike pokrete motora, kao što su udaranje gumbom ili jednostavna komunikacija da ili ne.
Čini se da je drugi način prijenosa informacija, nazvan fokusiranim ultrazvukom, sposoban stimulirati područje mozga poput zrna riže. Dok medicinske aplikacije za ultrazvuk, kao što su snimanje slike i brisanje tkiva, koriste visoke frekvencije, od 800 kiloherca do megaherc raspona, tim koji je vodio Harvard radiolog Seung-Schik Yoo otkrio je da frekvencija od 350 kiloherca djeluje dobro i očigledno sigurno, poslati signal mozgu štakora. Signal je potekao od ljudskog dobrovoljca opremljenog EEG-om koji mu je uzorkovao moždane valove; kad se fokusirao na određeni uzorak svjetla na ekranu računala, računalo je štakoru poslalo ultrazvučni signal, koji je kao odgovor pomaknuo rep. Yoo kaže da štakor nije pokazao loše posljedice, ali sigurnost usredotočenog ultrazvuka na ljudski mozak nije dokazana. Dio problema je taj što, za razliku od magnetske stimulacije, mehanizam pomoću kojeg ultrazvučni valovi - oblik mehaničke energije - stvara električni potencijal nije u potpunosti razumljiv. Jedna je mogućnost da djeluje indirektno „iskačući“ otvorene vezikule, ili vrećice, unutar stanica mozga, preplavljujući ih neurotransmiterima, na način da dostavlja šut dopamina točno u pravo područje. Alternativno, ultrazvuk može izazvati kavitaciju - mjehuriće - u staničnoj membrani, mijenjajući njena električna svojstva. Yoo sumnja da mozak sadrži receptore za mehaničku stimulaciju, uključujući ultrazvuk, koji su neuroznanstvenici uglavnom previdjeli. Takvi bi receptori bili primjerice fenomen "viđenja zvijezda" ili bljeskova svjetlosti, od udarca u glavu. Ako se fokusirani ultrazvuk pokaže sigurnim i postane izvediv pristup sučelju između računala i mozga, otvorio bi se širokom rasponu neistraženih - u stvari, jedva zamišljenih - mogućnosti.
Izravna verbalna komunikacija među pojedincima - sofisticiranija verzija Raoovog eksperimenta, s dvije povezane osobe koje razmjenjuju eksplicitne izjave samo razmišljajući ih - najočitija je primjena, ali nije jasno da vrsta koja posjeduje jezik treba tehnološki napredniji način za reći " Kasnim, "ili čak" volim te. "John Trimper, doktorski studij psihologije sa sveučilišta Emory, koji je napisao o etičkim implikacijama sučelja između mozga i mozga, spekulira da tehnologija, " posebno putem bežične mreže prijenosima, na kraju bi mogao omogućiti vojnicima ili policiji - ili kriminalcima - da tijekom tih operacija tiho i prikriveno komuniciraju. "To bi bilo u dalekoj budućnosti. Do sada je najsadržajnija poruka poslana od mozga do mozga između ljudi putovala od teme u Indiji do one u Strasbourgu u Francuskoj. Prva poruka koju je grupa sa sjedištem u Barceloni marljivo kodirala i dekodirala u binarne simbole bila je " hola ". S sofisticiranijim sučeljem može se zamisliti, recimo, paralizirana žrtva moždanog udara koja komunicira sa skrbnikom - ili njegovim psom. Ipak, ako ono što on kaže: "Donesite mi novine", postoje ili će uskoro biti sintisajteri govora - i roboti - koji to mogu učiniti. Ali što ako je osoba Stephen Hawking, veliki fizičar oboljen od ALS-a, koji komunicira koristeći mišić obraza za upisivanje prvih slova riječi? Svijet bi sigurno mogao imati koristi od izravnog kanala prema njegovom umu.
