Tương lai của khoa học thần kinh: Bộ não sẽ được sử dụng như một vũ khí?

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Mặc dù thực tế là những đại diện đầu tiên của loài Homo Sapiens đã xuất hiện trên Trái đất khoảng 300.000 - 200.000 năm trước, chúng ta đã cố gắng xây dựng một nền văn minh công nghệ tiên tiến. Hôm nay, chúng tôi phóng tên lửa và phương tiện robot vào không gian để cày xới bề mặt của những thế giới gần chúng ta nhất. Nhưng tất cả những thành tựu này đều có thể thực hiện được nhờ vào một cơ quan ẩn trong mắt chúng ta - bộ não con người.

Không có gì bí mật khi ngay cả các nhà khoa học thần kinh, như Giáo sư Robert Sapolsky đã viết về điều này trong cuốn sách Chúng ta là ai? Gen, cơ thể của chúng ta, xã hội”không hoàn toàn hiểu được cách thức hoạt động của bộ não. Nhưng một số thành công đã đạt được - hãy nhớ bài thuyết trình cuối cùng của liên kết thần kinh Elon Musk? Một thiết bị được tích hợp trực tiếp vào não lợn hoạt động rất tốt.

Hơn nữa, trong những năm gần đây, cấy ghép não đã xuất hiện để dịch sóng não thành văn bản theo nghĩa đen. Nhưng nếu chúng ta có khả năng phát minh ra công nghệ cao như vậy, liệu có khả năng ai đó sẽ sử dụng nó như một công cụ kiểm soát tâm trí hoặc thậm chí là một vũ khí?

Liên kết não là gì?

Bạn nghĩ nó có thể giống như một kết nối từ não này sang não khác, một kết nối thông qua thiết bị cấy ghép não tích hợp sẵn? Nhà khoa học thần kinh Miguel Nicolelis đã trả lời câu hỏi này trong nghiên cứu của ông được công bố trên tạp chí Trung tâm Y tế Đại học Duke vào đầu năm nay.

Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm đã đặt hai cây anh túc trong các phòng khác nhau, nơi các con vật nhìn vào màn hình máy tính, nơi có hình ảnh của một bàn tay ảo trong không gian hai chiều. Nhiệm vụ của những con khỉ là hướng bàn tay của chúng từ giữa màn hình về phía mục tiêu, và khi chúng làm được điều này thành công, các nhà nghiên cứu đã thưởng cho chúng từng ngụm nước trái cây. Đồng thời, những con khỉ không được trang bị cần điều khiển hoặc bất kỳ thiết bị nào khác có thể điều khiển tay của chúng.

Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, có một chi tiết thú vị - trước khi thí nghiệm, các nhà khoa học đã cấy mô cấy vào não khỉ - ở những phần não của chúng có ảnh hưởng đến chuyển động. Nhờ đó, các điện cực có thể bắt và truyền hoạt động thần kinh thông qua kết nối có dây với máy tính. Nhưng thú vị hơn nữa là khả năng của các loài động vật cùng điều khiển một chi kỹ thuật số.

Vì vậy, trong một thử nghiệm, một con khỉ chỉ có thể điều khiển các hành động theo chiều ngang, trong khi con khỉ kia chỉ điều khiển các chuyển động theo chiều dọc. Tuy nhiên, các đối tượng dần dần học được với sự giúp đỡ của các liên tưởng rằng một cách suy nghĩ nhất định dẫn đến cử động của chi. Sau khi nhận ra mô hình nhân quả này, họ tiếp tục hành xử về bản chất và cùng nhau suy nghĩ để bàn tay hướng tới mục tiêu và mang lại cho họ nước trái cây.

Tác giả chính của nghiên cứu, Miguel Nicolelis, gọi sự hợp tác tuyệt vời này là "brainet" hay "mạng não". Cuối cùng, nhà khoa học thần kinh hy vọng rằng sự hợp tác của não này với não khác có thể được sử dụng để đẩy nhanh quá trình phục hồi chức năng ở những người bị tổn thương thần kinh - chính xác hơn là não của một người khỏe mạnh có thể tương tác với não của bệnh nhân bị đột quỵ, sau đó sẽ học cách nói hoặc cử động của người bị liệt nhanh hơn. một phần của cơ thể.

