Napriek odvážnym predpovediam viacerých technologických spoločností o budúcnosti nervových rozhraní je veda o expanzii mozgu stále v plienkach. Čo si vedci myslia o všetkom tomto humbuse, ktorý pochádza zo Silicon Valley? Michail Lebedev, neurovedec pracujúci na rozhraniach neurokomputerov na Duke University, nedávno získal od spoločnosti Frontiers cenu 100 000 dolárov za zbierku prác na expanzii mozgu napísanú za posledné štyri roky.
Táto cena by mala pomôcť mu a jeho kolegom Ion Opris (neurovedec na University of Miami) a Manuel Casanova (MD na University of South Carolina) usporiadať budúcu rok medzinárodnú konferenciu na túto tému. Singularity hovoril s Lebedevom, aby zistil jeho názory na vývoj tejto oblasti.
Je humbuk, ktorý vidíme o nervových implantátoch a mozgovom rozšírení, opodstatnený?
V nasledujúcich 10 rokoch uvidíme vznik rôznych druhov realistických protéz a mnoho technológií na rehabilitáciu prežívajúcich poranenie mozgovej príhody a miechy. Spôsob, ktorý je opísaný v týchto vysoko profilovaných článkoch - napríklad skutočnosť, že človek sa naučí písať s myšlienkovou silou a prijíma niekoľko miliónov elektród implantovaných do mozgu - to všetko bude, ale o 20 rokov.
Mohol by som sa mýliť, pretože nové technológie rýchlo napredujú. Ak pred 10 rokmi bolo normálne vložiť do mozgu pol milimetrovú elektródu, teraz sú už nanomateriály. Dekódovanie mozgovej aktivity bude samozrejme dlhodobo výzvou.
Vieme dosť o kognitívnych procesoch, aby sme s nimi mohli spolupracovať?
Máme základné porozumenie. Vieme, že niektoré oblasti mozgu sú „kognitívnejšie“(spojené s učením a kognitívnymi funkciami) ako iné. Preto, ak chcete extrahovať ďalšie informácie z mozgu, budete musieť umiestniť elektródy dovnútra alebo nad tieto oblasti. Ale my máme veľmi priemernú myšlienku myslenia, takže si nemyslím, že v najbližších 10 rokoch sa naučíme, ako dekódovať voľne plávajúce myšlienky.
Čo to znamená pre nádeje ľudí na využitie mozgovej expanzie na komunikáciu s AI? Je to z krátkodobého alebo strednodobého hľadiska realistické?
Propagačné video:
Myslím si, že je to viac ako skutočné, ale prvý úspech príde z rozšírenej reality, keď použijete normálne zmysly, ktoré sú celkom dobré, na interakciu s AI. Nazvime to exomozg. Priama komunikácia je teda naozaj dobrý nápad, ale stále je obmedzená počtom kanálov na takéto spárovanie. Hlavným problémom je to, že naozaj nerozumieme kódu mozgu, takže nevieme, ako zefektívniť toto rozhranie.
Ale moja pamäť je obmedzená, takže okuliare s rozšírenou realitou by boli veľmi užitočné, akoby ma AI sprevádzala, keď sa pohybujem prostredím. Nie je ťažké si predstaviť, že počítač a mozog spolupracujú. Mozog teda uvádza príklady, počítač sa učí a mozog využíva výpočtovú silu externého zariadenia.
Aký druh augmentácie mozgu môžete implementovať?
Zoberte akúkoľvek funkciu mozgu a skúste ju doplniť. Medzi zmyslové funkcie možno do mozgu pridať nové zmysly. Napríklad môžete pridať pocit elektromagnetických polí, ktoré obvykle nepociťujeme, a bude to nový pocit. Tieto nové senzory môžete umiestniť po obvode hlavy kvôli panoramatickému videniu. Najprv by som samozrejme experimentoval na zvieratách.
