Neuronale Implantate, absoluter sozialer Kontrolle

Neurale Implantate: Richtung ein absolutes soziales Kontrollsystem?

3. April 2005,

Alain Goumy

Informatiker, 57 Jahre, Orléans. Kontakt:
alain.goumytiscali.fr

Dank winziger Elektroden, die an der Oberfläche des Gehirns implantiert werden, ist es bereits heute möglich, bestimmte Geräte direkt durch Gedanken zu steuern. Solche „neuralen Implantate“ werden derzeit in mehreren Universitäten und in privaten Unternehmen untersucht, dank ziviler und militärischer Mittel. Sollten wir uns davor fürchten, dass diese Forschungen den Weg zu einer absoluten Kontrolle der Gedanken und Handlungen durch die Gesellschaft öffnen?

BrainGate

Die vorläufigen Ergebnisse einer Pilotstudie zur Verwendung eines neuralen Implantats wurden kürzlich vorgestellt [1]. Diese Studie befasst sich mit einem System namens BrainGate ("Tor des Gehirns"), entwickelt von der Firma Cyberkinetics [2], das behinderten Menschen ermöglicht, verschiedene Geräte wie Computer, Haushaltsgeräte oder medizinische Ausrüstung einfach durch Gedanken zu steuern.

Dieses System, bestehend aus einer Matrix von 10 x 10 Elektroden, die dünner als ein Haar sind, wird von einem Chirurgen an der Oberfläche des Gehirns implantiert, um elektrische Signale aus einem Bereich zu empfangen, der die Bewegungen steuert (motorisches Cortex). Es ermöglicht so, gleichzeitig die elektrische Aktivität von 100 Neuronen zu erfassen. Diese Signale werden durch einen Kabelschlauch, durch den Schädel, zu einem externen Gerät im Rollstuhl übertragen. Nach Analyse durch elektronische und computergestützte Verfahren werden die notwendigen Befehle an die zu steuernden Geräte gesendet.

Seit der Implantation im Juni 2004 hat der erste Patient, ein junger Mann, der vollständig gelähmt ist, gelernt, das Licht einzuschalten oder auszuschalten, seine Fernsehprogramme zu kontrollieren oder seine E-Mails zu lesen, nur durch Gedanken. Er kann dies sogar ohne besondere Anstrengung der Konzentration, da er dies gleichzeitig mit dem Sprechen tun kann.

Die endgültigen Ergebnisse der Pilotstudie, an der vier weitere querschnittsgelähmte Personen teilnehmen sollen, werden im Laufe des Jahres 2005 veröffentlicht.

(Leser, die ihre Kenntnisse über das Funktionieren des Nervensystems vertiefen möchten, können die Referenz auf der Website (auf Französisch) im [3] besuchen).

Brown University

Die Forschungen, die zu dem System BrainGate führten, wurden an der Brown University durchgeführt. Diese Universität, in Providence (Rhode Island), hat ein interdisziplinäres Forschungsprogramm für Gehirnwissenschaften (Brown University’s Brain Science Program - BSP) [4] eingerichtet.

Besonders der Neurowissenschaften-Labor [5] des Professors John Donoghue hat dieses Projekt entwickelt. Finanzierungen wurden sowohl von einem zivilen Organ (National Institute of Neurological Disease and Stroke) als auch von einem militärischen Organ (DARPA) bereitgestellt, deren Ziele ich im Folgenden des Artikels detaillierter untersuchen werde.

John Donoghue ist auch einer der Gründer der Firma Cyberkinetics. Diese „Start-up“, gegründet im Jahr 2001, sorgt für den Verkauf und die Weiterentwicklung von Produkten, die aus der universitären Forschung im Bereich neuronaler Informationsverarbeitung hervorgegangen sind, insbesondere des Systems BrainGate. Eine solche Vorgehensweise, die in Frankreich noch selten ist, ist in den USA nichts Besonderes.

John Donoghue gab ein Interview für das Magazin Discover im November 2004 [6]. Ich habe diesen Abschnitt herausgezogen, der kalt läuft:

Wenn der Gehirn-Code geknackt werden kann, bedeutet das, dass meine Gedanken irgendwann gelesen werden können? D: Ja, wenn Sie glauben, dass die Aktivität von Nervenzellen und Populationen von Zellen die Essenz der Gehirnaktivität sind – was nicht der Fall sein muss. Es könnte mehr geben. Aber wenn es nur das ist, und Sie könnten all dies mit Millionen von Elektroden erfassen, dann theoretisch sollten Sie in der Lage sein, alles zu rekonstruieren, was in Ihrem Kopf vor sich geht, Ihre Träume zu sehen und Ihre Gedanken zu kennen.