Možda još uvijek razmišljamo premalo. Možda analogna prirodnom jeziku nije ubojita aplikacija za sučelje mozga u mozak. Umjesto toga, to mora biti nešto globalnije, ambicioznije - informacije, vještine, čak i sirovi senzorički unos. Što ako studenti medicine mogu preuzeti tehniku izravno iz mozga najboljeg svjetskog kirurga ili ako glazbenici mogu izravno pristupiti sjećanju velikog pijanista? "Postoji li samo jedan način učenja vještine?", Razmišljao je Rao. "Može li biti prečaca, i je li to varanje?" To čak ni ne mora imati drugi ljudski mozak na drugom kraju. To bi mogla biti životinja - kako bi bilo doživljavati svijet mirisom, poput psa - ili eholokacijom, poput šišmiša? Ili bi to mogla biti tražilica. "Varanje je ispita ako koristite pametni telefon da biste sve potražili na Internetu, " kaže Rao, "ali što ako ste već povezani s Internetom putem svog mozga? Sve se više mjeri uspjeh u društvu u tome koliko brzo pristupamo, probavljamo i koristimo informacije koje se nalaze vani, a ne koliko ih možete ugurati u svoje vlastito pamćenje. Sada to radimo prstima. Ali, je li nešto prirođeno u tome da to učinite samo razmišljanjem? "
Ili, to može biti vaš vlastiti mozak, učitan u određenom trenutku i digitalno sačuvan za budući pristup. „Recimo da godinama kasnije imate moždani udar“, kaže Stocco, čija je vlastita majka imala moždani udar u 50-ima i nikada više nije hodala. "Sada idete na rehabilitaciju i to je kao da opet učite hodati. Pretpostavimo da ste upravo tu sposobnost mogli prenijeti u svoj mozak. Ne bi moglo funkcionirati savršeno, najvjerojatnije, ali bilo bi veliko započeti s povratkom te sposobnosti. "
Miguel Nicolelis, kreativni vojvoda neuroznanstvenik i očaravajući predavač u krugu TED Talks, zna koliko je dobra demonstracija. Za Svjetsko prvenstvo 2014. godine Nicolelis - nogometni navijač rođen u Brazilu - radio je s drugima kako bi napravio robotski egzoskelet pod kontrolom EEG impulsa, omogućujući mladom paraplegičaru da isporuči svečani prvi udarac. Veliki dio njegovog posla sada se bavi komunikacijom između mozga i mozga, posebno u visoko ezoteričnim tehnikama povezivanja umova kako bi zajedno radili na nekom problemu. Umovi nisu ljudi pa on može upotrijebiti elektronske implantate, sa svim prednostima koje prenosi.
Jedan od njegovih najupečatljivijih eksperimenata uključivao je par laboratorijskih štakora, koji su zajedno učili i kretali se sinkrono dok su komunicirali putem moždanih signala. Štakori su bili obučeni u kućištu s dvije poluge i svjetlom iznad svake. Svjetlo lijeve ili desne strane bi bljesnulo, a štakori su naučili pritisnuti odgovarajuću polugu kako bi primili nagradu. Zatim su razdvojeni i svaki opremljen elektrodama do korteksa motora, spojen je putem računala koja su uzorkovala moždane impulse iz jednog štakora ("koder"), a drugom su slali signal ("dekoder"). Štakor "davača" ugledao bi jedan lagani bljesak - recimo, lijevi - i gurnuo lijevu polugu za svoju nagradu; u drugom okviru bi bljesnula oba svjetla, tako da "dekoder" ne bi znao koju ručicu gurnuti - ali kad primi signal od prvog štakora, otišao bi i lijevo.
