Neuronale implantaat sociale controle absolu

Neuronale implantaat: op weg naar absolute sociale controle?

3 april 2005,

Alain Goumy

informatieman, 57 jaar, Orléans. Contact: alain.goumytiscali.fr

Met behulp van miniatuur-elektroden die op het oppervlak van de hersenen worden geïmplanteerd, is het al mogelijk om bepaalde apparaten direct met de gedachte te besturen. Dergelijke "neuronale implantaat" worden momenteel onderzocht aan verschillende universiteiten en privébedrijven, dankzij financiële steun van zowel civiele als militaire bronnen. Moeten we ons afvragen of deze onderzoeken de weg openen naar een absolute controle van onze gedachten en handelingen door de maatschappij?

BrainGate

De voorlopige resultaten van een proefstudie over het gebruik van een neuronale implant zijn onlangs gepresenteerd [1]. Deze studie betreft een systeem genaamd BrainGate ("Hersenpoort"), ontwikkeld door het bedrijf Cyberkinetics [2], dat gehandicapten met motorische beperkingen in staat stelt om eenvoudig allerlei apparaten, zoals computers, huishoudelijke apparaten of medische apparatuur, direct met de gedachte te besturen.

Dit systeem, gebaseerd op een implant die bestaat uit een matrix van 10 bij 10 elektroden, elk fijner dan een haar, wordt door een chirurg geïmplanteerd op het oppervlak van de hersenen om elektrische signalen te ontvangen van een gebied dat bewegingen beheert (de motorische cortex). Hierdoor kunnen tegelijkertijd de activiteiten van 100 neuronen worden opgevangen. Deze signalen worden via een kabel door het schedelbeen naar een extern apparaat in een rolstoel overgedragen. Na analyse met elektronische en informatietechnische methoden worden de nodige instructies verzonden naar de te besturen apparaten.

Sinds de implantatie in juni 2004 heeft de eerste patiënt, een jonge man die geheel verlamd is, geleerd om licht aan of uit te zetten, zijn televisie te bedienen of zijn e-mail te lezen, uitsluitend met zijn gedachten. Hij doet dit zelfs zonder extra concentratie, want hij kan het doen terwijl hij praat.

De definitieve resultaten van de proefstudie, waarbij nog vier tetraplegische patiënten zullen deelnemen, zullen in 2005 worden gepubliceerd.

(Lesers die meer willen weten over het functioneren van het zenuwstelsel kunnen de website (in het Frans) raadplegen waarvan ik de verwijzing geef in [3]).

Brown University

De onderzoeken die leidden tot het BrainGate-systeem vonden plaats aan de universiteit van Brown. Deze universiteit, gevestigd in Providence (Rhode Island), heeft een multidisciplinair onderzoeksprogramma op het gebied van hersenwetenschap opgezet (Brown University’s Brain Science Program - BSP) [4].

Met name het laboratorium voor neurowetenschappen [5] van professor John Donoghue heeft dit project ontwikkeld. Financiering kwam zowel van een civiele organisatie (National Institute of Neurological Disease and Stroke), als van een militaire organisatie (DARPA), waarvan ik de doelstellingen in het vervolg van dit artikel nader zal uitleggen.

John Donoghue is ook één van de oprichters van het bedrijf Cyberkinetics. Deze "start-up", opgericht in 2001, zorgt voor de commercialisatie en verdere ontwikkeling van producten die voortkomen uit universitair onderzoek op het gebied van neurale informatieverwerking, met name het BrainGate-systeem. Een dergelijke aanpak is in Frankrijk nog steeds zeldzaam, maar in de Verenigde Staten is het geen uitzondering.

John Donoghue gaf in november 2004 een interview aan het tijdschrift Discover [6]. Ik heb hier een alinea uitgehaald die koude rillingen geeft:

Als het hersencode kan worden gekraakt, betekent dat dan dat mijn gedachten uiteindelijk gelezen kunnen worden? D: Ja, als je gelooft dat spikende activiteit en celgroepen de essentie van hersenactiviteit zijn – wat misschien niet zo is. Er zou meer kunnen zijn. Maar als het daarop neerkomt, en je zou al die signalen kunnen opvangen met miljoenen elektroden, dan zou je in theorie alles wat er in je hoofd gebeurt kunnen reconstrueren, je dromen kunnen zien en je gedachten kennen.