[ Wenn der Gehirn-Code geknackt werden kann, bedeutet das, dass meine Gedanken irgendwann gelesen werden können? D: Ja, wenn Sie glauben, dass die Aktivität von Nervenzellen und Populationen von Zellen die Essenz der Gehirnaktivität sind – was nicht der Fall sein muss. Es könnte mehr geben. Aber wenn es nur das ist, und Sie könnten all dies mit Millionen von Elektroden erfassen, dann theoretisch sollten Sie in der Lage sein, alles zu rekonstruieren, was in Ihrem Kopf vor sich geht, Ihre Träume zu sehen und Ihre Gedanken zu kennen. ]

Wir sind noch nicht dort, aber der Weg ist offen ...

Leser, die sich für die technischen Details des BrainGate-Systems interessieren, werden den 69-seitigen englischen Dokumenten (die ich in [7] anführe) nützlich sein.

Wenn man diesen Dokumenten liest, stellt man fest, dass neuronale Implantate in Zukunft nicht nur dazu dienen werden, Geräte zu steuern, sondern auch, um sensorische Informationen zu empfangen, die an das Gehirn zurückgesendet werden, um eine bessere Interaktion mit den gesteuerten Geräten zu ermöglichen (siehe 6.6, S. 29 und 30).

DARPA

Die DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) [8] ist eine Agentur des US-Verteidigungsministeriums. Obwohl sie dem allgemeinen Publikum praktisch unbekannt ist, spielt sie dennoch eine wichtige Rolle, da sie das zentrale Organ für Forschung und Entwicklung des Ministeriums darstellt.

Zu den Bereichen, die sie finanziert, gehören in der „Bio: Info: Micro Projects“-Sektion [9] Projekte, die die Entwicklung von neuronalen Schnittstellen betreffen.

Die Ziele sind wie folgt beschrieben:

Der gemeinsame Fokus dieser Bemühungen ist die Interaktion zwischen einem biologischen Informationsverarbeitungssystem – dem Gehirn – und den synthetischen Netzwerken von Nano- und Mikrogeräten. Durch die Konzentration auf diese Interaktionen verfolgt die DARPA das Ziel, ein tieferes Verständnis der neuronalen und synaptischen Organisation des Gehirns zu entwickeln und dieses Verständnis schließlich als Leitfaden für die Gestaltung neuer Fähigkeiten des Verteidigungsministeriums in den Bereichen Signalverarbeitung, Berechnung und Mensch-Maschine-Interaktion zu nutzen.

[ Die Interaktion zwischen einem biologischen Informationsverarbeitungssystem – dem Gehirn – und den synthetischen Netzwerken von Nano- und Mikrogeräten stellt den gemeinsamen Fokus dieser Bemühungen dar. Durch die Konzentration auf diese Interaktionen verfolgt die DARPA das Ziel, ein tieferes Verständnis der neuronalen und synaptischen Organisation des Gehirns zu entwickeln und dieses Verständnis schließlich als Leitfaden für die Gestaltung neuer Fähigkeiten des Verteidigungsministeriums in den Bereichen Signalverarbeitung, Berechnung und Mensch-Maschine-Interaktion zu nutzen. ]

Hier öffne ich eine „Science-Fiction“-Klammer:

• Man kann militärische Anwendungen in naher Zukunft, wie das Steuern von Kampfjets oder die Steuerung von Waffensystemen, in Betracht ziehen, bei denen die Reduzierung der Reaktionszeiten durch die Eliminierung der Übertragungszeiten des Nervenimpulses eine entscheidende Vorteil auf dem Schlachtfeld darstellen wird.
• Auf lange Sicht könnte man auch die Integration von Menschen in die Entscheidungsfindungssysteme beobachten. Ihr Gehirn würde dann als „bio-informatischer“ Prozessor verwendet werden und die Funktionen übernehmen, für die klassische Computersysteme schlecht geeignet sind, insbesondere die Lösung unvorhergesehener Probleme (keine Panik: es ist nicht notwendig, sie in einen Schrank mitten in elektronischen Schaltkreisen zu stecken; es reicht aus, eine einfache Verbindung zum Computernetzwerk, wahrscheinlich kabellos, von ihrem normalen Arbeitsplatz aus).

Nachdem ich diese Klammer geschlossen habe, kehre ich zur aktuellen Situation zurück.

Das Neurowissenschaften-Labor von John Donoghue erhielt eine Finanzierung der DARPA für eine Studie namens „Coupling of Brain with Microstructured Electronic/Optoelectronic Arrays: Interactive Computation at the Bio:Info:Micro Interface“, die sich mit der Kopplung des Gehirns mit Netzwerken von nanotechnologischen elektronischen und optoelektronischen Schaltkreisen befasst. Diese Studie umfasst nicht direkt das Projekt „BrainGate“, aber ich habe nur wenige Informationen dazu gefunden. Wenn man sich eine schwer lesbare Präsentationsseite [10] ansieht, scheint die Studie derzeit die Verwendung von Nanosensoren in der Nähe von Neuronen zum Ziel zu haben, um Bilder der Gehirnaktivität zu erstellen. Die Verwendung von Nanotechnologie zur Kopplung mit dem Gehirn scheint noch nicht auf der Tagesordnung zu sein.

