Neuronale implantaten:
naar een absoluut sociaal controle?
4 april 2005,
Alain Goumy
informatie specialist, 57 jaar, Orléans. Contact:
alain.goumy
tiscali.fr
Met kleine elektroden die op de oppervlakte van de hersenen zijn geïmplementeerd, is het al mogelijk om bepaalde apparaten direct met de gedachten te besturen. Zo'n "neuronale implantaten" worden momenteel onderzocht aan verschillende universiteiten en in particuliere bedrijven, dankzij civiele en militaire subsidies. Moeten we ons zorgen maken dat deze onderzoeken de weg vrijmaken voor een absolute controle van onze gedachten en acties door de maatschappij?
BrainGate
De tijdelijke resultaten van een pilotstudie over het gebruik van een neuronale implantatie zijn onlangs gepresenteerd
[1]
. Deze studie betreft een systeem genaamd BrainGate ("De poort van de hersenen"), ontwikkeld door het bedrijf Cyberkinetics [2]
, dat gehandicapten helpt om allerlei apparaten, zoals computers, huishoudelijke apparaten of medische apparatuur, eenvoudig te gebruiken door deze direct met de gedachten te besturen.
Dit systeem, gebaseerd op een implantat dat bestaat uit een matrix van 10 bij 10 elektroden, elk fijner dan een haar, is bedoeld om door een chirurg op de oppervlakte van de hersenen te worden geplaatst, om elektrische signalen te ontvangen van een gebied dat bewegingen beheerst (de motorische cortex). Hiermee kunnen tegelijkertijd de elektrische activiteit van 100 neuronen worden opgevangen. Deze signalen worden via kabels door het schedelbot naar een extern apparaat in een stoel gestuurd. Na analyse met elektronische en computerprocedures worden de nodige instructies naar de te besturen apparaten gestuurd.
Sinds zijn transplantatie in juni 2004 heeft de eerste patiënt, een jonge man die volledig verlamd is, geleerd om licht aan te zetten of uit te zetten, zijn televisie te besturen of zijn e-mail te lezen, alleen met zijn gedachten. Hij kan dit zelfs zonder speciale inspanning, want hij kan het doen terwijl hij spreekt.
De definitieve resultaten van de pilotstudie, waarin vier andere volledig verlamde personen zullen deelnemen, zullen in het lopende jaar 2005 gepubliceerd worden.
(Lesers die hun kennis over het functioneren van het zenuwstelsel willen uitbreiden, kunnen de website (in het Frans) raadplegen die ik vermeld in
[3]
).
Brown University
De studies die leidden tot het BrainGate-systeem werden uitgevoerd aan de universiteit van Brown. Deze universiteit, gevestigd in Providence (Rhode Island), heeft een multidisciplinair onderzoeksprogramma op het gebied van hersenwetenschappen opgezet (Brown University's Brain Science Program - BSP)
[4]
.
Het is vooral het laboratorium voor neurowetenschappen [5]
van professor John Donoghue dat dit project heeft ontwikkeld. Financiering is zowel afkomstig van een civiele organisatie (National Institute of Neurological Disease and Stroke), als van een militaire organisatie (DARPA), waarover ik in het vervolg van dit artikel nader zal ingaan.
John Donoghue is ook een van de oprichters van het bedrijf Cyberkinetics. Deze "start-up", opgericht in 2001, zorgt voor de verkoop en het voortzetten van de ontwikkeling van producten die voortkomen uit universitair onderzoek op het gebied van neuronale informatieverwerking, en vooral van het BrainGate-systeem. Zo'n aanpak is in Frankrijk nog steeds zeldzaam, maar niet ongewoon in de Verenigde Staten.
John Donoghue gaf in november 2004 een interview aan het tijdschrift Discover
[6]
. Ik heb hier een paragraaf uitgehaald die koude rillingen geeft:
If the brain code can be cracked, does that mean that my thoughts could eventually be read?
