Előbb vagy utóbb mindenkibe ültetnek agyi chipet?

Rengeteg tudós dolgozik azon, hogy olyan agy-számítógép interfészeket fejlesszenek, amelyek a memóriavesztéstől kezdve a beszédhibákon át a bénulásig mindenre alkalmazhatóak. Elon Musk, a Neuralink egyik alapítója pedig azt mondta, hogy a vállalatának hosszú távú cálja az, hogy "szuperképességeket adjon az embereknek." De vajon előfordulhat az, hogy a jövőben mindnyájan egy chippel a fejünkben éljünk? 

Michael Kahana, a Pennsylvaniai Egyetem pszichológusa több mint 30 éve tanulmányozza a memóriát, hogy hogyan működik, és mi történik akkor, amikor nem működik. A szakembert nemcsak a traumás agysérülés okozta memóriazavarok érdeklik, hanem a közel 7 millió amerikait érintő Alzheimer-kóros zavarok is. Kutatása azokra a memóriazavarokra is összpontosított, amelyek mindenkit érintenek, függetlenül a kognitív egészségi állapottól. 

"Néha mindannyiunknak vannak rossz emlékei. Ez ingadozik a nap folyamán, és akár pillanatról pillanatra változhat. Így működnek az agyi áramköreink is. Miután ezt felismertem, az volt a kérdés, hogy hogyan érhetem el, hogy az agyam mindig jó üzemmódban legyen?" - mondta Kahana a New York Postnak. 

Kahana memóriával kapcsolatos kutatásai egy tavaly januárban közzétett, mérföldkőnek számító tanulmányban csúcsosodtak ki, amelyben ő és egy kutatócsoport 47 epilepsziás beteg csoportjánál számítógépes beavatkozást alkalmazott, és közvetlenül az agyba juttatott elektromos impulzusokat, éppen akkor, amikor a memóriakiesés bekövetkezni készült. Mindezt olyan elektródákon keresztül tették, amelyeket az epilepsziakezelés részeként közvetlenül a betegek agyába ültettek be.

Ezek az elektródák - személyenként 100-200 darab - képesek felismerni az agyi jeleket, amikor a beteg megpróbál emlékezni valamire, és pontosan időzített elektromos áramot küldenek az oldalsó temporális kéregbe, az agynak abba a részébe, amely az emlékeket tárolja és feldolgozza. Az eredmények jobbak voltak, mint azt Kahana remélhette volna: az agyi stimuláció 28%-os javulást eredményezett a memóriában. Bár továbbra is óvatosan optimista, nem tudja visszatartani lelkesedését.

"Úgy gondolom, hogy a humán idegtudomány és a humán neuroterápia új korszakának küszöbén állunk” - mondta.

Nem Kahana az egyetlen, aki az agy-számítógép interfészekben rejlő lehetőségeket vizsgálja. A tudósok országszerte olyan agy-számítógép interfészeket (BCI) fejlesztenek, amelyek a memóriavesztéstől kezdve a beszédhibákon át a bénulásig mindenre alkalmazhatóak. Tavaly például a Stanford Medicine tanulmányban részt vevő betegek annyira el voltak ragadtatva a 90 napos agyi implantátumokkal végzett kezelés után bekövetkezett memóriajavulásuktól, hogy néhányan közülük nem voltak hajlandóak kikapcsolni az eszközöket.

Augusztusban pedig a Neuralink, az Elon Musk tulajdonában lévő neurotechnológiai startup bejelentette, hogy egy második emberi tesztalanyba is beültetnek egy BCI-t - amelynek célja, hogy a bénult betegek önálló gondolkodással képesek legyenek a digitális eszközök használatára.

Noland Arbaugh, egy 30 éves arizonai férfi, aki nyaktól lefelé lebénult egy nyolc évvel ezelőtti búvárbaleset után, idén januárban kapta meg az első Neuralink-implantátumot. Egy márciusi, az X-en sugárzott élő közvetítésben Arbaugh bemutatta, hogyan tudja gondolataival irányítani a számítógép kurzorát. Májusban bejelentették, hogy az eszköz váratlanul elkezdett leválni Arbaugh koponyájáról, de a problémát sikerült orvosolni. Musk azt jósolta, hogy néhány éven belül több százan, 10 éven belül pedig "milliók lesznek Neuralinkkel rendelkező emberek”.

