Fremtiden for neurovidenskab: vil hjernen blive brugt som et våben?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

På trods af at de første repræsentanter for arten Homo Sapiens dukkede op på Jorden for omkring 300.000 - 200.000 år siden, har vi formået at bygge en teknologisk avanceret civilisation. I dag sender vi raketter og robotkøretøjer ud i rummet, der pløjer overfladen af de verdener, der er tættest på os. Men alle disse præstationer blev mulige takket være et organ skjult for vores øjne - den menneskelige hjerne.

Det er ingen hemmelighed, at selv neurovidenskabsmænd, som professor Robert Sapolsky skriver om dette i sin bog Who Are We? Gener, vores krop, samfundet”forstår ikke helt, hvordan hjernen fungerer. Men en vis succes blev opnået - husker du den sidste præsentation af neuralink Elon Musk? En enhed indbygget direkte i grisens hjerne fungerer glimrende.

Hvad mere er, er der i de senere år dukket hjerneimplantater op, som bogstaveligt talt oversætter hjernebølger til tekst. Men hvis vi er i stand til at opfinde så højteknologi, er der så en chance for, at nogen vil bruge det som et tankekontrolværktøj eller endda et våben?

Hvad er Brain Link?

Hvordan tror du, det kan ligne en forbindelse fra en hjerne til en anden, en forbindelse gennem et indbygget hjerneimplantat? Neurovidenskabsmanden Miguel Nicolelis besvarede dette spørgsmål i sin undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Duke University Medical Center tidligere på året.

Under undersøgelsen placerede forskere i laboratoriet to rhesusvalmuer i forskellige rum, hvor dyrene så på en computerskærm, hvor der var et billede af en virtuel hånd i todimensionelt rum. Abernes opgave var at lede deres hånd fra midten af skærmen mod målet, og da de gjorde det med succes, belønnede forskerne dem med slurke juice. Samtidig var aberne ikke udstyret med joysticks eller andre enheder, der kunne styre deres hånd.

Men i denne undersøgelse er der en interessant detalje - før eksperimentet indsatte videnskabsmænd implantater i abernes hjerner - i de dele af deres hjerner, der påvirker bevægelse. Takket være dette var elektroderne i stand til at fange og transmittere neural aktivitet gennem en kablet forbindelse til computere. Men endnu mere interessant var dyrs evne til i fællesskab at kontrollere et digitalt lem.

Så i et eksperiment kunne en abe kun kontrollere vandrette handlinger, mens den anden kun kontrollerede lodrette bevægelser. Ikke desto mindre lærte forsøgspersonerne efterhånden ved hjælp af associationer, at en bestemt måde at tænke på fører til bevægelse af lemmer. Efter at have indset dette årsagsmønster fortsatte de med at opføre sig i det væsentlige og tænke sammen, så hånden ville bevæge sig mod målet og bringe dem saft.

Studiets hovedforfatter, Miguel Nicolelis, kalder dette fantastiske samarbejde for "hjernenetværk" eller "hjernenetværk". I sidste ende håber neuroforskeren, at samarbejdet mellem en hjerne og en anden kan bruges til at fremskynde rehabilitering hos mennesker med neurologiske skader - mere præcist, at hjernen hos en rask person kan interagere med hjernen hos en patient med et slagtilfælde, som derefter vil lære at tale eller bevæge den lammede hurtigere del af kroppen.

Dette arbejde er endnu en succes i en lang række af nyere fremskridt inden for neuroteknologi: grænseflader anvendt til neuroner, algoritmer, der bruges til at afkode eller stimulere disse neuroner, og hjernekort, der giver et klarere billede af de komplekse kredsløb, der styrer kognition, følelser og handling.

Forestil dig bare, hvor nyttige sådanne udviklinger kan være: det vil være muligt at skabe mere avancerede lemmerproteser, der kan formidle fornemmelser til dem, der bærer dem; det vil være muligt bedre at forstå nogle sygdomme, såsom Parkinsons sygdom, og endda behandle depression og mange andre psykiske lidelser.

Mulig fremtid

Forestil dig computersystemer knyttet til hjernevæv, der gør det muligt for en lammet patient at bruge tankens kraft til at styre robotmaskiner. Enig, de kan også bruges til at kontrollere bioniske soldater og bemandede fly. Og enheder, der understøtter patienters hjerner, såsom dem med Alzheimers, kan bruges til at indgyde nye minder eller slette eksisterende – både blandt allierede og fjender.

En artikel i magasinet Foreign Policy citerer bioetiker Jonathan Moreno, en professor ved University of Pennsylvania, om Nicholasis' idé:

Tænk, hvis vi kan tage intellektuel viden fra f.eks. Henry Kissinger, som ved alt om diplomatiets og politikkens historie, og så få al viden fra en person, der har studeret militærstrategi, fra en ingeniør fra Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) og osv. Alt dette kan kombineres. Et sådant hjernenetværk vil gøre det muligt at træffe vigtige militære beslutninger på baggrund af praktisk alvidenhed, og det vil få alvorlige politiske og sociale konsekvenser.

