Νευρωνικά εμφυτεύματα: Προς τον απόλυτο κοινωνικό έλεγχο;
**3 Απριλίου 2005, **
Αλαίν Γκουμί
Προγραμματιστής, 57 ετών, Ορλεάνς. Επικοινωνία:
alain.goumy
tiscali.fr
Με τη βοήθεια μικροσκοπικών ηλεκτροδίων που εμφυτεύονται στην επιφάνεια του εγκεφάλου, είναι ήδη δυνατό να ελέγχεται άμεσα ορισμένες συσκευές με τη βοήθεια της σκέψης. Τέτοια «εμφυτεύματα νευρώνων» μελετώνται σήμερα σε πολλές πανεπιστημιακές ιδρύσεις και εταιρείες, με χρηματοδότηση πολιτικής και στρατιωτικής προέλευσης. Πρέπει να φοβόμαστε ότι αυτές οι έρευνες ανοίγουν το δρόμο για έναν απόλυτο έλεγχο των σκέψεων και των ενεργειών μας από την κοινωνία;
BrainGate
Τα προσωρινά αποτελέσματα μιας πειραματικής μελέτης χρήσης ενός νευρωνικού εμφυτεύματος παρουσιάστηκαν πρόσφατα [1]. Αυτή η μελέτη αφορά ένα σύστημα που ονομάζεται BrainGate ("Πύλη του εγκεφάλου"), αναπτυχθέν από την εταιρεία Cyberkinetics [2], που επιτρέπει σε ανθρώπους με κινητικά αναπήρια να χρησιμοποιούν εύκολα διάφορες συσκευές, όπως υπολογιστές, οικιακές συσκευές ή ιατρικό εξοπλισμό, ελέγχοντάς τες άμεσα με τη σκέψη τους.
Αυτό το σύστημα, βασισμένο σε ένα εμφύτευμα που αποτελείται από μια μήτρα 10 x 10 ηλεκτροδίων, κάθε ένα αρκετά λεπτότερο από ένα τρίχα, είναι προορισμένο να εμφυτευτεί από έναν χειρουργό στην επιφάνεια του εγκεφάλου, για να λάβει τα ηλεκτρικά σήματα μιας περιοχής που ελέγχει τις κινήσεις (κορτεξ μοτόριος). Έτσι, μπορεί να πιάσει την ηλεκτρική δραστηριότητα των 100 νευρώνων ταυτόχρονα. Αυτά τα σήματα μεταφέρονται μέσω καλωδίου, μέσα από το κρανίο, σε ένα εξωτερικό όργανο που τοποθετείται στο καρέκλα. Μετά την ανάλυση με ηλεκτρονικές και υπολογιστικές μεθόδους, τα απαραίτητα εντολές στέλνονται στις συσκευές που πρόκειται να ελεγχθούν.
Από την εμφύτευσή του τον Ιούνιο του 2004, ο πρώτος ασθενής, ένας νεαρός που είχε παραλυτική αναπηρία, έμαθε να ανάβει ή να σβήνει το φως, να ελέγχει την τηλεόρασή του ή να διαβάζει το ηλεκτρονικό του ταχυδρομείο, μόνο με τη σκέψη του. Μπορεί να το κάνει ακόμα και χωρίς ειδική προσπάθεια συγκέντρωσης, καθώς μπορεί να το κάνει ταυτόχρονα με την ομιλία του.
Τα τελικά αποτελέσματα της πειραματικής μελέτης, στην οποία θα συμμετάσχουν και τέσσερις άλλοι ασθενείς με παραλυτική αναπηρία, θα δημοσιευτούν το 2005.
(Οι αναγνώστες που θέλουν να εμβαθύνουν στις γνώσεις τους για τη λειτουργία του νευρικού συστήματος μπορούν να επισκεφτούν την ιστοσελίδα (στα γαλλικά) που αναφέρω στο [3]).
Πανεπιστήμιο Μπράουν
Οι έρευνες που οδήγησαν στο σύστημα BrainGate πραγματοποιήθηκαν στο πανεπιστήμιο Μπράουν. Αυτό το πανεπιστήμιο, που βρίσκεται στο Προβιδένς (Ρόντ Άιλαντ), έχει θεσπίσει ένα πολυεπιστημιακό πρόγραμμα έρευνας στις επιστήμες του εγκεφάλου (Brown University's Brain Science Program - BSP) [4].
Πιο συγκεκριμένα, το εργαστήριο νευροεπιστημών [5] του καθηγητή Τζον Ντόνογκιου ανέπτυξε αυτό το έργο. Τα χρηματοδοτικά μέσα έρχονται τόσο από ένα πολιτικό όργανο (National Institute of Neurological Disease and Stroke), όσο και από ένα στρατιωτικό όργανο (DARPA), των οποίων τους στόχους θα εξετάσω πιο αναλυτικά στη συνέχεια αυτού του άρθρου.