Augusztusban a svájci Ecole Polytechnique Federale de Lausanne kutatói bemutattak egy olyan agyi implantátumot, amely 91%-os pontossággal alakítja át a gondolatokat szöveggé, és még a Neuralink chipjénél is kisebb. A fejlődés olyan ütemben halad, hogy az FDA még ebben a hónapban workshopot tart a BCI-k klinikai eredményeinek értékeléséről.

"Ha az előzetes eredmények megismétlődnek, akkor évekre, nem pedig évtizedekre lehetünk attól, hogy valamilyen értelmes segédtechnológia álljon rendelkezésre a súlyos betegségben és a fogyatékosságban szenvedő egyének számára" - mondta Anna Wexler, a Perelman School of Medicine professzora, aki az új technológiák etikai, jogi és társadalmi kérdéseit tanulmányozza.

Amikor arra gondolunk, hogy a számítógépek segítik az ALS-ben szenvedő betegek beszédét, általában Stephen Hawking, az elismert elméleti fizikus jut először eszünkbe, aki az Intel által működtetett mikroprocesszoros számítógéppel beszélt. Bár tudott kommunikálni, a hangja fémesen szólt, mint egy robotnak egy sci-fi filmben.

De a 45 éves Casey Harrell, aki ALS miatt elvesztette beszédképességét, a BrainGate2 nevű agy-számítógép interfész segítségével visszakapta a hangját - a valódi hangját. Ezáltal Harrell képes volt kommunikálni az 5 éves kislányával. David Brandman, a UC Davis idegsebésze, aki segített kifejleszteni az agyi chipet, elmondta, hogy a BCI (agy-számítógép interfész) az agyi jeleket értelmezi, amelyeket egy hangasszisztens szoftver reprodukál.

"A rendszer körülbelül 97%-os pontossággal működik, és lehetővé teszi, hogy egy 125 000 szavas szótár szavait kimondja” - mondta Brandman a The Postnak. "A mesterséges intelligencia segítségével a hangját is újraalkottuk, így a szöveget a számítógép úgy tudja hangosan kimondani, mint ahogy ő mondta, mielőtt ALS-t diagnosztizáltak volna nála." 

A memória esetében a kihívások kicsit homályosabbak. Az ember memóriája hullámzik, és a probléma nem mindig egyformán súlyosan jelentkezik. Dr. Brent Roeder szerint nem mindig arról van szó, hogy a memóriateljesítmény általános javulását próbáljuk elérni, hanem "a memóriateljesítmény javítását konkrét fontos vagy sürgős információk esetében, például, hogy »bevettem-e ma reggel a gyógyszeremet?«”.

Roeder, aki a Wake Forest University School of Medicine transzlációs idegtudományi tanszékének munkatársa, azt vizsgálja, hogyan lehet a hippokampuszon belül az egyes kódokat megismételni a konkrét memóriainformációkhoz. Ő és a kutatótársai ezt egy agyba helyezett, memóriaprotézis segítségével érték el, amely kölcsönhatásba lép a hippokampusszal, és idegi felvételeket készít, amikor a páciens egy adott memóriafeladatot végrehajt. "Miután ezeket az egyedi memóriakódokat létrehoztuk, használtuk őket a memóriafeladat közben stimulálásra, hogy megállapítsuk, hogy növelhetjük-e a páciens memóriateljesítményét" - magyarázta Roeder.