Men i dag forbliver sådanne ideer inden for science fiction, selvom det er muligt, at deres udseende er et spørgsmål om tid. Det mener i hvert fald nogle eksperter. Faktum er, at neuroteknologier udvikler sig hurtigt, hvilket betyder, at gennembrudsmuligheder uundgåeligt vil føre til deres industrielle implementering.

For eksempel investerer Advanced Research Administration, der udfører vigtigt forsknings- og udviklingsarbejde for Forsvarsministeriet, mange penge i hjerneteknologi.

Spørgsmålet er ikke, om ikke-statslige agenter vil være i stand til at bruge visse neurobiologiske metoder og teknologier; spørgsmålet er, hvornår de vil gøre det, og hvilke metoder og teknologier de vil bruge.

James Giord er neuroetisk specialist ved Georgetown University Medical Center.

Folk har længe været fanget og forfærdet af tanken om sindkontrol. Det er formentlig for tidligt at frygte det værste – for eksempel at staten vil kunne trænge ind i den menneskelige hjerne ved hjælp af hackermetoder. Dual-use neuroteknologier har dog et stort potentiale, og deres tid er ikke langt væk. Nogle etikere er bekymrede for, at i mangel af juridiske mekanismer til at regulere sådanne teknologier, vil laboratorieforskning være i stand til at bevæge sig ind i den virkelige verden uden megen hindring.

Sindfelt

Bestræbelsen på bedre at forstå hjernen, velsagtens det mindst forståede menneskelige organ, har ført til en stigning i innovation inden for neuroteknologi i løbet af de sidste 10 år. Så i 2005 annoncerede en gruppe videnskabsmænd, at de var i stand til at læse menneskelige tanker ved hjælp af funktionel magnetisk resonansbilleddannelse, som måler blodgennemstrømningen forårsaget af hjernens aktivitet.

Under eksperimentet lå forsøgspersonen ubevægelig i en vækstscanner og så på en lille skærm, hvorpå der blev projiceret simple visuelle ophidselsessignaler - en tilfældig række af linjer i forskellige retninger, dels lodret, dels vandret og dels diagonalt. Retningen af hver linje producerede lidt forskellige udbrud af hjernefunktion. Ved blot at se på denne aktivitet kunne forskerne bestemme, hvilken linje forsøgspersonen kiggede på.

Det tog kun seks år at udvikle denne teknologi markant til at tyde hjernen - ved hjælp af Silicon Valley. University of California i Berkeley udførte en række eksperimenter. For eksempel blev deltagerne i en undersøgelse fra 2011 bedt om at se filmforhåndsvisninger på et funktionelt magnetisk resonanskamera, og videnskabsmænd brugte hjerneresponsdata til at skabe dekrypteringsalgoritmer for hvert emne.

De optog derefter nervecellernes aktivitet, mens deltagerne så forskellige scener fra nye film, såsom en passage, hvor Steve Martin går rundt i lokalet. Baseret på hvert enkelt emnes algoritmer lykkedes det forskerne senere at genskabe netop denne scene ved udelukkende at bruge data fra hjerneaktivitet.

Disse overnaturlige resultater er ikke særlig visuelt realistiske; de er som impressionisternes skabelse: den vage Steve Martin svæver mod en surrealistisk, evigt skiftende baggrund.

Baseret på resultaterne sagde Thomas Naselaris, en neuroforsker ved University of South Carolina, "Evnen til at gøre ting som tankelæsning vil dukke op før eller siden. Dette vil blive muligt i løbet af vores levetid."

Dette arbejde bliver fremskyndet af hurtigt fremadskridende hjerne-maskine-grænsefladeteknologi - neurale implantater og computere, der læser hjerneaktivitet og omsætter den til virkelig handling, eller omvendt. De stimulerer neuroner til at skabe præstationer eller fysiske bevægelser.

Efter blot otte år er hjerne-maskine-grænsefladen blevet meget mere sofistikeret og sofistikeret, som det blev demonstreret af 2014 FIFA World Cup i Brasilien. Juliano Pinto, 29, som var fuldstændig lam i sin underkrop, iførte sig et hjernestyret roboteksoskelet udviklet på Duke University for at ramme bolden ved åbningsceremonien i São Paulo.

Hjelmen på Pintos hoved modtog signaler fra hans hjerne, der indikerede, at manden havde til hensigt at slå bolden. En computer knyttet til Pintos ryg, der modtog disse signaler, lancerede en robotdragt for at udføre hjernens kommando. Enig, til en vis grad er fremtiden allerede her.