XX mednarodna znanstveno-tehnična konferenca "Neuroinformatics-2018", organizirana s sodelovanjem Nacionalnega raziskovalnega jedrskega inštituta "MEPhI" (NRNU MEPhI), je v Moskvi zbrala največje strokovnjake na področju umetnih nevronskih mrež, nevrobiologije in sistemske biofizike. Živahno zanimanje udeležencev konference je vzbudilo poročilo Mihaela Lebedeva, znanstvenega direktorja Centra za bioelektrične vmesnike na Višji ekonomski šoli Nacionalne raziskovalne univerze, višjega znanstvenega sodelavca na univerzi Duke, o najnovejših dogodkih na področju ustvarjanja možgansko-računalniškega vmesnika. Znanstvenik je dopisniku projekta "Socialni navigator" MIA "Russia Today" povedal o pomenu raziskav na tem področju.
Mihail Albertovič, kaj je vmesnik "možgani-računalnik" in čemu služi?
- To je naprava, ki bere možganske signale, kot da bere misli, in te signale pošilja nekaterim zunanjim napravam.
Prva naloga vmesnika možganov in računalnika je obnoviti motorično delovanje pri paraliziranih bolnikih.
Človek s poškodbo hrbtenjače pogosto prekine povezavo med možgani in rokami in pogosteje z nogami. Toda možgani ostajajo popolnoma normalni in vsebujejo vsa področja, ki lahko reproducirajo gibanje. Zato s snemanjem vseh možganskih signalov, dekodiranjem in usmerjanjem na proteze ali s stimulacijo mišic same osebe lahko obnovimo gibanje.
Bolniki z amiotrofično lateralno sklerozo so popolnoma ohromljeni in nikakor ne morejo komunicirati z zunanjim svetom, čeprav njihova zavest deluje brezhibno. Potrebujejo komunikacijsko sredstvo, zato beremo signale iz njihovih možganov in jih povežemo z računalnikom. To pacientom omogoča, da signale pošiljajo navzven in komunicirajo z drugimi ljudmi.
Ali novi vmesniki ponujajo druge možnosti za paciente?
- Da, pomagajo odpraviti različne senzorične okvare. Na primer, ohromela oseba preneha čutiti ohromljene dele telesa, namesto tega pride fantomska bolečina. S stimulacijo možganov lahko na eni strani umetno sprožimo izgubljen občutek, na drugi strani pa odstranimo fantomsko bolečino, ki je povezana tudi z okvarjenimi telesnimi funkcijami.
Promocijski video:
Če nadaljujete, si lahko predstavljate, da bodo na neki točki ti vmesniki pomagali izboljšati delovanje možganov, tudi pri zdravih ljudeh.
Že obstajajo podjetja, ki pravijo: "Povezali te bomo z video igro" in tako naprej. Seveda je to prevara, saj ne beležijo pravih možganskih signalov, ampak beležijo nekatere druge signale, povezane z gibanjem telesa ali miografsko aktivnostjo obraznih mišic.
Toda to je tisto, za kar si lahko prizadevate. Zaenkrat takšno "izboljšanje možganov" za zdravo osebo ni potrebno, vendar si dobro predstavljam situacijo v prihodnosti, ko bo v modi implantat, ga povezati s pripomočki in ga nekako uporabiti.
Se vam ne zdi, da je to strašljivo?
- Da, v tem je nekaj nevarnosti in zdaj filozofi in etiki razmišljajo o teh vprašanjih. A do zdaj je razvoj in izvajanje takšnih vsadkov oddaljena perspektiva, sploh ne jutri, ampak pojutrišnjem.
Ali lahko raziskave vmesnika možganov in računalnika spodbudijo razvoj robotike?
- Izjemni fizik Richard Feynman je rad rekel: "Nekaj bom začel razumeti šele, ko bom to zmogel."
Zlahka je opisati, kako deluje vmesnik - povežemo ga z možgani, obnovimo motorične funkcije in tako naprej. Vse je jasno in razumljivo. Toda to udejanjanje je povsem druga stvar.
Pojavljajo se popolnoma novi izzivi robotike. Recimo, kako ustvariti eksoskelet za paraliziranega bolnika.
Trenutno popolnoma ohromljenega bolnika še ni mogoče umestiti v eksoskelet. Robotika na to še ni pripravljena - človek je pretežak in svojo težo zelo težko uravnoteži v pokončnem položaju.
A že obstajajo eksoskeleti za bolnike s paraliziranimi nogami, pri hoji uporabljajo ščetke in so odlično rehabilitirani. Pri hoji je tak bolnik navzven skoraj neločljiv od zdravega človeka. In vidimo, kako se pri reševanju tega problema zbližajo različne znanstvene discipline, dajejo drug drugemu zagon za razvojno, koristno in vzajemno koristno izmenjavo.
