Czarny sen łowcy androidów. Czas zacząć polowanie na ludzi?

Cyborgizacja przez lata była popularnym, ale abstrakcyjnym tematem. Literatura i kino wyprzedzały wówczas naukę, tworząc wizje świata, w którym granica między człowiekiem a maszyną się zaciera. Wystarczyło kilkadziesiąt lat, by rozwój technologii dogonił wizje futurologów. I – jak to często bywa – rzeczywistość okazuje się znacznie ciekawsza od fikcji.

Z laboratorium do pokoju geeka

Sterowanie za pomocą umysłu różnymi urządzeniami nie jest dziś żadną sensacją. Choć mechanizmy zachodzące w ludzkim mózgu są nieprzerwanie obiektem badań, to technologie, które do niedawna były obecne tylko w szpitalach czy laboratoriach, są już powszechne i trafiły (jak np. sensory firmy Emotiv w postaci różnych gadżetów) pod strzechy.

Jeśli bez większych przeszkód można sterować za pomocą umysłu różnymi urządzeniami, to dlaczego nie zbudować z nich większej maszyny przypominającej nasze ciało lub jego fragmenty? Choć ta propozycja może wydawać się oderwana od rzeczywistości, niedawno zaprezentowano rozwiązania, dzięki którym powstał funkcjonalny odpowiednik ludzkiej ręki. Zanim jednak przejdziemy do najbardziej niezwykłych zaawansowanych części zamiennych dla naszych ciał, warto poznać mechanizmy, dzięki którym funkcjonują.

Pomysł, by podłączyć do mózgu różne urządzenia i wykorzystać go do sterowania nimi, nie jest nowy. Choć wywołuje przede wszystkim skojarzenia z medycyną, jeszcze w latach 80. zainteresowało się nim wojsko. Powód był prosty - w sytuacji, gdy o życiu lub śmierci decydują ułamki sekund, każda z nich jest na wagę złota.

Jak działa sterowanie myślami?

Pomiędzy mniej lub bardziej uświadomioną myślą, że trzeba np. skręcić w prawo, a przekazaniem odpowiednich sygnałów do mięśni, skurczeniem tych właściwych i wychyleniem sterów samolotu mija pewien czas. Jego skrócenie, poprzez bezpośrednie podpięcie mechanizmów maszyny do mózgu, miało zapewnić przewagę. To, co dobrze brzmi w teorii, w praktyce okazało się - na razie - niewykonalne, zwłaszcza w przypadku tak skomplikowanych urządzeń i sytuacji, jak samolot i walka powietrzna, a możliwości takiego rozwiązania zamiast w rzeczywistości mogliśmy zobaczyć najwyżej np. w filmie "Firefox".

W kolejnych latach naukowcy poczynili jednak istotne postępy. Zaczęło się od małp, którym badacze z Duke University w Durham wszczepili płytki ze 128 elektrodami - mikroskopijnymi drucikami dwukrotnie cieńszymi od włosa, które zagłębiały się na 2 milimetry w małpim mózgu. Ich zadaniem było odbieranie impulsów elektrycznych przekazywanych między neuronami. Małpy wykonywały różne czynności, a naukowcy szukali powiązań pomiędzy aktywnością różnych rejonów mózgu a np. ruchem ręki.

Podobne doświadczenia prowadził również m.in. Hahnemann University w Filadelfii. Prowadzono tam doświadczenia na szczurach, które po naciśnięciu przycisku dostawały porcję wody, a elektrody pozwalały na zidentyfikowanie aktywności mózgów gryzoni, odpowiedzialnej za tę konkretną czynność. Szczury dość szybko zorientowały się, że wodę mogą zdobyć również bez aktywności fizycznej, i zaczęły sterować mechanizmem za pomocą myśli - wystarczyło, że elektrody odczytały charakterystyczny zestaw sygnałów.

Od szczurów do ludzi

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=jOkpn0BN2HE[/youtube]

Badania na zwierzęta otworzyły drogę do wykorzystania podobnej metody w przypadku ludzi, a w wielu sytuacjach odczyt fal mózgowych stał się mniej inwazyjny - zamiast wszczepiać elektrody do mózgu, często wystarczy je po prostu przymocować do głowy. Co więcej, świat - nie tylko naukowy - był pod wrażeniem serii spektakularnych doświadczeń, w których np. małpa znajdująca się w walijskim Durham sterowała ramieniem robota w Cambridge (tym amerykańskim, z MIT i uniwersytetem Harvarda).

