Hjälpare i hjärnan. Hur implantat kommer att förändra våra liv i framtiden

2024 Författare: Malcolm Clapton | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 04:11

I framtiden kommer hjärnimplantat att bli lika vanliga som en smartphone. Ja, det är inte så lätt att skryta med en ny implantatmodell, men fördelarna med en sådan assistent i hjärnan är obestridliga. Vi kom på hur implantat kan hjälpa till i vardagen.

Vad skulle du ge för att kunna se i mörkret? Eller för ett chip i ditt huvud, som vid första kommandot kan ge all information som lästs tidigare? Eller samma chip, men med möjligheten att gå online för att se Wikipedia-sidan mitt i huvudet?

Neuroprotetikdisciplinen behandlar införandet av neurala proteser i hjärnan. Den första neurala protesen skapades 1957 för personer med hörselnedsättning. Protesen fick namnet "cochleaimplantat" (lat. Cochlea - snigel). Det är nödvändigt för personer vars hörselnedsättning orsakas av skador på snäckans strukturer - den auditiva delen av innerörat eller den auditiva analysatorn.

Kärnan i metoden är att en anordning installeras i kroppen som kan omvandla ljudimpulser avlästa av en extern mikrofon till signaler som kan förstås av nervsystemet. Med tiden, när patienten anpassar sig till implantatet, kan han höra.

Efter skapandet av cochleaimplantat tog neuroprotetik ett stort steg framåt. Och vad vetenskapen gör nu ser verkligen ut som science fiction.

Bioniska kroppsdelar

Skapandet av konstgjorda kroppsdelar som kan kontrolleras av hjärnan som riktiga är en av neuroprotetikernas uppgifter. Forskare från Johns Hopkins University har gjort betydande framsteg i detta. De lyckades skapa två proteser till Les Baugh, som fick båda armarna amputerade.

Bach förlorade sina armar på grund av en kraftig elektrisk stöt för 40 år sedan, så forskarnas uppgift var inte begränsad till att skapa proteser. Först och främst behövde de väcka nervändarna i kroppen, eftersom de efter 40 år av inaktivitet förlorade förmågan att läsa och överföra signaler.

Prototypen som bärs på Bach ser ut så här.

Under tröjan sitter en korsett som sensorerna är fästa på. De läser signaler från nervändar och översätter dem till mönster som proteser kan förstå.

Genom att börja använda proteser överraskade Bach även deras skapare. Han lyckades inte bara kontrollera dem, utan också kombinera gester med båda händerna samtidigt. Enligt Bach själv "öppnade proteser dörren till en ny värld för honom." Med deras hjälp kan han till exempel plocka upp och flytta föremål.

Ändå är tandproteser långt ifrån idealiska. Rörelserna återges sekventiellt i varje "led". Det vill säga, för att kunna röra handen måste Bach först sätta axelleden i rörelse, sedan armbågsleden och först därefter handledsleden. En av projektets ingenjörer, Michael McLoughlin, tycker dock inte att detta är ett stort problem:

Vi har precis börjat. Tänk tillbaka på internet i dess tidiga dagar. De kommande 10 åren kommer att bli fenomenala.

Neuronobservation

En av de mest spännande delarna av neuroprotetik är att förbättra hjärnans prestanda. Och i detta har forskare vid Neurotechnological Center vid Columbia University uppnått de bästa resultaten. De lyckades implantera en tråd översållad med mikroskopiska elektroniska enheter i musens hjärna. Med deras hjälp kunde de spåra och stimulera enskilda neuroner i hjärnan.

Nu är projektets huvudmål att studera däggdjurshjärnan så bra som möjligt. Forskare kan fortfarande inte förstå hur aktiviteten hos enskilda neuroner ger upphov till känslor och förnimmelser. Den mänskliga hjärnan innehåller. Mushjärnan är tusen gånger mindre, och detta är fortfarande en fantastisk mängd okänd information.

Överraskande nog uppfattar neuroner ett främmande föremål på ett vänligt sätt. Under de fem veckor som mushjärnan observerades upptäcktes ingen avstötning.

Nästa steg är att implementera ett nätverk av trådar som innehåller nya sensorer. Vi vill också studera hjärnan hos möss i deras dagliga liv och arbetar med fjärröverföring av information från neuroner.

Teamet har ännu inte tänkt på det första experimentet på den mänskliga hjärnan. Projektet kommer att testas i minst flera år, och först då, efter dussintals framgångsrika försök, kommer det att vara möjligt att testa det på en människa. Om projektet ändå blir framgångsrikt kommer konstgjorda föremål som är kopplade till neuroner att öppna för oändliga möjligheter: från att studera hjärnan på en tidigare ouppnåelig nivå till att stimulera hjärnans funktioner med hjälp av elektriska impulser.

Vad händer om de blir hackade?

Mitt namn är Bakare Baito och jag är brorson till en nigeriansk prins. Min farbror dog och testamenterade 2 miljoner dollar till mig. Tyvärr är jag i ett annat land och jag har inga pengar för en biljett. Skicka pengar för en biljett så delar vi upp pengarna.

Om din e-postklients spamfilter fungerar bra, får du sällan sådana meddelanden. Om det är dåligt, så oftare. Det är ännu värre om du trodde på en liknande historia och överförde pengar minst en gång.

Men skräppost i e-postklienter, sociala nätverk eller SMS är ingen stor sak. Men är det möjligt att vi i framtiden, när ett hjärnimplantat blir lika vanligt som en smartphone, kommer att få spam i hjärnan?

Tyvärr är detta oundvikligt.

Det säger åtminstone experterna. Till exempel, teknologen från The Intercept (Micah Lee):

Det verkar för mig som att den mänskliga civilisationen är hundratals år från den punkt då den kan skapa programvara utan kritiska fel. Om ens möjligt.

Det är svårt att inte hålla med Mike. Kan du nämna minst ett program eller program som inte har en enda bugg? Osannolik. Problemet är att ett potentiellt hjärnimplantat är samma enhet som en modern smartphone eller dator. Mycket mer perfekt, förstås. Men poängen är att den också har ett mjukvaruskal som kör den. Och detta skal kommer att ha buggar och sårbarheter.

De två största mjukvaruföretagen, Google och Apple, håller fortfarande på att återuppstå sårbarheter. De är som en hydra: mot bakgrund av en fixad bugg dyker två upp i framtiden.

En möjlig lösning är att begränsa implantatets yttre interaktion. Det vill säga, han kommer att kunna utföra vissa funktioner, men kommer inte att ha en koppling till Internet eller omvärlden.

Men vad händer om du behöver uppdatera programvaran på implantatet? Eller fixa ett misstag? Du måste fortfarande ge någon annan tillgång till din hjärna. Det finns ingen lösning på detta problem.

Framtida

Hjärnimplantat är bara en tidsfråga. Så fort en stabil teknologi kommer fram kommer ledande företag att börja släppa sina lösningar. Och viktigast av allt, du kommer att vilja köpa dem.

En av anledningarna till att den exakta tiden för uppkomsten av ett sådant implantat är okänd är materialen. Hittills är den som kan fungera grafen, en modifiering av kol en atom tjock. Den har god elektrisk ledningsförmåga, och eftersom den är gjord av organiskt material är sannolikheten för biokompatibilitet stor.

Men trots att forskare undersöker grafens biokompatibilitet nu, är vi fortfarande decennier borta från framtiden med implantat i våra huvuden. Är det bra eller dåligt?