Trotz kühner Vorhersagen mehrerer Technologieunternehmen über die Zukunft neuronaler Schnittstellen steckt die Wissenschaft der Gehirnerweiterung noch in den Kinderschuhen. Was denken Wissenschaftler über all diesen Hype, der aus dem Silicon Valley kommt? Mikhail Lebedev, ein Neurowissenschaftler, der an der Duke University an Neurocomputer-Schnittstellen arbeitet, erhielt kürzlich von Frontiers einen Preis in Höhe von 100.000 US-Dollar für eine Sammlung von Arbeiten zur Gehirnerweiterung, die in den letzten vier Jahren verfasst wurden.
Dieser Preis soll ihm und seinen Kollegen Ion Opris (Neurowissenschaftler an der Universität von Miami) und Manuel Casanova (MD an der Universität von South Carolina) helfen, nächstes Jahr eine internationale Konferenz zu diesem Thema zusammenzustellen. Singularity sprach mit Lebedev, um seine Ansichten zur Entwicklung dieses Gebiets herauszufinden.
Ist der Hype um neurale Implantate und Gehirnvergrößerung gerechtfertigt?
In den nächsten 10 Jahren werden verschiedene Arten realistischer Prothesen und viele Technologien für die Rehabilitation von Überlebenden von Schlaganfällen und Rückenmarksverletzungen auftauchen. Die Art und Weise, wie es in diesen hochkarätigen Artikeln beschrieben wird - wie die Tatsache, dass eine Person lernt, mit der Kraft des Denkens zu tippen und mehrere Millionen im Gehirn implantierte Elektroden zu erhalten - wird dies alles sein, aber in 20 Jahren.
Ich könnte mich irren, weil neue Technologien schnell voranschreiten. Wenn es vor 10 Jahren normal war, eine halbe Millimeter-Elektrode in das Gehirn einzuführen, sind sie jetzt bereits nanoskalig. Natürlich wird die Entschlüsselung der Gehirnaktivität noch lange eine Herausforderung bleiben.
Wissen wir genug über kognitive Prozesse, um mit ihnen zu arbeiten?
Wir haben ein grundlegendes Verständnis. Wir wissen, dass einige Bereiche des Gehirns „kognitiver“sind (verbunden mit Lern- und Erkenntnisfunktionen) als andere. Wenn Sie weitere zusätzliche Informationen aus dem Gehirn extrahieren möchten, müssen Sie Elektroden in oder über diesen Bereichen platzieren. Aber wir haben eine sehr mittelmäßige Vorstellung von Gedanken, daher denke ich nicht, dass wir in den nächsten 10 Jahren lernen werden, frei schwebende Gedanken zu entschlüsseln.
Was bedeutet dies für die Hoffnungen der Menschen, die Gehirnausdehnung für die Kommunikation mit der KI zu nutzen? Ist das kurz- oder mittelfristig realistisch?
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Ich denke, das ist mehr als real, aber der erste Erfolg wird von Augmented Reality kommen, wenn Sie Ihre normalen Sinne, die ziemlich gut sind, verwenden, um mit KI zu interagieren. Nennen wir es exomozg. Eine direkte Kommunikation ist also wirklich eine gute Idee, aber sie ist immer noch durch die Anzahl der Kanäle für eine solche Paarung begrenzt. Das Hauptproblem ist, dass wir den Gehirncode nicht wirklich verstehen und daher nicht wissen, wie wir diese Schnittstelle effizient gestalten können.
Da mein Gedächtnis jedoch begrenzt ist, wäre eine Augmented-Reality-Brille äußerst nützlich, als würde mich die KI auf meinem Weg durch die Umgebung begleiten. Es ist nicht schwer vorstellbar, dass Computer und Gehirn zusammenarbeiten. Das Gehirn gibt also Beispiele, der Computer lernt und das Gehirn nutzt die Rechenleistung des externen Geräts.
Welche Art von Gehirnvergrößerung können Sie implementieren?
Nehmen Sie eine Gehirnfunktion und Sie können versuchen, sie zu ergänzen. Unter den sensorischen Funktionen können dem Gehirn neue Sinne hinzugefügt werden. Zum Beispiel können Sie ein Gefühl für elektromagnetische Felder hinzufügen, das wir normalerweise nicht fühlen, und dies wird ein neues Gefühl sein. Sie können diese neuen Sensoren für Panoramablick um den Umfang Ihres Kopfes platzieren. Natürlich würde ich zuerst an Tieren experimentieren.
