Phillip Hopkins
0 
4950
625
DARPA, ramię badawcze Departamentu Obrony, płaci naukowcom za wynalezienie sposobów natychmiastowego odczytywania myśli żołnierzy za pomocą narzędzi takich jak inżynieria genetyczna ludzkiego mózgu, nanotechnologia i wiązki podczerwieni. Cel końcowy? Broń sterowana myślami, jak roje dronów, które ktoś wysyła w przestworza za pomocą jednej myśli lub zdolności przesyłania obrazów z jednego mózgu do drugiego.
W tym tygodniu agencja DARPA (Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obronie) ogłosiła, że sześć zespołów otrzyma fundusze w ramach programu Nonsurgical Neurotechnology nowej generacji (N3). Uczestnicy mają za zadanie opracować technologię, która zapewni dwukierunkowy kanał do szybkiej i płynnej komunikacji między ludzkim mózgiem a maszynami bez konieczności operacji.
„Wyobraź sobie kogoś, kto obsługuje drona lub kogoś, kto może analizować wiele danych” - powiedział Jacob Robinson, adiunkt na wydziale bioinżynierii na Rice University, który kieruje jednym z zespołów. [10 najfajniejszych projektów DARPA: od humanoidalnych robotów po latające samochody]
„Jest takie opóźnienie, w którym jeśli chcę komunikować się z moją maszyną, muszę wysłać sygnał z mózgu, aby poruszyć palcami lub ustami, aby wydać polecenie werbalne, a to ogranicza prędkość, z jaką mogę wchodzić w interakcje system cybernetyczny lub system fizyczny. Pomysł jest więc taki, że być może moglibyśmy poprawić szybkość interakcji ”.
Może to mieć kluczowe znaczenie, ponieważ inteligentne maszyny i fala danych mogą przytłoczyć ludzi i ostatecznie znaleźć zastosowanie zarówno w dziedzinach wojskowych, jak i cywilnych, powiedział Robinson..
Zaawansowana kontrola umysłu
Chociaż nastąpił przełom w naszej zdolności do odczytywania, a nawet zapisywania informacji w mózgu, postępy te zasadniczo polegały na implantach mózgowych u pacjentów, umożliwiając lekarzom monitorowanie stanów takich jak padaczka..
Operacja mózgu jest jednak zbyt ryzykowna, aby uzasadniać takie interfejsy u osób pełnosprawnych; a obecne metody zewnętrznego monitorowania mózgu, takie jak elektroencefalografia (EEG) - w których elektrody są przymocowane bezpośrednio do skóry głowy - są zbyt niedokładne. W związku z tym DARPA próbuje zainicjować przełom w nieinwazyjnych lub minimalnie inwazyjnych interfejsach mózg-komputer (BCI).
Agencja jest zainteresowana systemami, które potrafią odczytywać i zapisywać w 16 niezależnych lokalizacjach w kawałku mózgu wielkości grochu z opóźnieniem nie większym niż 50 milisekund w ciągu czterech lat - powiedział Robinson, który nie ma złudzeń co do skali wyzwanie.
„Kiedy próbujesz uchwycić aktywność mózgu przez czaszkę, trudno jest wiedzieć, skąd pochodzą sygnały oraz kiedy i gdzie są one generowane” - powiedział. „Zatem największym wyzwaniem jest to, czy możemy przesuwać absolutne granice naszej rozdzielczości, zarówno w przestrzeni, jak i w czasie?”
Genetyczne modyfikowanie ludzkich mózgów
Aby to zrobić, zespół Robinsona planuje wykorzystać zmodyfikowane wirusy do dostarczania materiału genetycznego do komórek - zwanych wektorami wirusowymi - do wstawienia DNA do określonych neuronów, co sprawi, że będą wytwarzać dwa rodzaje białek. [Latające spodki do kontroli umysłu: 22 odtajnione tajemnice wojskowe i CIA]
Pierwszy rodzaj białka pochłania światło podczas odpalania neuronu, co umożliwia wykrycie aktywności neuronalnej. Zewnętrzny zestaw słuchawkowy wysyłałby wiązkę światła podczerwonego, która może przejść przez czaszkę do mózgu. Detektory dołączone do zestawu słuchawkowego mierzyłyby wówczas niewielki sygnał, który jest odbijany od tkanki mózgowej, tworząc obraz mózgu. Ze względu na białko docelowe obszary będą wydawać się ciemniejsze (pochłaniając światło) podczas odpalania neuronów, generując odczyt aktywności mózgu, który można wykorzystać do ustalenia, co dana osoba widzi, słyszy lub próbuje zrobić.
Drugie białko łączy się z nanocząsteczkami magnetycznymi, dzięki czemu neurony mogą być stymulowane magnetycznie do ognia, gdy zestaw słuchawkowy generuje pole magnetyczne. Można to wykorzystać do stymulacji neuronów w celu wywołania obrazu lub dźwięku w umyśle pacjenta. Jako dowód słuszności, grupa planuje wykorzystać system do przesyłania obrazów z kory wzrokowej jednej osoby do drugiej.
„Umiejętność dekodowania lub kodowania doznań zmysłowych jest czymś, co rozumiemy stosunkowo dobrze” - powiedział Robinson. „Myślę, że na krawędzi krwotoku nauki jesteśmy na miejscu, gdybyśmy mieli odpowiednią technologię”.
Rozmowa z dronami
Grupa z instytutu badawczego Battelle typu non-profit podejmuje bardziej ambitne wyzwanie. Grupa chce pozwolić ludziom kontrolować wiele dronów za pomocą samych myśli, podczas gdy informacje zwrotne na temat przyspieszenia i pozycji trafiają bezpośrednio do mózgu.
„Joysticki i kursory komputerowe to urządzenia mniej więcej jednokierunkowe” - powiedział starszy naukowiec Gaurav Sharma, który kieruje zespołem. „Ale teraz myślimy o jednej osobie kontrolującej wiele dronów; i to w obie strony, więc jeśli dron porusza się w lewo, otrzymujesz sygnał sensoryczny z powrotem do mózgu, który mówi, że porusza się w lewo”.
Plan grupy opiera się na specjalnie zaprojektowanych nanocząsteczkach z rdzeniami magnetycznymi i piezoelektrycznymi powłokami zewnętrznymi, co oznacza, że powłoki mogą przekształcać energię mechaniczną w elektryczną i odwrotnie. Cząsteczki zostaną wstrzyknięte lub podane donosowo, a pola magnetyczne skierują je do określonych neuronów.
Kiedy specjalnie zaprojektowany zestaw słuchawkowy przykłada pole magnetyczne do docelowych neuronów, rdzeń magnetyczny porusza się i wywiera nacisk na zewnętrzną powłokę, aby wygenerować impuls elektryczny, który powoduje odpalenie neuronu. Proces działa również w odwrotnej kolejności, a impulsy elektryczne ze strzelających neuronów są przekształcane w maleńkie pola magnetyczne, które są wychwytywane przez detektory w zestawie słuchawkowym.
Przekładanie tego procesu na sterowanie dronami nie będzie proste, przyznaje Sharma, ale cieszy się z wyzwania, jakie postawił mu DARPA. „Mózg to ostatnia granica w naukach medycznych” - powiedział. „Tak mało z tego rozumiemy, co sprawia, że badania w tej dziedzinie są bardzo ekscytujące”.
- 22 najdziwniejsze bronie wojskowe
- 7 technologii, które odmieniły wojnę
- Nauka czy fikcja? Wiarygodność 10 koncepcji science fiction
Pierwotnie opublikowano w dniu .