Môžete sa tiež pokúsiť stimulovať určité časti mozgu, ale v súčasnosti veľká väčšina práce ukazuje, že môžete potlačiť iba určité štádiá spracovania údajov, a nie zlepšiť. Takéto potlačenie však môže byť prospešné, ak sa použije. Predstavte si napríklad, že človek rieši určité problémy a počítač pozná správnu odpoveď - preto do určitých oblastí mozgu vysiela potlačujúci impulz a prikláňa ho k určitému riešeniu.
Aké sú hlavné použitia doplnku mozgu?
Existujú dve hlavné vetvy. Prvým sú neinvazívne zariadenia, ktoré sa dajú veľmi ľahko implementovať a zdá sa, že fungujú. Jediným problémom je, že kvalita signálov, ktoré poskytujú, je obmedzená. Ak sa pozriete na elektroencefalogramové systémy (EEG), sú zastúpené aktivitou veľkého počtu neurónov a najsilnejšie EEG sa zaznamenávajú počas spánku. Preto sú všetky činnosti spojené s presnými motorickými funkciami veľmi malé a na EEG ich nemôžete zistiť. EEG navyše trpia rôznymi druhmi artefaktov.
Zariadenia EEG samozrejme nie sú jediné, ktoré používajú neinvazívne techniky. Funkčná blízka infračervená spektroskopia (fNIR) je tiež veľmi dobrá neinvazívna metóda. Umožňuje vám zvýrazniť určité typy aktivít, iba veľmi pomaly.
Potenciál invazívnych prístupov ešte nebol plne využitý. Teraz máme schopnosť čítať, povedzme, 100 neurónov. V budúcnosti, keď čítame milióny neurónov, budeme schopní premýšľať o akýchkoľvek metódach dekódovania. Hlavnou prekážkou v súčasnosti je to, že invazívna chirurgia si vyžaduje implantáciu zariadenia do mozgu.
A čo farmakologické prístupy k zvýšeniu mozgovej kapacity?
Farmakológia nie je presne moja silná stránka, ale tvorcovia liekov robia úžasné veci. Môžu navrhovať molekuly pre konkrétne úlohy, ktoré môžu pracovať pre jeden receptor v mozgu, ale nie pre iné, alebo pre jednu oblasť mozgu, ale nie pre iné. V zásade môžu byť všetky tieto metódy vylepšené a vyriešia konkrétne problémy.
Je dokonca možné modifikovať mozgové bunky geneticky, rovnako ako v optogenetike, ktorá robí bunky citlivými na svetlo. Nebolo to úplne implementované, pretože existuje veľa možností. Bunky môžu byť citlivé na magnetické polia, naťahovacie, dokonca aj na mechanické pohyby, čo je pre neuróny neobvyklé. Alebo bunky z iného organizmu mohli byť implantované do mozgu. Akákoľvek myšlienka sci-fi sa dnes zdá byť celkom uskutočniteľná.
Aké sú potenciálne nevýhody a nevýhody doplnku mozgu?
Som optimista, takže vidím väčšinou plusy. Chceme sa zlepšiť, chceme sa stať menej primitívnymi ľuďmi. Hlavná nevýhoda tohto všetkého bude pravdepodobne rovnaká ako pri užívaní drog. Predstavme si osobu, ktorá implantuje zariadenie do centra potešenia v mozgu a neustále sa zvyšuje. Pravdepodobne sa vám nebude páčiť, ale priťahuje to veľa.
Keď narúša mozgové systémy motivácie a potešenia, môže sa to stať problémom. Okamžite sa objaví armáda, ktorá preberá kontrolu nad svojimi vojakmi. Akékoľvek rozhranie neurokomputeru môže navyše pôsobiť ako detektor lži. Všimnete si veci, ktoré si zvyčajne nechcete všimnúť, chcete ich nechať vo vlastníctve iných ľudí.
Existuje riziko, že prístup k týmto technológiám bude nerovnomerný?
Nerobím si s tým starosti, pretože určite bohatí ľudia ako prví získajú prístup k systémom na rozširovanie mozgových funkcií. Áno, budú drahé, nemotorné a slabé. Ale ako sa technológia vyvíja, budú lacnejšie a každý bude mať prístup. V kapitalistickej spoločnosti by teda nemal byť taký problém.
ILYA KHEL