Незважаючи на сміливі прогнози від декількох технокомпаний щодо майбутнього нейронних інтерфейсів, наука розширення мозку, все ще перебуває в зародковому стані. Що ж думають вчені про всю цю метушню, яка доноситься з Кремнієвої долини? Михайло Лебедєв, нейробіолог, що працює над нейрокомпьютерними інтерфейсами в Університеті Дьюка, нещодавно отримав приз у 100 000 доларів від Frontiers за зібрання робіт на тему розширення мозку, написаних за останні чотири роки.
Цей приз повинен допомогти йому і його колегам Айон Опрису (нейробіологу Університету Майамі) і Мануелю Казанові (лікаря Університету Південної Кароліни) зібрати міжнародну конференцію з цієї теми в наступному році. Видання Singularity поспілкувалося з Лебедєвим, щоб дізнатися про його думку з приводу розвитку цієї галузі.
Чи виправдана галас на тему нейронних імплантатів та доповнення мозку, яку ми спостерігаємо?
У наступні 10 років ми побачимо появу реалістичних протезів різного роду і безліч технологій для реабілітації перенесли інсульт і травму спинного мозку. Те, як це описується в цих гучних статтях — на зразок того, що людина навчиться друкувати силою думки і отримає кілька мільйонів електродів, імплантованих в мозок, — все це буде, але років через 20.
Я можу помилятися, тому що нові технології швидко розвиваються. Якщо 10 років тому було нормально вставити полумиллиметровий електрод у мозок, тепер вони вже нанорозмірні. Звичайно, декодування активності мозку буде ще довго залишатися проблемою.
Чи достатньо ми знаємо про когнітивних процесах, щоб працювати з ними?
У нас є базове розуміння. Ми знаємо, що деякі ділянки мозку «когнітивні» (пов’язані з функціями навчання і пізнання), ніж інші. Тому якщо ви хочете отримати більше додаткової інформації з мозку, вам доведеться розмістити електроди всередині або над цими областями. Але уявлення про думки ми маємо досить посередня, тому не думаю, що в наступні 10 років ми навчимося декодувати вільно плаваючі думки.
Що це означає для сподівань людей використовувати розширення здібностей мозку для зв’язку з ШІ? Чи Реально це в найближчій або середній перспективі?
Думаю, це більш ніж реально, але перший успіх прийде від доповненої реальності, коли ви використовуєте свої нормальні почуття, які досить гарні, для взаємодії з ШІ. Назвемо його экзомозгом. Таким чином, пряме взаємодія — це справді непогана ідея, але вона як і раніше обмежена кількістю каналів для такого сполучення. Основна проблема полягає в тому, що ми насправді не розуміємо код мозку, тому не знаємо, як зробити цей інтерфейс ефективним.
Але моя пам’ять обмежена, тому окуляри доповненої реальності були б дуже до речі, ніби ШІ супроводжує мене при русі через навколишнє середовище. Уявити, що комп’ютер і мозок працюють разом, неважко. Тому мозок дає приклади, а комп’ютер навчається, і мозок користується перевагою обчислювальної сили зовнішнього пристрою.
Якого роду доповнення мозку можна реалізувати?
Візьміть будь-яку функцію мозку, і можна спробувати її доповнити. Серед сенсорних функцій можна додавати нові почуття мозку. Наприклад, можна додати відчуття електромагнітних полів, яких ми зазвичай не відчуваємо, і це буде новим почуттям. Можна розмістити ці нові датчики по периметру голови, і ви отримаєте панорамне зір. Звичайно, я б спершу експериментував на тваринах.
Можна також спробувати простимулювати певні ділянки мозку, але на даний момент переважна більшість робіт показує, що ви можете лише придушити певні етапи обробки даних, а не поліпшити. Однак таке придушення може бути корисним, якщо знайти йому застосування. Уявіть, наприклад, що людина вирішує певні завдання, а комп’ютер знає правильну відповідь — тому він посилає пригнічує імпульс в певні області мозку і схиляє його до певного рішення.
Які основні області застосування доповнення мозку?
Є дві основні гілки. Перша — це неінвазивні пристрої, які дуже легко запровадити, і вони начебто працюють. Проблема лише в тому, що якість сигналів, які вони забезпечують, обмежена. Якщо ви подивитеся на системи електроенцефалограми (ЕЕГ), вони представлені активністю величезного числа нейронів, і найпотужніші ЕЕГ записуються під час сну. Таким чином, всі дії, пов’язані, скажімо, з точними моторними функціями, стають дуже малі, і ви не можете знайти їх на ЕЕГ. Крім того, ЕЕГ страждають від усіляких артефактів.
Звичайно, пристрої ЕЕГ не єдиними використовують неінвазивні методи. Функціональна ближня інфрачервона спектроскопія (fNIR) теж дуже хороший неінвазивний метод. Вона дозволяє виділити певні види активності, тільки працює дуже повільно.
Потенціал інвазивних підходів поки не був повністю реалізований. Зараз у нас є можливість зчитувати, скажімо, 100 нейронів. У майбутньому, коли ми будемо зчитувати мільйони нейронів, ми зможемо задуматися про будь-які методи декодування. Основна перешкода полягає в тому, що інвазивна хірургія вимагає імплантації пристрою в мозок.
Як щодо фармакологічних підходів до розширення здібностей мозку?
Фармакологія не зовсім мій коник, але укладачі ліків роблять дивовижні речі. Вони можуть розробляти молекули для певних завдань, які можуть працювати для одного рецептора мозку, але не для інших, або для однієї області мозку, але не інших. В принципі, всі ці методи можуть бути поліпшені і стануть вирішувати конкретні завдання.
Можна навіть модифікувати клітини мозку генетично, як в оптогенетике, яка робить клітини чутливими для світла. Це не було в повній мірі реалізовано, тому що можливостей багато. Клітини можуть бути чутливими до магнітних полів, до розтягування, навіть до механічним рухам, що незвично для нейронів. Або можна було б імплантувати клітини іншого організму в мозок. Будь-які ідеї наукової фантастики сьогодні здаються цілком реалізованими.
Які потенційні недоліки і мінуси доповнення мозку?
Я налаштований оптимістично, тому бачу переважно плюси. Ми хочемо вдосконалюватися, ми хочемо стати менш примітивними людьми. Основним недоліком цього, напевно, буде той же, що і при прийомі наркотиків. Давайте уявимо собі людину, яка имплантирует собі в центр задоволення в мозку пристрій і просто постійно кайфує. Навряд чи вам таке сподобається, але багатьох приверне.
При втручанні в системи мотивації і задоволення мозку це може стати проблемою. Відразу представляються військові, які беруть під постійний контроль своїх солдатів. Крім того, будь нейрокомпьютерний інтерфейс може виступати як детектор брехні. Ви будете помічати речі, які ви звичайно не хочете помічати, хочете залишити їх у власності інших людей.
Існує небезпека, що доступ до цих технологій буде нерівномірний?
Про це я не переживаю, тому що, безумовно, багаті люди першими отримають доступ до систем розширення функцій мозку. Так, вони будуть дорогими, незграбними і будуть працювати погано. Але по мірі розвитку технологій вони будуть дешевшати, і всі отримають доступ. Так що такої проблеми в капіталістичному суспільстві бути не повинно.
Закінчив магістратуру КПІ за спеціальністю “Інженерія програмного забезпечення.”
Захистив кандидатську за темою: “Проектування дидактичної системи інноваційної підготовки фахівців в області програмної інженерії”.
Працюю і пишу на теми, пов’язані з програмуванням, влаштуванням комп’ютерів і комп’ютерних систем.