D: Yes, if you believe that spiking activity and populations of cells are the essence of brain activitywhich they might not be. There might be more to it than that. But if thats it, and you could pick up all those by millions of electrodes, then in theory you should be able to reconstruct everything thats going on in your head and see your dreams and know your thoughts.
[
Als het hersen-code kan worden gekraakt, betekent dat dan dat mijn gedachten uiteindelijk gelezen kunnen worden?
D: Ja, als je gelooft dat spikende activiteit en cellenpopulaties de essentie van hersenactiviteit zijn - wat mogelijk niet het geval is. Er kan meer aan de hand zijn. Maar als dat het enige is, en je kon al die dingen met miljoenen elektroden oppakken, dan zou je in theorie alles kunnen reconstrueren wat er in je hoofd gebeurt, je dromen kunnen zien en je gedachten kunnen kennen. ]
We zijn er nog niet, maar de weg is open ...
Lezers die geïnteresseerd zijn in de technische details van het BrainGate-systeem, zullen nuttig gebruik maken van het document (69 pagina's in het Engels) dat ik vermeld in
[7]
.
Bij het lezen van dit document valt op dat neuronale implantaten in de toekomst niet alleen het besturen van apparaten mogelijk zullen maken, maar ook het ontvangen van sensorische informatie, die naar de hersenen teruggestuurd zal worden om een betere interactie met de bestuurde apparaten mogelijk te maken (zie 6.6, p. 29 en 30).
DARPA
De DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency)
[8]
is een agentuur van het Amerikaanse ministerie van Defensie. Onbekend bij het grote publiek, speelt zij toch een belangrijke rol, aangezien zij het centrale orgaan is voor onderzoek en ontwikkeling van dit ministerie.
Binnen de sectie "Bio: Info: Micro Projects"
[9]
vindt men projecten over de ontwikkeling van neuronale interfaces.
De doelstellingen zijn als volgt beschreven:
The common focus in these efforts is the interaction between a biological information processorthe brainand the synthetic networks of nano- and micro- devices. By concentrating on those interactions, DARPA seeks to develop a deeper understanding of the neural and synaptic organization of the brain and to eventually use that understanding as a guide to designing new DoD capabilities in signal processing, computation, and the human-machine interface.
[ De interactie tussen een biologische informatieverwerker - de hersenen - en de synthetische netwerken van nano- en microapparaten vormt het gemeenschappelijke focuspunt van deze inspanningen. Door zich te richten op deze interacties, wil DARPA een dieper begrip ontwikkelen van de neurale en synaptische organisatie van de hersenen, en uiteindelijk dit begrip gebruiken als richtlijn bij het ontwerpen van nieuwe DoD-mogelijkheden op het gebied van signaalverwerking, berekening en het mens-machinereferentievlak. ]
Hier maak ik een "science fiction"-paus:
Men kan militaire toepassingen in de nabije toekomst voorstellen, zoals het besturen van gevechtsvliegtuigen of het beheersen van wapensystemen, waarbij het verminderen van reactietijden door het elimineren van de tijdsvertraging van zenuwimpulsen een beslissende voorsprong op het slagveld zou opleveren.
In de langere termijn zou men ook kunnen toezien hoe mensen worden geïntegreerd in informatiesystemen voor besluitvorming. Hun hersenen zouden dan worden gebruikt als "bio-informatische" processor en de functies vervullen waarvoor klassieke informatiesystemen slecht aansluiten, met name het oplossen van onverwachte problemen (geen paniek: ze hoeven niet in een kast opgesloten te worden midden in elektronische schakelingen; het voldoende om een eenvoudige verbinding met het informatienetwerk, waarschijnlijk draadloos, vanaf hun normale werkplek).
Na deze paus sluit ik weer af op de huidige situatie.
Het laboratorium voor neurowetenschappen van John Donoghue heeft een subsidie van de DARPA gekregen voor een studie genaamd "Coupling of Brain with Microstructured Electronic/Optoelectronic Arrays: Interactive Computation at the Bio:Info:Micro Interface", die het koppelen van de hersenen met nanotechnologische elektronische en optoelektronische netwerken onderzoekt.
