Įsivaizduokite, jei mintimis galėtumėte judinti kompiuterio žymeklį ar siųsti žinutę – tai viena iš galimybių, kuri svarstoma ir išbandoma, tobulinant smegenų ir kompiuterio sąsają. Tokią technologiją pirmiausia siekiama panaudoti medicininiais tikslais – padėti bendrauti paralyžiuotiems asmenims, valdyti galūnių protezus, atkurti kalbos ar regos funkciją. Neatmetama, kad ateityje smegenų implantų technologija galėtų būti paplitusi ir gerokai plačiau.
Įsivaizduokite, jei mintimis galėtumėte judinti kompiuterio žymeklį ar siųsti žinutę – tai viena iš galimybių, kuri svarstoma ir išbandoma, tobulinant smegenų ir kompiuterio sąsają. Tokią technologiją pirmiausia siekiama panaudoti medicininiais tikslais – padėti bendrauti paralyžiuotiems asmenims, valdyti galūnių protezus, atkurti kalbos ar regos funkciją. Neatmetama, kad ateityje smegenų implantų technologija galėtų būti paplitusi ir gerokai plačiau, tačiau, pasak neuromokslininkės dr. Urtės Neniškytės, tikėtis, kad internete naršysime smegenų pagalba šiai dienai nėra realu.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Sulaukė daug savanorių
Pastaruoju metu smegenų implantų technologiją sparčiausiai vysto milijardieriaus Elono Musko įmonė „Neuralink“, kuri netrukus ruošiasi pradėti bandymus su žmonėmis. Įmonė tikina, jog jau pradėjo savanorių atranką. Nors 6 metus truksiantiems tyrimams reikės tik 10 pacientų, šiuo metu susidomėjusiųjų skaičius siekia 500.
„Tikėtina, tuos žmones pagal kažkokius kriterijus jie turės atsirinkti. Jeigu leistumėte man spėti, aš manyčiau, kad jie rinksis pagal tai, kur gydytojai manys, kad yra didžiausia galimybė sulaukti pagerėjimo.
Viena iš priežasčių – mes turime stengtis padėti žmonėms, kita priežastis – jiems reikalingi geri tyrimų rezultatai, kad galėtų eiti į antrą etapą“, – LRT RADIJO laidoje „Šviesi ateitis“ sakė Vilniaus universiteto (VU) mokslininkė dr. U. Neniškytė.
Tyrėja pabrėžia, kad negalima praleisti fakto, jog E. Musko įmonei buvo leista dirbti su žmonėmis, ne tik su gyvūnais. Anot jos, tai reiškia, jog technologija yra pažengusi ir pasiruošusi tolimesnei bandymų eigai.
„Technologijos patobulėjo, lyginant su jų duomenimis, ką matėme 2019–2020 m., kai jie atvėrė duomenis, kuriuos gavo prekilinikiniuose tyrimuose, atliktuose su graužikais. Vėliau, jie tik paskelbė, kad priėjo prie didesnių smegenų, tokių kaip kiaulės smegenys, kurios yra palyginamo dydžio su žmogaus smegenimis“, – teigia ji.
Anot mokslininkės, smegenų signalų skaitymo implantų idėja nėra itin nauja. Technologija vystoma jau kurį laiką, tačiau „Neuralink“ pasiūlė naują pritaikymo kampą.
„Tai tyrinėjama ilgai – tiek galimybės nuskaityti smegenų aktyvumą ir per tai pakeisti kūno veikimą, panaudoti kaip komunikacijos įrankį, tiek yra tyrinėjama kompiuterio smegenų-sąsaja, kai iš kompiuterio perduodame signalą į smegenis (...) ir taip suteikiame smegenims sensorinę informaciją, kuri yra prarasta“, – sako dr. U. Neniškytė.
„Neuralink“ kuria prie smegenų prisitaikančius, lanksčius implantus
Kai kalbame apie įprastus smegenų implantus turėtume įsivaizduoti plonyčius elektrodus –vielytes, kurios yra įdedamos į galvoje esantį organą ir specifiškai perduoda elektrinį signalą neuronams arba iš jų.
„Tipinis ir dažniausiai naudojamas elektrodų rinkinys yra vadinama juto gardelėmis. Tai yra ant metalinės plokštelės susmaigstyti elektrodai. Tokių gardelių trūkumas yra tai, kad jos yra kietos. (...) Darau prielaidą, kad „Neuralink“ sukūrė lanksčius elektrodus, kurie prisitaiko prie smegenų audinio.
(...) Taip pat, jie turėjo sukurti metodą, kaip tokius lanksčius elektrodus įvesti į smegenis ir tam jie panaudojo įprastos siuvimo mašinos modelį, kai kiekvienas elektrodų verinėlis yra įsiuvamas į smegenis“, – aiškina neuromokslininkė.
U. Nniškytė teigia, kai kiekvienas elektrodas yra įsiuvamas nepriklausomai – galima pakeisti jo poziciją. To privalumas yra tas, kad elektrodą galima paslinkti taip, kad jis nepažeistų smegenų ir kraujagyslių, kitu atveju, tai gali sukelti kraujo išsiliejimą – tuo išskirtinis yra E. Musko kuriamas metodas.