(Sollten Sie die Nanotechnologie immer noch als mysteriöses Thema betrachten, besuchen Sie die Seiten zur Einführung in die molekulare Nanotechnologie (auf Französisch), deren Referenz ich in [11] gebe).

Die DARPA hat auch die Arizona State University für eine Studie namens „Advanced Neural Implants and Control“ finanziert. Eine allgemeine Darstellung finden Sie im Dokument (66 Seiten auf Englisch), dessen Referenz ich in [12] gebe.

Ich habe (S. 17) ein sehr interessantes Bild herausgezogen, das das Ende eines Implantats zeigt. Es handelt sich nicht mehr, wie man sieht, um eine einfache passive Elektrode, sondern um ein Set aktiver Geräte mit mehreren Funktionen.

Man kann besonders erkennen:

• Strukturen zur Speicherung bioaktiver Komponenten (Bioactive Component Storage Structures)
• Geräte zur Aufzeichnung elektrischer Signale und zur elektrischen Stimulation von Neuronen (Electrical Recording/Stimulating Surfaces)
• Aktive Geräte, basierend auf Feldeffekttransistoren, ohne weitere Details (Active FET Devices, ChemFETs)
• Andere aktive Geräte zur thermischen, magnetischen oder Druckstimulation (Other Active Devices)
• Mikrokanäle für den Flüssigkeitstransport (Fluid Microchannels)
  Mit diesen Geräten sind alle Arten von Kopplungen mit Neuronen und Synapsen möglich: elektrisch (zweiseitig), thermisch, magnetisch, chemisch usw. Somit eröffnen sich fast unbegrenzte Möglichkeiten für die Forschung, sowohl für die Erfassung von neuronalen Signalen als auch für die Stimulation von Neuronen.

Die Tür ist nun geöffnet, sowohl für das Beste als auch für das Schlimmste. Das Beste: beträchtliche Fortschritte werden bei der Behandlung von Behinderungen erzielt – Lähmung, Taubheit, Blindheit, degenerative Nervenerkrankungen. Das Schlimmste: Mittel, um ganze Bevölkerungen unter einen absoluten geistigen Kontrollmechanismus zu stellen, werden verfügbar, und einige könnten versucht sein, sie anzuwenden. Hoffen wir, dass noch ein Rest menschlicher Weisheit verbleibt, um das Schlimmste zu vermeiden.

Um das Thema zu vertiefen

Ich habe hier die Liste der Dokumente zusammengestellt, die ich bei der Vorbereitung dieses Artikels konsultiert habe. Sie finden dort viele Informationen, um das Thema zu vertiefen, falls Sie das wünschen. Leider sind praktisch alle diese Dokumente auf Englisch.

Um ein Dokument anzuzeigen, klicken Sie einfach auf seine Nummer.

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[1] Artikel der Brown University über die Ergebnisse der Pilotstudie des BrainGate-Systems (auf Englisch)

[2] Website der Firma Cyberkinetics Neurotechnology Systems, Inc. (auf Englisch)

[3] Website der Neurobranchés: alle Geheimnisse des Nervensystems (auf Französisch)

[4] Website des Forschungsprogramms für das Gehirn der Brown University (auf Englisch)

[5] Website des Neurowissenschaften-Labors der Brown University (auf Englisch)

[6] Interview mit John Donoghue im Magazin Discover von November 2004 (auf Englisch)

[7] Detaillierte Prinzipien der neuronalen Prothese BrainGate (PDF-Dokument auf Englisch, 69 Seiten)

[8] Startseite der DARPA (auf Englisch)

[9] Seite mit der Präsentation der Forschungsprogramme der DARPA im Bereich Bioinformatik (auf Englisch)

[10] Präsentationsseite des Projekts „Entwicklung von Nanosensoren für die optische Bildgebung der neuronalen Aktivität“ der Brown University (auf Englisch, funktioniert nicht mit allen Browsern)

[11] Einführung in die molekulare Nanotechnologie (auf Französisch)

[12] Beschreibung des DARPA-Projekts zu neuronalen Implantaten, das an der Arizona State University durchgeführt wird (PDF-Dokument auf Englisch, 66 Seiten)

[13] Beschreibung von drahtlosen neuronalen Mikroimplantaten durch ein Forschungsteam der University of Michigan (PDF-Dokument auf Englisch, 22 Seiten)

[14] Vorschlag der University of Michigan für die Anwendung biotechnologischer Verfahren auf Soldaten (PDF-Dokument auf Englisch, 26 Seiten)

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