Ο Τζον Ντόνογκιου είναι επίσης ένας από τους ιδρυτές της εταιρείας Cyberkinetics. Αυτή η «start-up», ιδρυθείσα το 2001, εξασφαλίζει την εμπορική διάθεση και τη συνέχιση της ανάπτυξης προϊόντων που προέρχονται από την πανεπιστημιακή έρευνα στην επεξεργασία νευρωνικών πληροφοριών, κυρίως του συστήματος BrainGate. Μια τέτοια προσέγγιση, ακόμη σπάνια στη Γαλλία, δεν είναι καθόλου απρόσμενη στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Ο Τζον Ντόνογκιου έδωσε συνέντευξη στο περιοδικό Discover τον Νοέμβριο του 2004 [6]. Εξέλειξα αυτό το παράγραφο που είναι ιδιαίτερα φοβερό:
Αν το κώδικα του εγκεφάλου μπορεί να σπάσει, σημαίνει ότι τα σκεπτικά μου θα μπορούσαν να διαβαστούν στο μέλλον; Δ: Ναι, αν πιστεύετε ότι η ηλεκτρική δραστηριότητα και οι πληθυσμοί των κυττάρων είναι το ίδιο της δραστηριότητας του εγκεφάλου - που δεν είναι απαραίτητα το περιεχόμενο. Μπορεί να υπάρχει περισσότερα από αυτό. Αν όμως είναι αυτό, και αν μπορείτε να συλλέξετε όλα αυτά με εκατομμύρια ηλεκτρόδια, τότε θεωρητικά θα μπορούσατε να ανακατασκευάσετε όλα όσα συμβαίνουν στο κεφάλι σας, να δείτε τα όνειρά σας και να γνωρίζετε τις σκέψεις σας.
[ Αν το κώδικα του εγκεφάλου μπορεί να σπάσει, σημαίνει ότι τα σκεπτικά μου θα μπορούσαν να διαβαστούν στο μέλλον; Δ: Ναι, αν πιστεύετε ότι η ηλεκτρική δραστηριότητα και οι πληθυσμοί των κυττάρων είναι το ίδιο της δραστηριότητας του εγκεφάλου - που δεν είναι απαραίτητα το περιεχόμενο. Μπορεί να υπάρχει περισσότερα από αυτό. Αν όμως είναι αυτό, και αν μπορείτε να συλλέξετε όλα αυτά με εκατομμύρια ηλεκτρόδια, τότε θεωρητικά θα μπορούσατε να ανακατασκευάσετε όλα όσα συμβαίνουν στο κεφάλι σας, να δείτε τα όνειρά σας και να γνωρίζετε τις σκέψεις σας. ]
Δεν είμαστε ακόμα εκεί, αλλά η πόρτα είναι ανοιχτή ...
Οι αναγνώστες που ενδιαφέρονται για τα τεχνικά λεπτομέρειες του συστήματος BrainGate θα βρουν χρήσιμο το έγγραφο (69 σελίδες στα αγγλικά) που αναφέρω στο [7].
Παρατηρείται, κατά την ανάγνωση αυτού του εγγράφου, ότι τα νευρωνικά εμφυτεύματα θα επιτρέψουν στο μέλλον, όχι μόνο να ελέγχουν συσκευές, αλλά και να λαμβάνουν πληροφορίες αισθητηριακές, οι οποίες θα επιστρέφονται στον εγκέφαλο για να επιτρέψουν μια καλύτερη αλληλεπίδραση με τις ελεγχόμενες συσκευές (βλ. 6.6, σελ. 29 και 30).
DARPA
Η DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) [8] είναι ένα όργανο του Υπουργείου Άμυνας των Ηνωμένων Πολιτειών. Αν και αρκετά άγνωστη στο κοινό, παίζει ρόλο σημαντικό, καθώς αποτελεί το κεντρικό όργανο για την έρευνα και την ανάπτυξη του Υπουργείου Άμυνας.
Στα πεδία που χρηματοδοτεί, στην κατηγορία «Bio: Info: Micro Projects» [9], υπάρχουν έργα που αφορούν την ανάπτυξη ενδοεγκεφαλικών επικοινωνιών.
Οι στόχοι τους περιγράφονται ως εξής:
Η κοινή προσέγγιση σε αυτές τις προσπάθειες είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ ενός βιολογικού συστήματος επεξεργασίας πληροφοριών - του εγκεφάλου - και των τεχνητών δικτύων των συσκευών νανο- και μικρο- τεχνολογίας. Με την εστίαση σε αυτές τις αλληλεπιδράσεις, η DARPA προσπαθεί να αναπτύξει μια βαθύτερη κατανόηση της οργάνωσης των νευρώνων και των συνάψεων του εγκεφάλου και τελικά να χρησιμοποιήσει αυτή την κατανόηση ως οδηγό για τη σχεδίαση νέων δυνατοτήτων του Υπουργείου Άμυνας στα πεδία της επεξεργασίας σήματος, του υπολογιστικού υπολογισμού και της ανθρώπινης-μηχανικής επικοινωνίας.
