V drugi polovici 20. stoletja se je v medicini pojavilo nekaj neverjetnih načinov, kako nadomestiti dele človeškega telesa, ki so se začeli obrabljati. Ali pa je tu še ena ideja - danes pogosta stvar - spodbujevalnik, izumljen v 50. letih.
Današnje novosti omogočajo povrnitev sluha gluhim, vid slabovidnim in če spodbujevalnik ne pomaga, bo kmalu preprosto mogoče zamenjati okvarjeno srce, kot stara plinska črpalka v avtomobilu.
Te tehnologije, ki so bile v povojih pred nekaj desetletji, so zdaj tako močno vkoreninjene v naše življenje, da se zdijo običajne. Obstajajo medicinske tehnologije, ki so še v povojih, danes se še vedno zdijo kot znanstvena fantastika, če pa nas je zgodovina česar koli naučila, bo zelo kmalu in zelo prav tako enostavno vstopilo v naše življenje kot srčni spodbujevalnik. Nekateri od njih bodo v obliki navezanosti na naša telesa, drugi pa so namenjeni izboljšanju že dobro delujočih elementov.
Možgansko-računalniški vmesnik
To je tisto, kar mislite: vmesnik možganov in računalnika, imenovan tudi vmesnik med možgani in računalnikom: povezava med človeškimi možgani in zunanjo napravo. Takšen vmesnik je bil desetletja plod znanstvene fantastike, a verjeli ali ne, prve naprave te vrste so se pojavile in bile testirane na ljudeh sredi 90-ih. Varno lahko rečemo, da se od takrat raziskave niso ustavile.
Promocijski video:
Že od dvajsetih let prejšnjega stoletja je bilo znano, da možgani proizvajajo električne signale, zato se domneva, da lahko te signale usmerimo v nadzor mehanske naprave ali obratno. Raziskave na področju nevroračunalniških vmesnikov so se začele v 60. letih (seveda na opicah), pojavili so se številni različni modeli z različnimi stopnjami invazivnosti, v zadnjih 15 letih pa je to območje doživelo močan porast.
Večina aplikacij vključuje delno obnovo vida ali sluha ali obnovitev gibanja pri ohromelih bolnikih. V začetku leta 2013 je bil prikazan popolnoma neinvaziven prototip, ki je paralizirani osebi omogočil nadzor nad računalnikom. Naprava je pobrala vizualne signale, ki so jih pošiljali iz zadnjega dela možganov, in analizirala različne frekvence, da bi razumela, kaj bolnik gleda, in premaknila kazalec, kjer je to potrebno.
Eksoskeleti
Na splošno so eksoskeleti bolj podobni "bojnim oblekam s pogonom", kot so tiste v Starship Troopers Roberta Heinleina ali Tonyja Starka v Iron Manu. Vendar pa je tisto, kar razvijajo inženirji in znanstveniki, manj zasnovano za boj proti velikanskim robotom in napadalcem z drugih planetov in še več za obnovo mobilnosti invalidov ali povečanje vzdržljivosti in nosilne sposobnosti.
Na primer, eno podjetje je izdelalo 15-kilogramsko obleko iz aluminija in titana z imenom Ekso, ki jo že uporabljajo v več deset ameriških bolnišnicah. Omogoča hojo ljudem s paralizirajočimi poškodbami hrbtenjače. Toda enkrat je bila takšna aplikacija zaradi neprostornosti in teže takšne obleke povsem nepraktična.
Podobno tehnologijo je Lockheed Martin licenciral za svoj univerzalni nosilec človeškega tovora (HULC), ki je bil temeljito preizkušen in bo na voljo za vojaško uporabo. Ta eksoskelet omogoča navadnemu človeku, da prevaža tovor 90 kilogramov s hitrostjo 15 km / h, ne da bi prelil kapljico znoja. Medtem ko Ekso uporablja vnaprej programirane korake, HULC uporablja merilnike pospeška in tlačne senzorje za zagotavljanje mehanskega nadaljevanja naravnih gibanj uporabnika.