Công trình này là một thành công khác trong một chuỗi dài những tiến bộ gần đây của công nghệ thần kinh: các giao diện được áp dụng cho các tế bào thần kinh, các thuật toán được sử dụng để giải mã hoặc kích thích các tế bào thần kinh này và bản đồ não cung cấp một bức tranh rõ ràng hơn về các mạch phức tạp chi phối nhận thức, cảm xúc và hành động.

Chỉ cần tưởng tượng những phát triển như vậy có thể hữu ích như thế nào: có thể tạo ra các bộ phận giả chân tay tiên tiến hơn có thể truyền cảm giác cho những người đeo chúng; sẽ có thể hiểu rõ hơn về một số bệnh, chẳng hạn như bệnh Parkinson, và thậm chí điều trị trầm cảm và nhiều rối loạn tâm thần khác.

Tương lai có thể

Hãy tưởng tượng các hệ thống máy tính được gắn vào mô não cho phép một bệnh nhân bị liệt sử dụng sức mạnh của ý nghĩ để điều khiển các cỗ máy rô bốt. Đồng ý, chúng cũng có thể được sử dụng để điều khiển binh lính sinh học và máy bay có người lái. Và các thiết bị hỗ trợ não của bệnh nhân, chẳng hạn như những người bị bệnh Alzheimer, có thể được sử dụng để truyền ký ức mới hoặc xóa những ký ức hiện có - cả giữa đồng minh và kẻ thù.

Một bài báo trên tạp chí Foreign Policy trích dẫn nhà nghiên cứu sinh học Jonathan Moreno, giáo sư tại Đại học Pennsylvania, về ý tưởng của Nicholasis:

Hãy tưởng tượng nếu chúng ta có thể lấy kiến thức uyên bác từ Henry Kissinger, người biết tất cả về lịch sử ngoại giao và chính trị, và sau đó lấy tất cả kiến thức từ một người đã nghiên cứu chiến lược quân sự, từ một kỹ sư từ Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng. (DARPA) và v.v. Tất cả điều này có thể được kết hợp. Một mạng lưới não bộ như vậy sẽ cho phép các quyết định quân sự quan trọng được đưa ra trên cơ sở toàn trí thực tế, và điều này sẽ gây ra những hậu quả chính trị và xã hội nghiêm trọng.

Tuy nhiên, ngày nay những ý tưởng như vậy vẫn còn trong lĩnh vực khoa học viễn tưởng, mặc dù có thể sự xuất hiện của chúng là vấn đề thời gian. Ít nhất một số chuyên gia nghĩ như vậy. Thực tế là công nghệ thần kinh đang phát triển nhanh chóng, có nghĩa là cuối cùng các cơ hội đột phá chắc chắn sẽ dẫn đến việc triển khai công nghiệp của chúng.

Ví dụ, Cơ quan Quản lý Nghiên cứu Tiên tiến, cơ quan đang tiến hành các công việc nghiên cứu và phát triển quan trọng cho Bộ Quốc phòng, đang đầu tư rất nhiều tiền vào công nghệ não bộ.

Câu hỏi đặt ra không phải là liệu các tác nhân phi nhà nước có thể sử dụng một số phương pháp và công nghệ sinh học thần kinh hay không; câu hỏi là khi nào họ sẽ làm điều đó, và họ sẽ sử dụng những phương pháp và công nghệ nào.

James Giord là một chuyên gia về đạo đức thần kinh tại Trung tâm Y tế Đại học Georgetown.

Con người từ lâu đã bị quyến rũ và kinh hoàng bởi ý nghĩ kiểm soát tâm trí. Có lẽ còn quá sớm để lo sợ điều tồi tệ nhất - ví dụ, trạng thái có thể xâm nhập vào não người bằng các phương pháp của hacker. Tuy nhiên, các công nghệ thần kinh sử dụng kép có tiềm năng rất lớn và thời gian của chúng không còn xa nữa. Một số nhà đạo đức học lo ngại rằng trong trường hợp không có cơ chế pháp lý để điều chỉnh các công nghệ như vậy, nghiên cứu trong phòng thí nghiệm sẽ có thể tiến vào thế giới thực mà không gặp nhiều trở ngại.