Deze studie dekt het "BrainGate"-project niet direct, maar ik heb weinig informatie over deze studie gevonden. Als men zich houdt aan een moeilijk leesbare presentatiepagina
[10]
, zou de studie op dit moment gericht zijn op het gebruik van nanosensoren in de buurt van neuronen, met het doel om beelden van de hersenactiviteit te maken. Het gebruik van nanotechnologie voor het koppelen aan de hersenen lijkt nog niet op de agenda.
(Als nanotechnologie voor u nog een mysterie is, bezoek dan de pagina's met inleiding in moleculaire nanotechnologie (in het Frans) die ik vermeld in
[11]
).
De 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) dat ik vermeld in
[12]
.
Ik heb er (p. 17) een zeer interessante afbeelding uitgehaald, die de uiteinde van een implantat toont. Het is geen enkele passieve elektrode meer, zoals men kan zien, maar een verzameling actieve apparaten met meerdere functies.
Er zijn vooral te zien:
structuur 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-effect transistoren, 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 deze apparaten zijn talloze vormen van koppeling mogelijk met neuronen en synapsen: elektrisch (tweerichtings), thermisch, magnetisch, chemisch, etc. Ongeveer onbeperkte mogelijkheden worden zo aangeboden voor experimenten, zowel voor het herstellen van neurale signalen als voor de stimulatie van neuronen.
De deur is nu open voor het beste en het ergste. Het beste: grote vooruitgang zal worden gemaakt in de behandeling van invaliditeiten - verlamming, doofheid, blindheid, invaliderende zenuwziekten. Het ergste: middelen om grote groepen onder absolute mentale controle te plaatsen zullen beschikbaar komen, en sommigen zullen misschien de neiging hebben om ze in praktijk te brengen. Laten we hopen dat de rest van de menselijke wijsheid het ergste kan voorkomen.
Voor verdere informatie
Ik heb hier de lijst van documenten verzameld die ik gebruikte bij de voorbereiding van dit artikel. U vindt er veel informatie om het onderwerp verder te bestuderen, als u dat wenst. Helaas zijn bijna alle documenten in het Engels.
Om een document te bekijken, klik gewoon op het nummer ervan.
Als u nog geen programma voor het weergeven van pdf-documenten heeft, installeer dan
Adobe Reader
.
[1]
Artikel van de universiteit van Brown over de resultaten van de pilotstudie van het BrainGate-systeem (in het Engels)
[2]
Website van het bedrijf Cyberkinetics Neurotechnology Systems, Inc. (in het Engels)
[3]
Website van de Neurobranchés: alle geheimen van het zenuwstelsel (in het Frans)
[4]
Website van het onderzoeksprogramma over hersenen van de universiteit van Brown (in het Engels)
[5]
Website van het laboratorium voor neurowetenschappen van de universiteit van Brown (in het Engels)
[6]
Interview met John Donoghue in het tijdschrift Discover van november 2004 (in het Engels)
[7]
Details over de neuronale prothese BrainGate (pdf-document in het Engels, 69 pagina's)
[8]
Startpagina van de DARPA (in het Engels)
[9]
Pagina met presentatie van de DARPA-onderzoeksprogramma's in het biologisch-informatiegebied (in het Engels)
[10]
Pagina met presentatie van het project "Ontwikkeling van nanosensoren voor optische beeldvorming van neuronale activiteit" van de universiteit van Brown (in het Engels, werkt niet met alle browsers)
[11]
Inleiding in moleculaire nanotechnologie (in het Frans)
[12]
Beschrijving van het DARPA-project over neuronale implantaten aan de universiteit van Arizona (pdf-document in het Engels, 66 pagina's)
[13]
Beschrijving van draadloze neuronale micro-implantaten 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 op soldaten (pdf-document in het Engels, 26 pagina's)
Terug naar de samenvatting "Big Brother"
Aantal bezoeken aan deze pagina sinds 4 april 2005