[ Als het hersencode kan worden gekraakt, betekent dat dan dat mijn gedachten uiteindelijk gelezen kunnen worden? D: Ja, als je gelooft dat spikende activiteit en celgroepen de essentie van hersenactiviteit zijn – wat misschien niet zo is. Er zou meer kunnen zijn. Maar als het daarop neerkomt, en je zou al die signalen kunnen opvangen met miljoenen elektroden, dan zou je in theorie alles wat er in je hoofd gebeurt kunnen reconstrueren, je dromen kunnen zien en je gedachten kennen. ]

We zijn er nog niet, maar de weg is open...

Lesers die geïnteresseerd zijn in technische details van het BrainGate-systeem, zullen nuttig zijn om het document (69 pagina’s in het Engels) te raadplegen waarvan ik de verwijzing geef in [7].

Bij het lezen van dit document valt op dat neuronale implantaat in de toekomst niet alleen gebruikt zullen worden om apparaten te besturen, maar ook om sensorische informatie te ontvangen, die dan teruggezonden wordt naar de hersenen om een betere interactie met de bestuurde apparaten mogelijk te maken (zie 6.6, p. 29 en 30).

DARPA

DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) [8] is een agentie van het Amerikaanse ministerie van Defensie. Hoewel vrijwel onbekend bij het grote publiek, speelt het een belangrijke rol als centrale organisatie voor onderzoek en ontwikkeling binnen dit ministerie.

Onder de domeinen die DARPA financiert, vindt men in de sectie "Bio: Info: Micro Projects" [9] projecten over de ontwikkeling van neurale interfaces.

De doelstellingen worden als volgt beschreven:

De gemeenschappelijke focus van deze inspanningen is de interactie tussen een biologische informatieverwerker – het brein – en de synthetische netwerken van nano- en micro-apparaten. Door zich te richten op deze interacties, streeft DARPA naar een dieper begrip van de neurale en synaptische organisatie van het brein, en uiteindelijk gebruik van dit inzicht als richtsnoer voor het ontwerpen van nieuwe capaciteiten binnen het ministerie van Defensie op het gebied van signaalverwerking, berekeningen en de mens-machine-interface.

[ De interactie tussen een biologisch informatieverwerkingsysteem – het brein – en de synthetische netwerken van nano- en micro-apparaten vormt de gemeenschappelijke focus van deze inspanningen. Door zich te richten op deze interacties, streeft DARPA naar een dieper begrip van de neurale en synaptische organisatie van het brein, en uiteindelijk gebruik van dit inzicht als richtsnoer voor het ontwerpen van nieuwe capaciteiten binnen het ministerie van Defensie op het gebied van signaalverwerking, berekeningen en de mens-machine-interface. ]

Hier open ik een "sciencefiction"-paus:

• Men kan militaire toepassingen in de nabije toekomst voorstellen, zoals het besturen van gevechtsvliegtuigen of het bevel geven aan wapensystemen, waarbij het verminderen van reactietijden door het wegnemen van de tijd die nodig is voor nerveuze impulsoverdracht een beslissend voordeel op het slagveld oplevert.
• Op langere termijn zou men ook kunnen denken aan de integratie van mensen in informatiesystemen voor besluitvorming. Hun hersenen zouden dan fungeren als "bio-informatische" processors en taken overnemen die traditionele computers slecht kunnen uitvoeren, zoals het oplossen van onverwachte problemen (geen paniek: ze hoeven niet in een kast te worden opgesloten midden in elektronische schakelingen; een eenvoudige verbinding met het informatienetwerk, waarschijnlijk draadloos, voldoet, vanaf hun gewone werkplek).

Met deze pauz gesloten, kom ik terug op de huidige situatie.

Het laboratorium voor neurowetenschappen van John Donoghue heeft financiering ontvangen van DARPA voor een studie genaamd "Coupling of Brain with Microstructured Electronic/Optoelectronic Arrays: Interactive Computation at the Bio:Info:Micro Interface", over de koppeling van het brein met netwerken van nanotechnologische elektronische en opto-elektronische schakelingen. Deze studie omvat niet direct het BrainGate-project, maar ik heb weinig informatie gevonden die erover gaat. Als we uitgaan van een moeilijk leesbare presentatiepagina [10], zou de studie momenteel gericht zijn op het gebruik van nanosensoren in de buurt van neuronen, met als doel beeldvorming van hersenactiviteit. Het gebruik van nanotechnologie voor koppeling met het brein lijkt nog niet op de agenda.