Še eno zanimivo napravo za uporabo na medicinskem področju je izdala japonska družba Cyberdine. Njen eksoskelet, HAL, je zasnovan z istim namenom kot Ekso - ljudem s posebnimi potrebami omogoča hojo.
Nevronski vsadki
Nevronski vsadki so vsaka naprava, ki je vstavljena v sivo snov možganov. Čeprav je lahko nevronski vsadek nevroračunalniški vmesnik in obratno, izrazi niso sinonimni. Kar eksoskeleti počnejo za telo, vsadki naredijo za možgane - večina naj bi popravila poškodovana območja in kognitivne funkcije, drugi pa morajo možganom omogočiti dostop do zunanjih naprav.
Uporaba nevronskih vsadkov za globoko možgansko stimulacijo - prenos posebej določenih električnih impulzov na določena področja možganov - je bila odobrena že leta 1997. Izkazalo se je, da so učinkovite pri zdravljenju Parkinsonove bolezni in distonije, uporabljajo pa jih tudi za zdravljenje kronične bolečine in depresije z različnimi stopnjami učinkovitosti.
Vendar najpogosteje uporabljeni nevronski vsadki ostajajo kohlearni in mrežnični vsadki, ki so bili prvič uveljavljeni v šestdesetih letih prejšnjega stoletja in so bili učinkoviti pri delni obnovi sluha in vida.
Cyberlimbs
Protetika se že desetletja dolgo uporablja za nadomeščanje manjkajočih okončin, vendar njihova sodobna različica - kibernetski ud - ne stremi le k estetski nadomestitvi, temveč tudi k funkcionalni. Končna naloga teh je obnoviti ali nadomestiti izgubljeni ud s polno funkcionalnostjo in videzom. In čeprav, kot smo že ugotovili, se nevroračunalniški vmesniki vse pogosteje uporabljajo pri razvoju protez, se aktivno izvajajo druge študije, ki bi morale na tem področju odpraviti omejitve.
Mnoge od obstoječih naprav uporabljajo neinvazivne vmesnike, ki zaznavajo subtilna gibanja, recimo, prsnih mišic ali bicepsa, za nadzor robotske roke. Sodobne tovrstne naprave kažejo zelo dobre motorične sposobnosti, ki so se v zadnjih desetih letih precej izboljšale.
Poleg tega na tem področju potekajo raziskave, ki bi morale zagotoviti dvosmerni vmesnik - robotsko protezo, ki bo pacientu omogočila, da z umetno roko začuti, česa se dotika; vendar smo samo opraskali površino, kaj sledi.
Na Harvardu so nastajala nova področja tkivnega inženirstva in nanotehnologije, da bi ustvarili "kibernetsko tkivo" - človeško tkivo z vgrajeno funkcionalno biokompatibilno elektroniko. Charles Lieber, vodja raziskovalne skupine, je povedal naslednje:
»S to tehnologijo lahko prvič delujemo v enakem obsegu kot biološki sistem, ne da bi vanj posegali. Konec koncev gre za spajanje tkiv z elektroniko na tak način, da je težko določiti, kje se konča tkivo in začne se elektronika."
Razvoj kibernetske biotehnologije že dobro poteka.
Exocortex
Če ekstrapoliramo zgornje ideje za prihodnost, si zamislimo eksokorteks. To je teoretični sistem za obdelavo informacij, ki bo sodeloval in opolnomočil vaše biološke možgane - resnično zlitje uma in računalnika.
To pomeni ne samo, da bodo vaši možgani postali boljše skladišče informacij, temveč bodo tudi hitreje obdelovali informacije - zunanji korteks bo zasnovan za razmišljanje in zavedanje višje ravni. Če si je težko predstavljati, pomislite na to, da človeštvo že dolgo uporablja zunanje sisteme za to. Sodobna matematika in fizika ne bi obstajala brez starodavnih tehnologij pisanja in štetja, računalniki pa so le eden izmed otokov na dolgi, dolgi poti tehnološkega napredka.
