Ochrnutí ľudia majú vinou choroby či nehody obmedzené možnosti komunikácie s okolitým svetom. Mozgy týchto ľudí však v prípade ich neporušenia stále vykazujú nervovú aktivitu, vďaka čomu im čím ďalej vyspelejšie rozhranie medzi mozgom a počítačom čiastočne môže stratené schopnosti navrátiť.
Ľuďom po amputácii rúk napríklad môže pomôcť ovládať počítač softvér na rozpoznávanie reči. Vedci z Lekárskeho inštitútu Howarda Hughesa (HHMI) na Stanfordskej univerzite zase dokázali dekódovať nervovú aktivitu spojenú s rečou, čo je nádej pre jej reprodukciu u ľudí s rečovým postihnutím.
A práve vedci z HHMI teraz prišli na to, ako účinne uľahčiť komunikáciu ochrnutým ľuďom. Nové rozhranie medzi mozgom a počítačom BrainGate umožňuje písať mysľou, uvádza Technet.cz.
Prelomový systém, ktorý bol popísaný v časopise Nature, využíva dvojicu štvorcových mikročipov s rozmermi tabletky aspirínu príslušne vloženej do mozgu.
Každý z nich obsahuje 100 elektród snímajúcich neurónové signály spojené so schopnosťou písať rukopis. Algoritmus signály rýchlo a presne prevádza na písmená v počítači.
Písať obyčajnou myšlienkou
Výskumníci pod vedením vedeckého pracovníka Franka Willetta technológiu otestovali na ochrnutom 65-ročnom mužovi s poškodenou miechou. Najprv mu do mozgu zaviedli dvojicu takýchto miniatúrnych mikročipov.
Vedci muži pokladali otázky a on myslel na prvé písmeno každej svojej odpovede. Pritom neurálna sieť (typ strojového učenia) s pomocou tohto rozhrania mozog-text úspešne prekladala neurónovou aktivitu do skutočných písmen na monitore v reálnom čase.
Ešte než začal písať, strojové učenie sa muselo naučiť význam jednotlivých mozgových signálov. Najprv teda pacient písal písmená zvolené vedcami, aby sa počítač naučil "jazyk mozgu", až následne si mohol predstavovať vlastné písmená.
Systém veľmi rýchlo a dobre rozpoznával konkrétne písmená, lebo každé vyvolávalo charakteristický vzor mozgovej aktivity.
Muž myšlienkami na monitor previedol 90 znakov za minútu s presnosťou 94,1 percent, čo je porovnateľné s rýchlosťou, akou píšu zdraví ľudia rovnakej vekovej kategórie na smartphonu (115 znakov za minútu). Nie je to prvá štúdia svojho druhu. Prelomová je však práve v rýchlosti a presnosti.
Ovládať objekty mysľou
Sen o možnosti ovládať objekty myslí sa v rámci projektu BrainGate priblížil realite v roku 2011. V experimente dokázala žena menom Cathy Hutchinsonová myslí pohybovať robotickou pažou a kurzorom na monitore počítača.
V roku 2015 muž a žena vo veku 50 rokov s amyotrofickou laterálnou sklerózou (postupná svalová paralýza) dokázali myšlienkou presunúť kurzor na monitore počítača z jedného bodu do druhého a vyberať písmená dvakrát rýchlejšie ako v experimente z roku 2011.
To údajne umožnilo mnoho vylepšení, vrátane odfiltrovania elektrického ruchu oslabujúceho príjem mozgových signálov. Týmto kurzorom napísali 40 slov za minútu.
Vedci sa technológiu snažia urobiť rýchlejšie a presnejšie. Podľa ich slov ale budú v prípade BrainGate potrebné ešte ďalšie testy bezpečnosti, životnosti a účinnosti, než prídu na rad ďalšie klinické štúdie.
Čip pre každého
Najdiskutovanejším hráčom na poli mozgových implantátov je firma Elona Muska Neuralink, ktorá vyrába oveľa presnejšie čipy s tisíckami vlasovitých elektród (čím viac elektród, tým väčšia presnosť) pre klinické použitie. Tieto vlákna má do ľudského mozgu v rámci približne 15 minútovej operácie implantovať robot.
So svojím najnovším pokrokom sa Elon Musk prostredníctvom videa pochválil tento rok v apríli. Je v ňom k videniu opička Pager, ktorá s pomocou dvoch čipov o 1024 elektródach bezkontaktne hrá videohru Pong.
Makak dokázall myšlienkami pohybovať kurzorom aj napriek tomu, že k implantácii došlo len niekoľko týždňov pred experimentom.
Do mozgu Pagera boli umiestnené dva implantáty. Jeden do motorického kortexu, ktorý ovláda pohyb ľavej ruky, a do kortexu ovládajúceho pravú ruku.
Detailnejšie skenovanie mozgovej aktivity umožnilo kvalitnejšiu detekciu aktivity neurónov a predpoveď ich správania.
Experiment s makakom bol prelomom v rámci aplikácie, nie technológie. Podobne funkčné implantáty (BrainGate) už poznáme. Neuralink sa však snaží o komerčné používanie svojich čipov.
Technológiu sa snaží zjednodušiť tak, aby bola ľahko dostupná a využiteľná pre každého. Preto sú jeho implantáty stále menších rozmerov a je možné prepojenie cez Bluetooth s mobilným telefónom.
Svoje čipy Neuralink testoval zatiaľ len na zvieratách. Pager hrajúci videohru myšlienkami je síce prísľubom testov na ľuďoch, tie ale Musk sľubuje už dva roky.
Ale čo riziká?
Užívanie mozgových implantátov nie je bez rizík. Upozorňuje na ne napríklad turecký IT špecialista Rahmi Aktepe. Ten varuje pred ich zneužiteľnosťou hackermi.
"Ak je daný čip aktívne používaný, je možné týchto ľudí ovládať proti ich vôli, a dokonca z nich urobiť vraždiace stroje," varuje Aktepe.
Podľa neho totiž budú vytvárané nové vírusy, ktoré by používateľov mozgových implantátov mohli navádzať k neetickému konaniu. Ak by vírus čip užívateľa napadol, mohol by tiež poškodiť jeho mozog či duševné zdravie.
Kognitívna psychologička Susan Schneiderová napríklad položila otázku, aká je hranica pre ľudskosť? V extrémnom prípade by takýto čip v mozgu údajne mohol pre ľudskú myseľ predstavovať samovraždu.
Naši ľudskosť totiž utvára osobnosť a pamäť. Modifikácie založené na umelej inteligencii podľa jej slov síce možno účinne využiť na doplnenie nervovej aktivity v mozgu a vylepšenia našich schopností, ak by však technológia mala nahradiť prirodzene fungujúce nervové tkanivo, v určitom okamihu môže ukončiť ľudský život vymazaním jeho osobnosti a jeho minulosti.
Raya Kurzweil, riaditeľ inžinierstva v spoločnosti Google, zase predpovedal, že do roku 2045 nastane možnosť nahrávať myšlienky z ľudského mozgu do cloudu, čo nás urobí nesmrteľnými. To, čo nás však robí ľuďmi, je práve naša smrteľnosť. Sú tu teda tiež etické a filozofické otázky.