Kol kas implantus smegenyse galima laikyti iki dviejų metų
„Niekur nėra skelbiama, kiek žmonės galės vaikščioti su implantais, iš esmės yra leidžiama juos laikyti iki dviejų metų, po to jie turi būti pašalinti. Tai „Neurolink“ taip pat turėjo išsiaiškinti – kaip pašalinti elektrodus, nepažeidžiant smegenų.
Žiūrint iš technologinės pusės, dėl imuninės sistemos aktyvacijos, elektrodai darosi vis mažiau efektyvūs. Yra vertinama, jog tam, kad šią technologiją galėtume taikyti kaip įprastą, elektrodai turi būti ilgaamžiškesni, galėtų galioti bent 10 metų, o lūkestis yra bent 20 metų“, – priduria ji.
Mokslininkė sako, jog Jungtinių Amerikos valstijų Maisto ir vaistų administracija suteikia leidimus atlikti bandymus, priklausomai nuo pateiktų rezultatų, kol kas leidimai bandymams yra išduodami ne ilgesniam, nei dviejų metų laikotarpiui.
„Yra tam tikri reikalavimai, kiek galima leisti pažeidimų (smegenyse – LRT), kad tai būtų taikoma kaip tipinė medicina“, – sako neuromokslininkė.
Smegenų implantai – stuburo traumų gydymui
Anot VU mokslininkės, „Neuralink“ technologija labiausiai skirta stuburo traumas patyrusiems žmonėms. Technologijos pagalba bus siekiama interpretuoti elektrinius signalus, siunčiamus iš žmogaus smegenų į kompiuterį, atliekant tam tikrą judesį, pavyzdžiui – paprastą rankos pakėlimą.
„Neurolink“ metodas yra skirtas stuburo traumas patyrusiems žmonėms, kuriems yra nutrauktas laidas – smegenų ir jų raumenų sistemos, dėl to, jie negali perduoti informacijos kūnui, kaip jis (stuburas) gali judėti. Šiuo atveju, viso kūno judesys nebus atkurtas, dažniausia yra atkuriamas rankos judesys.
Elektrodus galima implantuoti į motorinę smegenų žievę, tai sritis, kuri atsakinga už judesių kontrolę (...). Antrame etape mes turime apmokyti kompiuterines programas, kurios valdys, supras, ką kažkoks konkretus elektrinis signalas reiškia, kokį judesį reiškia. Kituose analogiškuose tyrimuose yra pasinaudojama virtualia ranka ir virtualia realybe. Žmogus treniruojasi, stebi kompiuterinę ranką ir bando su ja kažką paimti, kažką paspausti, pasiekti. Tuo metu kompiuteris interpretuoja elektrinius signalus ir bando suprasti, ką jie reiškia“, – teigia ji.
Anot U. Neniškytės, kai kompiuterinė sistema atpažįsta, ką reiškia signalai, tuomet galima pereiti prie kompiuterio valdymo. Tam gali būti naudojamas egzoskeletas arba alternatyva – yra kiti elektrodai, implantuoti į, pavyzdžiui, rankos raumenis.
Artimoje ateityje minčių skaitymas nebus įmanomas
Nors kol kas technologija kuriama siekiant palengvinti sudėtingus sutrikimus turinčių žmonių gyvenimą, netyla svarstymai, kam dar galėtume pritaikyti smegenų implantus. Kai kurie netgi galvoja, kad technologija bus pasitelkiama minčių skaitymui.
Tačiau dr. U. Neniškytė sako, jog perprasti žmogaus minčių ir atminties sistemą kol kas yra beveik neįmanoma.
„Tai, ką galime pritaikyti – kompiuterio-smegenų arba smegenų-kompiuterio sąsają, tai yra gan kitokios funkcijos nei mąstymas ir mintys. Dabar ši sąsaja yra pritaikyta atkurti sensorinę funkciją – regą, klausą, – atkurti motorinę funkciją. Šios funkcijos išsiskiria tuo, kad tiksliai žinome, kur smegenyse yra apdorojama informacija susijusi su jomis.
Kai pradedame kalbėti apie mąstymą, jis labiau pasklidęs smegenyse. (...) Priešingai nei regos, klausos ar motorinės funkcijos atkūrimo atveju, kur konceptualiai yra aišku, kur turime surinkti informaciją, mąstymo atveju, mes net iš mokslinės pusės nežinome, kaip ta sąveika galėtų atrodyti. Yra pasirodę keletą straipsnių, kur sakoma, kad kompiuteriai moka nuskaityti mintis, tačiau tai nėra visa tiesa“, – prideda ji.
Mokslininkė neabejoja, tam, kad kompiuteris nuskaitytų žmogaus mintis, prireiks daug laiko ir daug mokslinių bandymų, kol kas – tai neįmanoma.
„Šiuo metu tokios baimės, kad kažkas uždės skaitytuvą ir supras, apie ką aš galvoju, tikrai neturiu. Tai nereiškia, kad jos neatsiras, bet tam bus reikalingas labai didelis, konceptualus mokslo proveržis prieš technologiją“, – priduria VU neuromokslininkė dr. U. Neniškytė.
Viso pokalbio klausykitės LRT KLASIKOS laidos „Šviesi ateitis“ įraše. Parengė Emilija Balcerytė.