Más szóval, ők a jövőbeli emlékezés érdekében kódolták az emlékeket, mintha emlékeztető cetliket hoztak volna létre, amelyek segítenek az agynak felidézni, amit elfelejtett. Mint kiderült, ez segítette a pácienseket nagyon specifikus információk felidézésében. Nemcsak általánosságban javította a memóriájukat — bár ezt is megtette, a memória növekedése 11% és 54% között mozgott —, hanem különösen azokat a memóriazavarokat orvosolta, amelyek befolyásolják a mindennapi életet, például amikor elfelejtik, hova tették a kocsikulcsukat, vagy hogy kikapcsolták-e a tűzhelyet.

Az ilyen típusú megközelítés egyik előnye, hogy nem korlátozódik egy adott állapotra, mondta Roeder: "A remény az, hogy amint készen áll a klinikai alkalmazásra, bármilyen olyan állapot kezelésére használható lesz, amely károsítja a memória működését, a traumás agysérüléstől kezdve a demencián át az Alzheimer-kórig.”

Bármennyire is izgalmas a kutatás, még mindig kérdéses, hogyan fogják ezt a technológiát használni. 

"Ha egy beültetett BCI lehetővé tenné, hogy az emberek ugyanolyan sebességgel gépeljenek, mint ahogyan mi az ujjainkkal gépelünk vagy a hangunkkal diktálunk, kétlem, hogy a legtöbb embert érdekelné” - mondta Wexler. "De ha valóban jelentős vagy mérhető javulást érhetünk el vele - amit még nem sikerült bizonyítani -, akkor válik érdekessé a dolog.”

Úgy tűnik, Musk erre alapoz. Egy július 10-én az X-re feltöltött videóban kijelentette, hogy a Neuralink hosszú távú célja az, hogy "szuperképességeket adjon az embereknek” és olyan funkciókat biztosítson, amelyek "messze meghaladják egy átlagos ember képességeit.”

Azonban olyan tudósok, mint Roeder, nem osztják ezeket a törekvéseket. "Kutatásunk fókusza mindig is az volt, hogy helyreállítsuk azokat a funkciókat, amelyek betegségek vagy sérülések miatt károsodtak” – mondta a Postnak. "Úgy érezzük, ha valakinek visszaadjuk azt, amit elveszített, az maga egy szuperképesség.”

Már az sem kis teljesítmény, hogy a technológia széles körben elérhetővé váljon. Végül is agyműtétről van szó. Ahogy Tom Oxley, a Synchron agyi interfészekkel foglalkozó startup cég vezérigazgatója mondta egy 2022-es TED-előadás során: „Az agy nem igazán szereti, ha tűket szúrnak bele”.

Kahana egyetért azzal, hogy ez egy akadály. "Nem tudjuk az agyadat messziről sugárpuskával modulálni” - mondta. "Tehát ahhoz, hogy ez működjön, be kell jutnunk az agyba.” De - teszi hozzá - ez egyre biztonságosabbá válik. "Nagyon sok minden változott az elmúlt néhány évben. A képalkotás jobb, az elektródák kisebbek. Ha eljön az idő, nem haboznék, hogy elvégeztessem magamon ezt az eljárást”.

Kahana társalapítója volt a Nia Therapeutics vállalatnak, hogy segítse az agyi implantátumok kereskedelmi forgalomba hozatalát, a Védelmi Fejlett Kutatási Projektek Ügynöksége (DARPA) finanszírozásával, egy olyan kezdeményezés részeként, amely az agysérült veteránok megsegítését célozza. Azonban számára ez személyes ügy is. "Van egy fiam, aki nem tud beszélni, nem tud egy kivehető szót sem mondani. Egy eszközt használ a kommunikációhoz, ami, mint azt el lehet képzelni, hihetetlenül kínos. Menükben kell keresgélnie, hogy megtalálja a megfelelő szót. Tudja, hogy mit akar mondani, de hogyan fordítja le ezt az agyi mintát beszélt nyelvre? Te és én olyan könnyen csináljuk, hogy természetesnek vesszük. De ha valaki ki tudna fejleszteni egy olyan technológiát, amely dekódolja ezeket az agyi jeleket, nos... az tényleg valami lenne" - magyarázta. 

Elindult a Naphire.hu YouTube-csatornája, iratkozzon fel a legfrissebb videóinkért!