Segítő az agyban. Hogyan változtatják meg életünket az implantátumok a jövőben

2024 Szerző: Malcolm Clapton | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 03:59

A jövőben az agybeültetés olyan általánossá válik, mint az okostelefon. Igen, nem olyan könnyű dicsekedni egy új implantációs modellel, de egy ilyen asszisztens előnyei az agyban tagadhatatlanok. Rájöttünk, hogyan segíthetnek az implantátumok a mindennapi életben.

Mit adnál azért, hogy láthass a sötétben? Vagy egy chipre a fejedben, ami az első parancsra bármilyen korábban olvasott információval szolgálhat? Vagy ugyanazt a chipet, de azzal a lehetőséggel, hogy az internetre kapcsolódva nézze meg a Wikipédia oldalát közvetlenül a fejében?

A neuroprotézis tudományág az idegi protézisek agyba való bejuttatásával foglalkozik. Az első idegprotézist 1957-ben hozták létre hallássérült emberek számára. A protézist "cochleáris implantátumnak" nevezték el (lat. Cochlea - csiga). Olyan emberek számára szükséges, akiknek a halláskárosodást a fülkagyló szerkezetének károsodása okozza - a belső fül halló része vagy a halláselemző.

A módszer lényege, hogy a szervezetbe olyan eszközt telepítenek, amely a külső mikrofon által leolvasott hangimpulzusokat idegrendszer által is érthető jelekké tudja alakítani. Idővel, ahogy a páciens alkalmazkodik az implantátumhoz, képes lesz hallani.

A cochleáris implantátumok létrehozása után a neuroprotézis óriási ugrást tett előre. És amit a tudomány csinál most, az valóban sci-finak tűnik.

Bionikus testrészek

Az agy által a valódiakhoz hasonlóan irányítható mesterséges testrészek létrehozása a neuroprotézis feladatai közé tartozik. A Johns Hopkins Egyetem tudósai jelentős előrelépést értek el ebben. Sikerült két protézist készíteniük Les Baughnak, akinek mindkét karját amputálták.

Bach 40 évvel ezelőtt egy erős áramütés következtében veszítette el a karját, így a tudósok feladata nem korlátozódott a protézisek elkészítésére. Először is fel kellett ébreszteniük a test idegvégződéseit, mivel 40 év inaktivitás után elvesztették a jelek olvasási és továbbítási képességét.

A Bach-on viselt prototípus így néz ki.

Az ing alatt egy fűző található, amelyre az érzékelőket rögzítik. Az idegvégződések jeleit olvassák le, és azokat a protézisek által megérthető mintákká alakítják át.

A protézisek használatának megkezdésével Bach még alkotóikat is meglepte. Nemcsak irányítani tudta őket, hanem a két kezével egyszerre végzett gesztusokat is sikerült kombinálnia. Maga Bach szerint "a protézisek egy új világ kapuját nyitották meg számára". Segítségükkel képes például tárgyakat felvenni és mozgatni.

Ennek ellenére a fogsor messze nem ideális. A mozdulatok egymás után reprodukálódnak minden egyes "ízületben". Vagyis a kéz mozgatásához Bachnak először a vállízületet kell mozgásba hoznia, majd a könyökízületet, és csak ezután a csuklóízületet. A projekt egyik mérnöke, Michael McLoughlin azonban nem gondolja, hogy ez nagy probléma:

Még csak most kezdjük. Gondolj vissza az internetre a kezdeti időkben. A következő 10 év fenomenális lesz.

Neuron megfigyelés

A neuroprotetika egyik legizgalmasabb része az agyi teljesítmény javítása. És ebben a Columbia Egyetem Neurotechnológiai Központjának tudósai érték el a legnagyobb eredményeket. Sikerült egy mikroszkopikus elektronikus eszközökkel tűzdelt szálat beültetni az egér agyába. Segítségükkel nyomon tudták követni és stimulálni az egyes idegsejteket az agyban.

Most a projekt fő célja az emlősagy lehető legjobb tanulmányozása. A tudósok még mindig nem értik, hogy az egyes neuronok tevékenysége hogyan kelt érzelmeket és érzéseket. Az emberi agy tartalmaz. Az egér agya ezerszer kisebb, és ez még mindig fantasztikus mennyiségű ismeretlen információ.