Upoštevajte tudi, da računalnike že uporabljamo kot podaljšek sebe. Internet je mogoče razumeti kot nekakšen prototip te same tehnologije, saj nam omogoča dostop do ogromnih skladišč informacij; in naprave, ki jih uporabljamo za dostop do njega - naši računalniki - nam dajejo sredstva za obdelavo podatkov, ki jih našim možganom preprosto ni treba vedeti. Zlitje obeh sistemov nam lahko teoretično da sredstvo, ki bo človeško inteligenco dvignilo na izjemno visoko in nedosegljivo raven. V teoriji.
Genski inženiring
Genska terapija in gensko inženirstvo imata morda najmočnejši potencial katerega koli znanstvenega razvoja v zgodovini. Razumevanje evolucije in zmožnosti spreminjanja genetskih komponent je za znanost tako novo, da lahko brez pretiravanja rečemo, da posledice teh odkritij še niso popolnoma razumljene; ljudje še vedno menijo, da uporaba teh sfer "preveč nevarna za poskuse na ljudeh".
Seveda je najbolj očitna uporaba pri izkoreninjenju genetskih bolezni. Nekatere genetske težave lahko pri odraslih z gensko terapijo ozdravimo, vendar se bo njen največji potencial razvil pri embrionalnem testiranju - ko bodo etične težave konec. Preberite na primer, kako se pri opicah preizkuša modifikacija genov. V prihodnosti bo mogoče ne le zdraviti bolezni in nenormalnosti, temveč tudi izbrati barvo oči in celo spol otroka - v resnici lahko otroka zaslepite še preden se bo rodil.
Tehnologija je izjemno draga in še ni znano, v kakšni prihodnosti - bližnji ali precej oddaljeni - bo stopila na množični trg. Glede na to, kako so se ljudje izkazali v odnosih do spola, rase in družbene pripadnosti, je zanesljivo reči, da bo genetski inženiring v prihodnosti pripeljal do najbolj zapletenih družbenih konfliktov v prihodnosti.
Pravzaprav je znanstvenikom uspelo brez težav ustvariti miši s povečano močjo in vzdržljivostjo, obljube o ozdravitvi pa so celo presenetljive. Ko gre za potencial za povečanje moči in dolgoživosti človeškega telesa, gensko inženiring veliko obeta. Hladneje je lahko, razen če …
Nanomedicina
Nanotehnologija v javnem umu praviloma vodi do namišljenih koncev sveta, v resnici pa ta tehnologija, sprejeta do svoje logične končne točke, obljublja le izkoreninjenje vseh človeških bolezni in tegob - vključno s samo smrtjo.
Sodobne aplikacije nanomedicine se osredotočajo predvsem na novo in zelo natančno dostavo zdravil na določena mesta v telesu, skupaj z drugimi inovativnimi načini zdravljenja na molekularni ravni. Na primer, pri poskusnem zdravljenju pljučnega raka se uporabljajo nanodelci, ki jih razpršimo z aerosolom in prodrejo na prizadeta območja pljuč. Nato z zunanjim magnetom se delci segrejejo in ubijejo obolele celice. Naravni procesi v telesu odstranjujejo odmrle celice in nanodelce. Ta metoda je bila uspešno preizkušena na miših, vendar do zdaj ne more ubiti 100% obolelih celic na prizadetem območju.
Možne uporabe nanotehnologije vključujejo nanobotike, mikroskopske, samoponovljive stroje, ki jih je mogoče programirati za ubijanje obolelih celic, dostavo zdravil ali zamenjavo celic. Seveda jih teoretično lahko nanašamo ne le na obolele celice, ampak tudi na poškodovane - za čimprejšnje okrevanje po poškodbah ali celo za odpravo procesa staranja. Logično nadaljevanje teh tehnologij bo neverjetno trpežno in trpežno človeško telo. Toda tudi če tega ne stori, to ni edini način, da goljufa smrt na znanstveni način.