Lĩnh vực tư duy

Nhiệm vụ tìm hiểu rõ hơn về bộ não, được cho là cơ quan ít được hiểu nhất của con người, đã dẫn đến sự đổi mới đột biến trong công nghệ thần kinh trong 10 năm qua. Vì vậy, vào năm 2005, một nhóm các nhà khoa học đã thông báo rằng họ có thể đọc được suy nghĩ của con người bằng cách sử dụng phương pháp chụp cộng hưởng từ chức năng, đo lưu lượng máu do hoạt động của não gây ra.

Trong quá trình thử nghiệm, đối tượng nằm bất động trong một máy quét tăng trưởng và nhìn vào một màn hình nhỏ chiếu vào đó các tín hiệu kích thích thị giác đơn giản - một chuỗi các đường ngẫu nhiên theo các hướng khác nhau, một phần dọc, một phần ngang và một phần chéo. Hướng của mỗi dòng tạo ra các đợt bùng nổ chức năng não hơi khác nhau. Chỉ cần nhìn vào hoạt động này, các nhà khoa học có thể xác định đối tượng đang nhìn vào dòng nào.

Chỉ mất sáu năm để phát triển đáng kể công nghệ giải mã não này - với sự trợ giúp của Thung lũng Silicon. Đại học California tại Berkeley đã tiến hành một loạt thí nghiệm. Ví dụ, trong một nghiên cứu năm 2011, những người tham gia được yêu cầu xem trước phim trên một máy ảnh cộng hưởng từ chức năng và các nhà khoa học sử dụng dữ liệu phản ứng của não để tạo ra các thuật toán giải mã cho từng đối tượng.

Sau đó, họ ghi lại hoạt động của các tế bào thần kinh khi những người tham gia xem nhiều cảnh khác nhau từ các bộ phim mới, chẳng hạn như đoạn Steve Martin đi quanh phòng. Dựa trên các thuật toán của từng đối tượng, các nhà nghiên cứu sau đó đã cố gắng tái tạo lại chính cảnh này, chỉ sử dụng dữ liệu từ hoạt động của não.

Những kết quả siêu nhiên này không thực tế lắm về mặt hình ảnh; chúng giống như sự sáng tạo của những người theo trường phái Ấn tượng: Steve Martin mơ hồ nổi trên nền siêu thực, luôn thay đổi.

Dựa trên kết quả nghiên cứu, Thomas Naselaris, một nhà khoa học thần kinh tại Đại học Nam Carolina, cho biết “Khả năng làm những việc như đọc suy nghĩ sẽ xuất hiện sớm hay muộn. Điều này sẽ trở nên khả thi trong suốt cuộc đời của chúng ta."

Công việc này đang được đẩy nhanh nhờ công nghệ giao diện não-máy đang phát triển nhanh chóng - cấy ghép thần kinh và máy tính đọc hoạt động của não và chuyển nó thành hành động thực hoặc ngược lại. Chúng kích thích các tế bào thần kinh để tạo ra các buổi biểu diễn hoặc các chuyển động thể chất.

Chỉ sau 8 năm, giao diện máy não đã trở nên phức tạp và phức tạp hơn rất nhiều, thể hiện qua FIFA World Cup 2014 ở Brazil. Juliano Pinto, 29 tuổi, người bị liệt hoàn toàn phần thân dưới, đã mặc một bộ xương ngoài robot điều khiển bằng não được phát triển tại Đại học Duke để đánh bóng tại lễ khai mạc ở São Paulo.

Chiếc mũ bảo hiểm trên đầu Pinto nhận được tín hiệu từ não của anh ta, cho thấy ý định đánh bóng của người đàn ông. Một máy tính gắn sau lưng của Pinto, nhận được những tín hiệu này, đã phóng một bộ đồ robot để thực hiện mệnh lệnh của bộ não. Đồng ý, ở một mức độ nào đó, tương lai đã ở đây.