(Als nanotechnologie voor u nog een mysterie is, bezoek dan de inleidende pagina’s over moleculaire nanotechnologie (in het Frans) waarvan ik de verwijzing geef in [11]).

DARPA heeft ook de universiteit van Arizona gefinancierd voor een studie genaamd "Advanced Neural Implants and Control". Een algemene presentatie vindt u in het document (66 pagina’s in het Engels) waarvan ik de verwijzing geef in [12].

Ik heb hieruit (p. 17) een zeer interessante afbeelding gehaald, die de uiteinde van een implant toont. Het is niet langer, zoals te zien is, een eenvoudige passieve elektrode, maar een verzameling actieve apparaten met meerdere functies.

Vooral opvallend zijn:

• structuren voor opslag van bioactieve componenten (Bioactive Component Storage Structures)
• apparaten voor registratie van elektrische signalen en elektrische stimulatie van neuronen (Electrical Recording/Stimulating Surfaces)
• actieve apparaten gebaseerd op veld-effecttransistors, zonder verdere specificatie (Active FET Devices, ChemFETs)
• andere actieve apparaten voor thermische, magnetische of drukstimulatie (Other Active Devices)
• microkanalen voor het transport van vloeistoffen (Fluid Microchannels)

Met behulp van deze apparaten zijn allerlei vormen van koppeling mogelijk met neuronen en synapsen: elektrisch (tweezijdig), thermisch, magnetisch, chemisch, enzovoort. Daarmee worden bijna onbeperkte mogelijkheden geboden voor experimenten, zowel voor het terugwinnen van neurale signalen als voor de stimulatie van neuronen.

De deur is nu open voor het beste en het slechtste. Het beste: aanzienlijke vooruitgang in de behandeling van handicaps – verlamming, doofheid, blindheid, invalide ziekten van het zenuwstelsel. Het slechtste: middelen om hele bevolkingsgroepen onder absolute mentale controle te plaatsen worden beschikbaar, en sommigen zullen misschien de neiging hebben ze toe te passen. Laten we hopen dat er nog genoeg wijsheid over is om het slechtste te voorkomen.

Om het onderwerp verder te onderzoeken

Hier heb ik een lijst samengesteld van de documenten die ik gebruikte bij het voorbereiden van dit artikel. U vindt er veel informatie in als u het onderwerp verder wilt verkennen. Helaas zijn vrijwel alle documenten in het Engels.

Om een document te bekijken, klik gewoon op het nummer ervan.

Als u nog geen programma hebt om PDF-documenten te openen, installeer dan Adobe Reader.

[1] Artikel van de universiteit Brown over de resultaten van de proefstudie van het BrainGate-systeem (in het Engels)

[2] Website van Cyberkinetics Neurotechnology Systems, Inc. (in het Engels)

[3] Website van de Neurobranchers: alle geheimen van het zenuwstelsel (in het Frans)

[4] Website van het onderzoeksprogramma over hersenen van de universiteit Brown (in het Engels)

[5] Website van het laboratorium voor neurowetenschappen van de universiteit Brown (in het Engels)

[6] Interview met John Donoghue in het tijdschrift Discover van november 2004 (in het Engels)

[7] Gedetailleerde principes van de neuronale prothese BrainGate (PDF-document in het Engels, 69 pagina’s)

[8] Startpagina van DARPA (in het Engels)

[9] Pagina met presentatie van de onderzoeksprogramma's van DARPA op het gebied van bio-informatie (in het Engels)

[10] Pagina met presentatie van het project "Ontwikkeling van nanosensoren voor optische beeldvorming van neurale activiteit" van de universiteit Brown (in het Engels, werkt niet met alle browsers)

[11] Inleiding tot moleculaire nanotechnologie (in het Frans)

[12] Beschrijving van het DARPA-project over neuronale implantaat uitgevoerd aan de universiteit van Arizona (PDF-document in het Engels, 66 pagina’s)

[13] Beschrijving van draadloze micro-implantaat, door een onderzoeksteam van de universiteit van Michigan (PDF-document in het Engels, 22 pagina’s)

[14] Voorstel van de universiteit van Michigan voor toepassing van biotechnologie bij soldaten (PDF-document in het Engels, 26 pagina’s)

Terug naar samenvatting "Big Brother"

Aantal bezoeken aan deze pagina sinds 4 april 2005 :