Sie können auch versuchen, bestimmte Teile des Gehirns zu stimulieren, aber im Moment zeigt die überwiegende Mehrheit der Arbeit, dass Sie nur bestimmte Phasen der Datenverarbeitung unterdrücken und nicht verbessern können. Eine solche Unterdrückung kann jedoch vorteilhaft sein, wenn sie angewendet wird. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, eine Person löst bestimmte Probleme und der Computer kennt die richtige Antwort. Daher sendet er einen unterdrückenden Impuls an bestimmte Bereiche des Gehirns und neigt ihn zu einer bestimmten Lösung.
Was sind die Hauptanwendungen eines Gehirnpräparats?
Es gibt zwei Hauptzweige. Das erste sind nicht-invasive Geräte, die sehr einfach zu implementieren sind und zu funktionieren scheinen. Das einzige Problem ist, dass die Qualität der von ihnen gelieferten Signale begrenzt ist. Wenn Sie sich Elektroenzephalogramm (EEG) -Systeme ansehen, werden diese durch die Aktivität einer großen Anzahl von Neuronen dargestellt, und die stärksten EEGs werden im Schlaf aufgezeichnet. Daher werden alle Aktionen, die beispielsweise mit präzisen Motorfunktionen verbunden sind, sehr klein, und Sie können sie im EEG nicht erkennen. Darüber hinaus leiden EEGs unter allen möglichen Artefakten.
Natürlich sind EEG-Geräte nicht die einzigen, die nicht-invasive Techniken verwenden. Die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIR) ist ebenfalls eine sehr gute nicht-invasive Methode. Es ermöglicht Ihnen, bestimmte Arten von Aktivitäten hervorzuheben, nur funktioniert es sehr langsam.
Das Potenzial invasiver Ansätze ist noch nicht voll ausgeschöpft. Wir haben jetzt die Möglichkeit, beispielsweise 100 Neuronen zu lesen. Wenn wir in Zukunft Millionen von Neuronen lesen, können wir über alle Dekodierungsmethoden nachdenken. Das Haupthindernis besteht heute darin, dass bei invasiven Operationen ein Gerät in das Gehirn implantiert werden muss.
Was ist mit pharmakologischen Ansätzen zur Verbesserung der Gehirnkapazität?
Die Pharmakologie ist nicht gerade meine Stärke, aber Arzneimittelformulierer tun erstaunliche Dinge. Sie können Moleküle für bestimmte Aufgaben entwerfen, die für einen Rezeptor im Gehirn, aber nicht für andere oder für einen Bereich des Gehirns, aber nicht für andere funktionieren können. Grundsätzlich können alle diese Methoden verbessert werden und lösen spezifische Probleme.
Es ist sogar möglich, Gehirnzellen genetisch zu verändern, wie in der Optogenetik, wodurch Zellen lichtempfindlich werden. Dies wurde nicht vollständig umgesetzt, da es viele Möglichkeiten gibt. Zellen können empfindlich auf Magnetfelder, Dehnung und sogar mechanische Bewegungen reagieren, was für Neuronen ungewöhnlich ist. Oder Zellen eines anderen Organismus könnten in das Gehirn implantiert werden. Jede Science-Fiction-Idee scheint heute durchaus machbar.
Was sind die möglichen Nachteile und Nachteile einer Gehirnergänzung?
Ich bin optimistisch und sehe hauptsächlich Pluspunkte. Wir wollen uns verbessern, wir wollen weniger primitive Menschen werden. Der Hauptnachteil all dessen wird wahrscheinlich der gleiche sein wie bei der Einnahme von Drogen. Stellen wir uns eine Person vor, die ein Gerät in das Vergnügungszentrum des Gehirns implantiert und ständig hoch wird. Es ist unwahrscheinlich, dass Ihnen das gefällt, aber es wird viele anziehen.
Wenn die Motivations- und Lustsysteme des Gehirns gestört werden, kann dies zu einem Problem werden. Sofort erscheint das Militär, das die Kontrolle über seine Soldaten übernimmt. Darüber hinaus kann jede Neurocomputer-Schnittstelle als Lügendetektor fungieren. Sie werden Dinge bemerken, die Sie normalerweise nicht bemerken möchten, Sie möchten sie im Eigentum anderer Personen lassen.
Besteht das Risiko, dass der Zugang zu diesen Technologien ungleichmäßig ist?
Darüber mache ich mir keine Sorgen, denn sicherlich werden reiche Menschen als erste Zugang zu Systemen zur Erweiterung der Gehirnfunktionen erhalten. Ja, sie sind teuer, ungeschickt und haben eine schlechte Leistung. Aber wenn sich die Technologie entwickelt, werden sie billiger und jeder hat Zugang. In einer kapitalistischen Gesellschaft sollte es also kein solches Problem geben.
ILYA KHEL