Meglepő módon a neuronok barátságosan érzékelik az idegen tárgyat. Az alatt az öt hét alatt, amíg az egér agyát megfigyelték, nem észleltek kilökődést.

A következő lépés egy új érzékelőket tartalmazó szálhálózat megvalósítása. Szeretnénk az egerek agyát is tanulmányozni mindennapi életükben, és az idegsejtektől származó információ távoli továbbításán dolgozunk.

A csapat még nem gondolt az első emberi agyi kísérletre. A projektet legalább több évig tesztelik, és csak ezután, több tucat sikeres próbálkozás után lehet majd emberen is tesztelni. Ha a projekt továbbra is sikeres lesz, a neuronokhoz kapcsolódó mesterséges objektumok végtelen lehetőségeket nyitnak meg: az agy korábban elérhetetlen szintű vizsgálatától az agyi funkciók elektromos impulzusokkal történő stimulálásáig.

Mi van, ha feltörik őket?

A nevem Bakare Baito, és egy nigériai herceg unokaöccse vagyok. A nagybátyám meghalt, és 2 millió dollárt hagyott rám. Sajnos másik országban vagyok és nincs pénzem jegyre. Kérjük, küldjön pénzt a jegyért, és mi megosztjuk a pénzt.

Ha a levelezőprogram spamszűrői jól működnek, akkor ritkán kap ilyen üzeneteket. Ha rossz, akkor gyakrabban. Még rosszabb, ha hiszel egy hasonló történetben, és legalább egyszer utaltál át pénzt.

Az e-mail kliensekben, a közösségi oldalakon vagy az SMS-ekben lévő spam azonban nem nagy baj. De lehetséges, hogy a jövőben, amikor egy agyimplantátum olyan általánossá válik, mint az okostelefon, spamet fogunk kapni az agyba?

Jaj, ez elkerülhetetlen.

Legalábbis a szakértők ezt mondják. Például a The Intercept technológusa (Micah Lee):

Számomra úgy tűnik, hogy az emberi civilizáció több száz évre van attól a ponttól, amikor kritikus hibák nélkül képes szoftvereket létrehozni. Ha egyáltalán lehetséges.

Nehéz nem érteni egyet Mike-kal. Tud legalább egy olyan programot vagy alkalmazást megnevezni, amelyikben nincs egyetlen hiba sem? Valószínűtlen. A probléma az, hogy a potenciális agyimplantátum ugyanaz, mint egy modern okostelefon vagy számítógép. Persze sokkal tökéletesebb. De a lényeg az, hogy van egy szoftverhéj is, amely ezt futtatja. És ez a shell tartalmaz majd hibákat és sebezhetőségeket.

A két legnagyobb szoftvercég, a Google és az Apple továbbra is újból feltárja a biztonsági réseket. Olyanok, mint egy hidra: egy javított hiba hátterében a jövőben kettő jelenik meg.

Egy lehetséges megoldás az implantátum külső kölcsönhatásának korlátozása. Vagyis képes lesz ellátni bizonyos funkciókat, de nem lesz kapcsolata az internettel vagy a külvilággal.

De mi van akkor, ha frissítenie kell az implantátum szoftverét? Vagy javítani egy hibát? Továbbra is hozzáférést kell adnod valakinek az agyadhoz. Erre a problémára nincs megoldás.

Jövő

Az agybeültetés csak idő kérdése. Amint egy stabil technológia megjelenik, a vezető vállalatok megkezdik megoldásaik kibocsátását. És ami a legfontosabb, meg akarja majd vásárolni őket.

Az egyik oka annak, hogy egy ilyen implantátum megjelenésének pontos ideje ismeretlen, az anyagok. Eddig a grafén, ami egy szénatom vastagságú módosítása működhetne. Jó az elektromos vezetőképessége, és mivel szerves anyagból készült, nagy a biokompatibilitás valószínűsége.

De annak ellenére, hogy a tudósok most vizsgálják a grafén biokompatibilitását, még mindig évtizedek távolságra vagyunk a jövőtől, ha a fejünkben implantátumok vannak. Jó vagy rossz?