Ohranjanje možganov
Tu začnemo svoje potovanje po kraljestvu, imenovano "transhumanizem." Ta koncept kaže, da bomo nekega dne lahko presegli lastne fizične omejitve in morda celo opustili svoje telo. Ta koncept je prvi predlagal Robert Ettinger, ki je leta 1962 napisal knjigo "Perspektiva nesmrtnosti" in velja za pionirja na področju transhumanizma, pa tudi oče krionike.
V času pisanja knjige Oettinger je bilo edino in najboljše sredstvo za ohranjanje ohranitev ljudi ali živali (ali njihovih delov, možgani, na primer) pri ultra nizkih temperaturah (pod 150 stopinj Celzija). Raziskave o ohranjanju možganov se danes bolj osredotočajo na kemijsko konzerviranje, ki ne potrebuje neverjetnih temperatur, kot je krionika.
Trenutno je popolnoma gotovo, da je nemogoče ohraniti človeški um skupaj z možgani, zato se sfera izključno ukvarja z razvojem možnosti čim bolj kakovostnega ohranjanja telesa, pa tudi česa drugega. Na primer …
Umetna telesa
Ko lahko vedno več delov svojega telesa nadomestimo z različicami, ki so bile zasnovane in gojene v laboratoriju, kot bi moralo biti, je jasno, da bo nekega dne vse prišlo do logične točke, kjer bomo lahko poustvarili vsako točko človeškega telesa, vključno z možgani.
Trenutno sodelovanje 15 raziskovalnih inštitutov po vsem svetu poskuša ustvariti strojno opremo, ki posnema različne odseke človeških možganov - njihov prvi prototip pa je bila 10-centimetrska plošča, ki je vsebovala 51 milijonov umetnih sinaps.
Da, tudi "programsko opremo" je mogoče kopirati - švicarski modri možganski projekt trenutno uporablja superračunalnik za ponovno ustvarjanje možganskih funkcij, saj je predhodno uspešno simuliral možgane podgane. Vodja projekta Henry Markram verjame, da lahko v desetih letih zgradi umetne možgane.
Naše mišice, kri, organi - umetni analogi so v razvoju, nekega dne pa se bo v našem vidnem polju pojavila možnost, da sestavimo popolnoma funkcionalno človeško telo. A ob vsem tem bi bilo lepo pridobiti še eno tehnologijo, ki nam bo omogočila, da bomo malo odgnali iz svojih teles.
Nalaganje zavesti
Ray Kurzweil, eden vodilnih futuristov, verjame, da bomo do leta 2045 lahko vsebino naše zavesti dobesedno prenesli v računalnik - in on ni edini, ki tako razmišlja.
Seveda mnogi trdijo, da možganskih funkcij ni mogoče zreducirati na preproste izračune, da so preprosto "nezmotljive" in da je zavest sama po sebi problem, ki ga znanost nikoli ne more rešiti. Postavlja se tudi vprašanje, ali bo naložena ali "rezervna" zavest drugačna od svoje prvotne in bo predstavljala drugačnega posameznika. Upajmo, da bodo na ta vprašanja kmalu odgovorili nevrologi.
Toda če lahko kdaj zavestno naložimo zavest v digitalni svet, je očitno, da nam ni treba umreti. V fantazijskem digitalnem svetu se lahko za nedoločen čas družimo kot program na trdem disku. Lahko se prenašate na velike razdalje v vesolju in takoj spoznate vse znanje, ki je na voljo človeštvu.
Ljudje, ki so pametnejši od nas, bodo to storili, preden bodo morali umreti. Četudi vsaj delček naštetega postane resničen, lahko dodamo še nekaj dodatnih desetletij in vidimo, kaj se bo zgodilo.