[ Η αλληλεπίδραση μεταξύ ενός βιολογικού συστήματος επεξεργασίας πληροφοριών - του εγκεφάλου - και των τεχνητών δικτύων των συσκευών νανο- και μικρο- τεχνολογίας αποτελεί την κοινή προσέγγιση αυτών των προσπαθειών. Με την εστίαση σε αυτές τις αλληλεπιδράσεις, η DARPA προσπαθεί να αναπτύξει μια βαθύτερη κατανόηση της οργάνωσης των νευρώνων και των συνάψεων του εγκεφάλου και τελικά να χρησιμοποιήσει αυτή την κατανόηση ως οδηγό για τη σχεδίαση νέων δυνατοτήτων του Υπουργείου Άμυνας στα πεδία της επεξεργασίας σήματος, του υπολογιστικού υπολογισμού και της ανθρώπινης-μηχανικής επικοινωνίας. ]
Εδώ ανοίγω μια «επιστημονική φαντασία»:
- Μπορεί να θεωρηθούν ως στρατιωτικές εφαρμογές σε κοντινό μέλλον, η διοίκηση αεροσκαφών μάχης ή η ελεγχος συστημάτων όπλων, για τα οποία η μείωση των χρόνων αντίδρασης, με την απαλοιφή των χρόνων μετάδοσης του νευρικού σήματος, θα αποτελέσει ένα σημαντικό πλεονέκτημα στο πεδίο της μάχης.
- Μπορεί επίσης, σε μακροπρόθεσμο ορίζοντα, να παρατηρηθεί η ένταξη ανθρώπων στα συστήματα απόφασης υπολογιστών. Τότε ο εγκέφαλός τους θα χρησιμοποιηθεί ως βιολογικός υπολογιστής, και θα εκτελεί λειτουργίες για τις οποίες τα κλασσικά υπολογιστικά συστήματα δεν είναι κατάλληλα, όπως η επίλυση αναπεριστάτων προβλημάτων (δεν χρειάζεται να τους κλείσετε σε έναν ράφι με ηλεκτρονικά κυκλώματα: αρκεί μια απλή σύνδεση στο ηλεκτρονικό δίκτυο, πιθανώς ασύρματα, από την κανονική θέση εργασίας τους).
Αφού κλείσω αυτή την παρένθεση, επιστρέφω στην τρέχουσα κατάσταση.
Το εργαστήριο νευροεπιστημών του Τζον Ντόνογκιου έλαβε χρηματοδότηση από τη DARPA για μια μελέτη που ονομάζεται «Σύνδεση του εγκεφάλου με ηλεκτρονικά/οπτοηλεκτρονικά πλέγματα μικροδομής: Αλληλεπίδραση υπολογισμού στην οριακή περιοχή Bio: Info: Micro», που αφορά τη σύνδεση του εγκεφάλου με δίκτυα νανοτεχνολογικών ηλεκτρονικών και οπτοηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Αυτή η μελέτη δεν καλύπτει απευθείας το έργο «BrainGate», αλλά δεν έχω βρει πολλές πληροφορίες για αυτή. Αν αναφερθούμε σε μια διατύπωση που είναι δύσκολο να διαβαστεί [10], η μελέτη αφορά τη χρήση νανοαισθητήρων κοντά στους νευρώνες, με στόχο τη δημιουργία εικόνων της δραστηριότητας του εγκεφάλου. Η χρήση της νανοτεχνολογίας για σκοπούς σύνδεσης με τον εγκέφαλο φαίνεται να μην είναι ακόμα σε εξέλιξη.
(Αν η νανοτεχνολογία είναι ακόμα για εσάς ένα θέμα μυστηριωδές, πηγαίνετε στις σελίδες εισαγωγής στη νανοτεχνολογία μοριακής (στα γαλλικά) που αναφέρω στο [11]).
Η DARPA έχει επίσης χρηματοδοτήσει το πανεπιστήμιο της Αριζόνας για μια μελέτη που ονομάζεται «Προηγμένα νευρωνικά εμφυτεύματα και έλεγχος». Μπορείτε να βρείτε μια γενική παρουσίαση στο έγγραφο (66 σελίδες στα αγγλικά) που αναφέρω στο [12].
Έχω εξαγάγει (σελ. 17) μια πολύ ενδιαφέρουσα εικόνα, που απεικονίζει την άκρη ενός εμφυτεύματος. Αυτό δεν είναι πλέον, όπως μπορεί να παρατηρηθεί, ένα απλό ηλεκτρόδιο, αλλά ένα σύνολο διατάξεων που είναι ενεργά, με πολλαπλές λειτουργίες.
Παρατηρείται επίσης
- δομές αποθήκευσης βιολογικών συστατικών (Bioactive Component Storage Structures)
- διατάξεις καταγραφής ηλεκτρικών σημάτων και διέγερσης των νευρώνων (Electrical Recording/Stimulating Surfaces)
- διατάξεις που βασίζονται σε τρανζίστορς πεδίου (FET), χωρίς περισσότερες πληροφορίες (Active FET Devices, ChemFETs)
- άλλες ενεργές διατάξεις για τη διέγερση θερμικής, μαγνητικής ή πιεστικής (Other Active Devices)
- μικροκανάλια για τη μεταφορά ρευστών (Fluid Microchannels)
Με τη βοήθεια αυτών των διατάξεων, θα είναι δυνατό να υπάρξουν π