Нейрокомпьютерные інтерфейси можуть створити з людей подобу кіборгів
Керувати машинами силою думки? Як нейрокомпьютерные інтерфейси можуть змінити поняття «бути людиною», пише видання The Economist.
Технології часто називають трансформативными. Вільям Кочевар вважає цей термін цілком виправданим. Після аварії Кочевар паралізований нижче від плечового пояса, але може користуватися однією рукою, щоб їсти. Такої незвичайної здібності він придбав почасти завдяки імплантованим в руку електродів, які дратують м’язи. Але справжня магія міститься вище. Кочевар може управляти рукою лише силою думки. Його намір зробити рух збуджує нейрони ділянки кори мозку, що відповідає за моторику. Ці сигнали приймають імплантанти, вживлені в його мозок, і перетворяться в команди, які надходять до електродів в руках.
Здатність розшифровувати думки таким способом нагадує сюжети науково-фантастичних фільмів або книг. Але нейрокомпьютерные інтерфейси (НКІ) на зразок системи BrainGate, якою користується Кочевар, доводять, що управління силою думки можливо. Вчені здатні визначити, які слова або зображення почули і побачили люди, тільки спостерігаючи за активністю певних ділянок мозку. Інформацію також можна зашифрувати і використовувати для стимуляції мозку. Понад 300 тис. людей носять кохлеарні імпланти, які допомагають їм чути, перетворюючи звук в електричні сигнали і направляючи їх до мозку. Вчені «впорскують» дані в голови мавп, наказуючи їм виконувати певні дії за допомогою електричних імпульсів.
Темпи досліджень в області НКІ та масштаби задумів вражають. У США і Кремнієва долина, і армія починають звертати увагу саме на мозок. Facebook мріє про технологію друку безпосередньо з голови (thought-to-text). Стартап Kernel має бюджет $100 млн, який витратить на розробки в області нейротехнологій. Ілон Маск створив фірму Neuralink. На його думку, людству потрібно вдосконалювати свій мозок, щоб вижити після появи штучного інтелекту. Підприємці вже мріють про світ, в якому люди зможуть спілкуватися за допомогою телепатії один з одним або з машинами або ж будуть мати надлюдські можливості, як слух на високих частотах.
До цих можливостей, якщо вони коли-небудь матеріалізуються, ще не один десяток років. Але вже задовго до їх появи НКІ можуть відкрити шлях до нових надзвичайно прикладним програмам. Уявіть собі, що роздратування зорової кори допоможе сліпим бачити, формування нових нейронних зв’язків буде зцілювати постраждали від інсульту, а спостереження за активністю мозку може виявити ознаки депресії. Перетворивши імпульси нейронів на придатний для використання ресурс, НКІ можуть змінити саме уявлення про те, що значить бути людиною.
Думати або відчувати
Скептики лише зневажливо кривляться. Перенести медичні НКІ з лабораторії в клінічну практику виявилося дуже важко. Систему BrainGate, якою користується Кочевар, розробили понад 10 років тому, але випробували її лише кілька людей. Ще важче уявити перетворення імплантів на споживчі товари. На шляху до масового виробництва стоять три непереборних бар’єру: технологічний, науковий та комерційний.
Почнемо з технологій. При неінвазивних прийомах начебто електроенцефалограми (ЕЕГ) важко отримати сигнали мозку високого дозволу через перешкоди у вигляді шкіри, кісток черепа і оболонки мозку. Тут вдалося досягти певних успіхів: створити ЕЕГ-шоломи для ігор у віртуальній реальності або управління промисловими роботами лише силою думки. Але принаймні зараз найсміливіші проекти вимагають імплантів, які безпосередньо взаємодіяли б із нейронами. Крім того, вже наявні пристрої мають чимало недоліків. Для імплантів потрібні дроти, які проходять крізь череп; вони викликають імунні реакції, взаємодіють з кількома сотнями з 85 млрд нейронів людського мозку. Але все це незабаром може змінитися. Успіхи в області минитюаризации і збільшення обчислювальної потужності сприяють розробок безпечних бездротових імплантів, які зможуть взаємодіяти вже з сотнями тисяч нейронів. Одні розшифровують електричні сигнали мозку, інші експериментують зі світлом, магнетизмом і ультразвуком.
Але варто лише подолати технологічний бар’єр, як одразу виникає інше. Мозок досі залишається незвіданою територією. Вчені мало знають про те, як саме він працює, особливо коли мова йде про складні функції, як запам’ятовування. Дослідження із залученням тварин пішли вперед, але досліди на людях все ще є проблемою. Однак навіть зараз деякі ділянки мозку, як моторна кора, вже краще вивчені. Врешті-решт, повне знання також не завжди потрібне. Машинне навчання може розпізнавати моделі нейронної активності. Сам мозок надзвичайно легко вчиться керувати НКІ. А нейротехнологія буде відкривати нові і нові таємниці мозку.
Як зайва дірка в голові
Третя перешкода — практичні бар’єри на шляху до комерціалізації. На схвалення медичних пристроїв потрібно багато часу, коштів і професійних знань. А споживчі програми стануть успішними тільки в тому випадку, якщо будуть виконувати необхідну для людини функцію. Деякі з додатків для НКІ непотрібні. Наприклад, якісний голосовий асистент — це найкращий спосіб безконтактного набору тексту, ніж мозковий імплант. Також важко уявити собі натовпи споживачів у черзі на операцію, що передбачає розріз черепа. Однак мозкові імпланти вже стали звичним засобом лікування певних станів. Близько 150 тис. осіб отримують стимуляцію глибинних ділянок мозку електродами для гальмування хвороби Паркінсона. Як свідчать лазерні операції на оці, хірургічне втручання за бажанням пацієнта може стати звичною справою.
Все це наштовхує на думку, що шлях до майбутнього, як його представляють першопрохідці нейротехнологій, важкий, але можливий. Коли до проблеми (якою б складною вона не була) береться людський геній, нерозумно робити ставки проти нього. За кілька років технологічний прогрес може відкрити нові канали комунікації з мозком. Багато додатків-першопрохідців однозначно перспективні і обіцяють відновлення здатності рухатися, бачити, чути тощо. Але якщо використовувати технології для розширення меж людських можливостей (або для військових цілей, або для споживачів), то тут виникає чимало застережень.
Очевидна проблема — порушення права на конфіденційність: з новими технологіями «внутрішній голос» зможуть почути і інші. Ще одна — безпека: якщо з мозком можна буде контактувати через інтернет, з’явиться і загроза несанкціонованого проникнення у такий контакт. Третя нерівність: доступ до надлюдським когнітивним можливостям може дістати лише еліта, яка прагне панувати вічно. Фахівці з етики вже шукають відповіді на питання ідентичності і втручання, які виникають при появі в нейронній системі машини.
Ці питання не можна назвати нагальними. Але важливо і те, що їх не можна також назвати чистою фантазією. Технологія змінює життя людини. Новий рубіж вже вимальовується під черепом.