Nové implantáty dokážu zlepšiť pamäť. Ale nesmie sa k nim dostať hacker

Elektronické implantáty pre hĺbkovú mozgovú stimuláciu (tzv. DBS - Deep Brain Stimulation) dnes po celom svete využíva zhruba 150-tisíc ľudí, najčastejšie pre obmedzenie triašky pri Parkinsonovej chorobe alebo zníženie prejavov obsedantno-kompulzívnej poruchy.

V novej a oveľa sofistikovanejšej podobe by podľa Laurieho Pycrofta, doktoranda univerzity v Oxforde pracujúceho na oddelení funkčnej neurochirurgie v nemocnici Johna Radcliffa, mali DBS nájsť uplatnenie pri vylepšovaní schopnosti ľudského mozgu uložiť, utriediť a vyvolať informácie - teda vylepšiť jeho pamäť. To by pre mnohých pacientov znamenalo výrazné zlepšenie kvality života.

O pamäťových implantátoch pán Pycroft prednášal na konferencii Kaspersky Next, uvádza Technet.cz.

Elektródy do mozgu
DBS implantát sa skladá z riadiacej jednotky, elektród zavedených do patričného miesta mozgu a kábla, ktorý implantát schovaný najčastejšie pod kožou (spravidla v oblasti pod kľúčnou kosťou) s elektródami v mozgu prepája. Pomocou elektród potom do vybraných miest mozgu púšťa presne definovaný vysokofrekvenčný elektrický signál, ktorý dané miesto v mozgu stimuluje.

V prípade implantátov na posilnenie pamäte by elektródy viedli do hipokampu v spánkovom laloku, kde je hlavné centrum mozgu pre prácu s pamäťou.

Opis "inštalácie" zatiaľ odpovedá na otázku, či bude možné si "vylepšenia" pamäti objednať napríklad pre horšie sa učiaceho potomka, alebo bude určené len pre kompenzáciu porúch pamäti. "Je to síce celkom bežná operácia, ale napriek tomu operácia mozgu, ktorá so sebou vždy nesie riziká. Zatiaľ pracujeme na tom, aby implantáty kompenzovali disfunkciu spôsobenú ochorením," odpovedal nám Laurie Pycroft.

To sa však možno v budúcnosti zmení. Jednou z vyvíjaných techník je zavedenie miniatúrnych elektród cez žilový systém - elektródy by na miesto dopravil prúd krvi. Inštalácia by tak s trochou zveličenia pripomínala zafukovanie optického vlákna pre rozvod dátovej siete, len by okrem vzduchu unášala vlákna a elektródy krv.

Krádeží myšlienok sa zatiaľ netreba báť
Zdôrazniť musíme fakt, že práca mozgu s pamäťou je nesmierne komplexný proces - rôzne typy informácií a myšlienok sa ukladajú rôznym spôsobom do rôznych častí mozgu a hoci už vedeckí pracovníci o týchto procesoch vedia veľa, stále sme ešte niekoľko desaťročí výskumu ďaleko od toho, aby sme mohli v pamäti mozgu elektronicky čítať, alebo do nej zapisovať.

To ale pre "posilňovače pamäti" nie je potrebné. Ich podstata fungovania je v schopnosti elektronicky stimulovať časť mozgu, ktorá je za prácu s pamäťou zodpovedná. "Prvým stupňom je detekovať, nahrať a analyzovať signály, ktoré mozog pre prácu s pamäťou využíva. Tieto signály potom podľa potreby modifikujeme, zosilníme a do mozgu pomocou DBS dopravíme," stručne približuje funkciu Pycroft a dopĺňa: "Upraviť a zosilniť signály tak, aby pamäť pracovala lepšie, to v laboratóriu už funguje, to vieme. Teraz hľadáme optimálne modifikácie signálov pre kompenzáciu rôznych ochorení a dysfunkcií mozgu. Využívame algoritmy strojového učenia. Bežnými metódami by to bolo nesmierne pomalé."

Hacker sa ku komunikácii nesmie dostať
Moderné DBS možno bezdrôtovo nabíjať (nabíjačku v podobe pružného opasku si pacient pripne na hruď), bezdrôtová je aj komunikácia s nemocničným vybavením, ktorým lekári prístroj konfigurujú.

U pamäťových implantátov sa počíta s tým, že sa k nemu budú bezdrôtovo pripájať sami používatelia a napríklad budú môcť stimuláciu stlmiť alebo zosilniť podľa potreby.

Čím sa dostávame k tomu, prečo Laurie Pycroft prednášal na konferencii bezpečnostnej spoločnosti. Komunikáciu implantátov bude potrebné dobre zabezpečiť. A kvôli potrebe výrazne šetriť elektrickou energiou nebude možné použiť klasické bezpečnostné systémy. Súčasťou zabezpečenia tak budú najmä pravidlá, ktoré bude treba dodržiavať ako zo strany lekárov, tak pacientov.

Riziká totiž nie sú malé. Najjednoduchším útokom je vlastne DoS, pomocou ktorého je rýchlo vybitá batéria implantátu až pod svoju kritickú hranicu, kedy už nemožno nabiť v domácich podmienkach a je potrebný "servis" v nemocnici. Inou možnosťou je napríklad "otočenie" stimulačného signálu, ktorý by potom naopak schopnosť pamätať si znižoval.