Nicolelis je ovoj demonstraciji dodao pametni zaokret. Kad je štakor za dekoder napravio točan izbor, bio je nagrađen, a davač je dobio i drugu nagradu. Ovo je poslužilo da ojača i ojača (nesvjesno) neuronske procese koji su mu se uzorkovali u mozgu. Kao rezultat, obje štakorice postale su preciznije i brže u svojim odgovorima - "par međusobno povezanih mozgova ... prenoseći informacije i surađujući u stvarnom vremenu." U drugoj je studiji povezao tri majmuna za kontrolu virtualne ruke; svaki ih je mogao premjestiti u jednoj dimenziji, a dok su gledali zaslon naučili su raditi zajedno kako bi manipulirali na točno mjesto. Kaže da može zamisliti da pomoću ove tehnologije pomogne žrtvi moždanog udara da povrati određene sposobnosti umrežujući svoj mozak sa zdravim dobrovoljcem, postupno prilagođavajući proporcije unosa sve dok pacijentov mozak ne obavi sav posao. A vjeruje da bi se ovo načelo moglo produžiti na neodređeno vrijeme, tako da se obuhvate milijuni mozgova da rade zajedno u „biološkom računalu“ koji je rješavao pitanja koja se ne mogu postaviti ili odgovoriti u binarnom obliku. Možete pitati ovu mrežu mozga za smisao života - možda nećete dobiti dobar odgovor, ali za razliku od digitalnog računala, to bi barem razumjelo pitanje. U isto vrijeme, Nicolelis kritizira napore za oponašanje uma u digitalnom računalu, bez obzira koliko on bio moćan, govoreći kako su "lažno i da troše milijarde dolara." Mozak djeluje po različitim principima, modelirajući svijet analogijom, Kako bi to prenio, predlaže novi koncept koji on naziva "gödelijske informacije", nakon matematičara Kurta Gödela; to je analogni prikaz stvarnosti koji se ne može svesti na bajtove i nikad se ne može uhvatiti na kartu veza između neurona ("Upload your Mind", vidi dolje). "Računalo ne generira znanje, ne vrši introspekciju", kaže on. "Sadržaj mozga štakora, majmuna ili ljudskog mozga mnogo je bogatiji nego što bismo ga ikada mogli simulirati binarnim procesima."
Najnovije studije uključuju stvarne proteze mozga. Na Sveučilištu Južna Kalifornija, Theodore Berger razvija protezu za hipokampus na bazi mikročipa, dio mozga sisavaca koji kratkoročne dojmove prerađuje u dugoročna sjećanja. Ulazi u neurone na ulaznoj strani, vodi signal putem programa koji oponaša transformacije koje hipokampus obično izvodi, i šalje ga nazad u mozak. Drugi su koristili Bergerovu tehniku kako bi slali sjećanje na naučeno ponašanje od jednog štakora do drugog; drugi je štakor tada naučio zadatak u mnogo manje vremena nego inače. Dakako, ovo je rad učinjeno samo na štakorima, ali budući da je degeneracija hipokampusa jedan od karakteristika demencije kod ljudi, kaže se da je potencijal ovog istraživanja ogroman.
S obzirom na važne tvrdnje o budućem potencijalu komunikacije između mozga i mozga, korisno je nabrojati neke stvari koje se ne polažu. Prvo, nema implikacije da ljudi posjeduju bilo koji oblik prirodne (ili natprirodne) telepatije; naponi koji trepere unutar vaše lubanje jednostavno nisu dovoljno jaki da bi ih drugi mozak mogao čitati bez elektronskog pojačanja. Također se signali (s bilo kojom tehnologijom koju posjedujemo ili predviđamo) ne mogu prenijeti ili primiti skriveno ili na daljinu. Rad vašeg uma je siguran, osim ako nekom drugom ne date ključ podnošenjem implantata ili EEG-a. Međutim, nije prerano započeti razmatranje etičkih implikacija budućeg razvoja, poput sposobnosti implantacije misli kod drugih ljudi ili kontrole njihovog ponašanja (na primjer, zatvorenici) koristeći uređaje dizajnirane za te svrhe. "Tehnologija trenutno nadmašuje etički diskurs", kaže Emoryjev Trimper, "i tu stvari postaju zamorne." Uzmite u obzir da je velik dio moždanog prometa u tim eksperimentima - i svakako bilo što poput Nicolelisove vizije stotina ili tisuća mozgova zajednički rad - uključuje komunikaciju putem Interneta. Ako se sada brinete o tome hoće li netko hakirati podatke o vašoj kreditnoj kartici, kako biste se osjećali kad šaljete sadržaj svog uma u oblak? No, postoji još jedan zapis o kojem se proučava komunikacija između mozga i mozga. Uri Hasson, neuroznanstvenik iz Princetona, koristi funkcionalno snimanje magnetskom rezonancom kako bi istražio kako jedan mozak utječe na drugi, kako su spojeni u zamršenom plesu znakova i petlja s povratnim informacijama. Usredotočen je na komunikacijsku tehniku za koju smatra da je daleko bolji od EEG-a koji se koristi transkranijalnom magnetskom stimulacijom, neinvazivno je i sigurno i ne zahtijeva internetsku vezu. To je, naravno, jezik.