Pojawiły się również urządzenia ułatwiające życie ludziom dotkniętym różnymi schorzeniami, jak np. sterowane myślami wózki inwalidzkie czy interfejsy pozwalające na obsługę komputera przez osoby sparaliżowane. O ile jednak sterowanie wózkiem czy kursorem jest stosunkowo proste i sprowadza się do kilku komend związanych z kierunkiem jazdy, ruszaniem czy zatrzymaniem, sprawa komplikuje się w przypadku urządzeń, które miałyby zastąpić ludzkie kończyny.

Sama proteza odwzorowująca m.in. przegub i dłoń jest bardzo skomplikowanym urządzeniem. Jeszcze większym wyzwaniem niż opracowanie samego mechanizmu jest stworzenie możliwości, by dało się nim precyzyjnie sterować. Wymagania stawiane w takim przypadku przed analizą fal mózgowych są zatem znacznie większe niż w przypadku np. wózka. Mimo to kilka miesięcy temu pisałem o wzruszającej scenie, gdy sparaliżowana kobieta, mająca kontrolę jedynie nad swoją głową, samodzielnie napiła się, sterując ramieniem robota.

Na poniższym filmie zobaczycie niesamowitą sterowaną myślami rękę. Co istotne, jej ruchy nie są wykonywanymi kolejno poleceniami w stylu "góra, prawo, prawo, dół". Ręka porusza się dość płynnie, sprawiając wrażenie bliższe ludzkiej kończynie niż mechanizmowi robota. Jeśli szkoda Wam czasu na cały film (mimo wszystko gorąco zachęcam, aby oglądać od początku), przewińcie do 6:50.

Jak można zobaczyć na powyższym filmie, Jane Scheuermann stała się cyborgiem w kanonicznym znaczeniu tego słowa. Mechanizm (w tym przypadku ramię robota) jest bezpośrednio połączony z jej mózgiem - przewód wpina się do portu wszczepionego w ośrodek odpowiadający za ruchy ręką. Patrząc na głowę z podłączonym do niej przewodem, trudno pozbyć się skojarzeń z niezliczonymi obrazami z gier wideo, literatury czy filmów.

Ciało można zastąpić. Kiedy powiemy to samo o mózgu?

Trudno w tej chwili wymienić wszystkie przychodzące do głowy możliwości, jakie pojawiają się w związku z tym medycznym i technologicznym przełomem. W praktyce oznacza to przecież, że - bo pokazana technologia będzie z pewnością ulepszana - niemal każdy z naszych narządów można zastąpić jakimś mechanizmem. Co więcej, wyeliminowano pośrednictwo rdzenia kręgowego, którego przerwanie np. w wypadku do tej pory przykuwało ludzi do wózków inwalidzkich na resztę życia.

Choć na powstanie w pełni funkcjonalnego, mechanicznego ciała przyjdzie nam zapewne jeszcze trochę poczekać, już teraz można puścić wodze fantazji. Coraz bardziej realna staje się przecież wizja przedstawiona w filmie "Surogaci": siedzący w bezruchu w swoich domach ludzie "żyją", sterując na odległość swoimi awatarami. Do czego doprowadzą dalsze prace nad tą technologią? Z pewnością oznacza ona nową nadzieję dla milionów ludzi dotkniętych różnego rodzaju niepełnosprawnością. To chyba jednak tylko jedna strona medalu.

Drugą może być np. technologiczny wyścig, w którym nie chcąc pozostać w tyle, będziemy musieli wszczepiać sobie różne dodatki, tuningując nasze ciała - zwycięzcą w wyciskaniu sztangi okaże się nie ten, kto pilniej ćwiczy i mądrzej dobiera odżywki, ale ten, kto kupił sobie lepsze siłowniki. Brzmi jak fantazja? Zapewne tak, ale kilkanaście czy kilkadziesiąt lat temu podobną fantazją wydawała się wizja podłączonej do mózgu mechanicznej ręki.