Kazalo:

Nevrokirurg, ki mu je vdrl v možgane in se naredil za kiborga
Nevrokirurg, ki mu je vdrl v možgane in se naredil za kiborga

Video: Nevrokirurg, ki mu je vdrl v možgane in se naredil za kiborga

Video: Nevrokirurg, ki mu je vdrl v možgane in se naredil za kiborga
Video: J. Krishnamurti – Амстердам 1981 – Мысль и время являются корнем страха 2024, Maj
Anonim

Operacija možganov se je začela popoldne 21. junija 2014 in je trajala enajst ur in pol ter se raztezala v karibskih predzornih minutah naslednjega dne. Popoldne, ko je anestezija prenehala delovati, je v sobo vstopil nevrokirurg, snel očala s tanko obrobo in jih pokazal prevezanemu bolniku. "Kako se imenuje?" - je vprašal.

Phil Kennedy je za trenutek pogledal v očala. Nato se je njegov pogled dvignil do stropa in se premaknil na TV. »Hm … oh … aj … ajj,« je jecljal.

"V redu je, vzemite si čas," je rekel kirurg Joel Cervantes in poskušal zveneti mirno. Kennedy je znova poskušal odgovoriti. Videti je bilo, kot da mu delajo možgani, kot da bi nekdo z vnetim grlom poskušal pogoltniti.

Vmes se je kirurgu v glavi vrtela strašna misel: "Tega ne bi smel narediti."

Ko je Kennedy nekaj dni prej priletel na letališče v Belizeju, je bil zdravega razuma in dobrega spomina. Soliden 66-letnik, ki je bil na televiziji videti kot avtoritativni zdravnik. Nič v njegovem stanju ni zahtevalo, da Cervantes odpre lobanjo. Toda Kennedy je zahteval operacijo na možganih in je bil pripravljen plačati 30.000 dolarjev, da bi mu izpolnili zahtevo.

Kennedy je bil nekoč znan nevrolog. V poznih 90. letih se je znašel celo na naslovnicah svetovnih publikacij: uspelo mu je vsaditi več kabelskih elektrod v možgane paraliziranega človeka in ga naučiti upravljati računalniški kazalec s pomočjo svojega uma. Kennedy je svojega pacienta označil za "prvi kiborg na svetu", tisk pa je njegov dosežek pozdravil kot prvo človeško komunikacijo prek možgansko-računalniškega sistema. Od takrat je Kennedy svoje življenje posvetil sanjam o sestavljanju naprednejših kiborgov in razvoju metode za popolno digitalizacijo človeških misli.

Potem, poleti 2014, se je Kennedy odločil, da je edini način, da ta projekt premakne naprej, da ga personalizira. Za svoj naslednji preboj se bo povezal z zdravimi človeškimi možgani. Njegov lastni.

Tako se je porodila ideja o Kennedyjevem potovanju v Belize. Sedanji lastnik oranžne kmetije in nekdanji lastnik nočnega kluba Paul Poughton je bil zadolžen za logistiko, Cervantes, prvi Belizejec, ki je postal nevrokirurg, pa je vihtel skalpel. Poughton in Cervantes sta ustanovila Quality of Life Surgery, kliniko medicinskega turizma, ki zdravi kronične bolečine in težave s hrbtenico, pa tudi abdominoplastiko, operacijo nosu, zmanjšanje moških prsi in druge medicinske izboljšave.

Sprva je postopek, za katerega je Kennedy najel Cervantesa – vsaditev kompleta steklenih in zlatih elektrod pod njegovo možgansko skorjo – šel dobro brez niti hude krvavitve. Toda bolnikovo okrevanje je bilo polno težav. Dva dni pozneje je Kennedy sedel na postelji, ko je nenadoma začela škripati in tresti njegova čeljust, ena roka pa se je začela tresti. Poughton je bil zaskrbljen, da bi se Kennedyjevi zobje lahko zlomili zaradi tega napada.

Nadaljevale so se tudi težave z govorom. "Njegovi stavki niso imeli smisla," je dejal Poughton, "opravičil se je le - 'oprosti, oprosti' - ker ni mogel povedati ničesar drugega." Kennedy je še vedno lahko mrmral zvoke in neskladne besede, vendar se je zdelo, da je to izgubil lepilo, ki bi jih združilo v fraze in stavke.« Ko je Kennedy vzel v roke pero in hotel nekaj napisati, so se naključne črke brezskrbno raztresle po papirju.

Sprva je bil Poughton navdušen nad tem, kar je imenoval "pristop Indiane Jonesa k znanosti", kar je videl v Kennedyjevih dejanjih: leteti v Belize, kršiti vse možne zahteve raziskav in tvegati lasten um. Zdaj pa je Kennedy sedel pred njim, morda zaprt vase. "Mislil sem, da smo nekaj poškodovali v njem, in to za vse življenje," je dejal Poughton. "Kaj smo naredili?"

Seveda se je ameriški zdravnik, rojen na Irskem, veliko bolj zavedal tveganja operacije kot Poughton ali Cervantes. Na koncu je Kennedy izumil prav te steklene in zlate elektrode in nadzoroval njihovo implantacijo štirih ali petih drugih ljudi. Vprašanje torej ni bilo, kaj sta Poughton in Cervantes naredila Kennedyju, ampak kaj je Phil Kennedy naredil sebi.

Kolikor obstaja veliko računalnikov, toliko ljudi poskuša najti način, kako jih nadzorovati s svojimi mislimi. Leta 1963 je znanstvenik z univerze v Oxfordu poročal, da je ugotovil, kako uporabiti možganske valove za nadzor preprostega diaprojektorja. Približno v istem času je José Delgado, španski nevroznanstvenik z univerze Yale, prišel na naslovnice po množičnih demonstracijah v bikoborski areni v Cordobi v Španiji. Delgado je izumil napravo, ki jo je imenoval "stimosiver" - radijsko voden vsadek v možganih, ki sprejema nevronske signale in prenaša majhne električne impulze v skorjo. Ko je Delgado vstopil v areno, je z rdečo krpo začel dražiti bika, da bi ta napadel. Ko se je žival približala, je znanstvenik pritisnil dva gumba na svojem radijskem oddajniku: s prvim gumbom je deloval na repno jedro bikovih možganov in ga upočasnil do popolne zaustavitve; drugi ga je obrnil in ga spravil v galop proti steni.

Delgado je sanjal o uporabi teh elektrod za povezavo s človeškimi mislimi: branje, urejanje, izboljšanje. »Človeštvo je na robu prelomnice v evoluciji. Blizu smo temu, da lahko oblikujemo lastne kognitivne procese, «je povedal za New York Times leta 1970, potem ko je poskušal vsaditi svoje elektrode duševnim bolnikom. "Edino vprašanje je, kakšne ljudi bi v idealnem primeru želeli oblikovati?"

Ni presenetljivo, da je Delgadovo delo spravilo v živce veliko ljudi. In v letih, ki so sledila, je njegov program zastal, soočen s kontroverzo, premalo financiran in stisnjen v kot zaradi zapletenosti človeških možganov, ki ga ni bilo tako enostavno vdreti, kot je Delgado domneval.

Medtem so znanstveniki s skromnejšimi načrti, ki so preprosto nameravali dekodirati možganske signale, namesto da bi prigrabili civilizacijo z nevroni, še naprej nameščali kable v glave laboratorijskih živali. Do 80. let prejšnjega stoletja so nevroznanstveniki odkrili, da če uporabite vsadek za snemanje signalov iz skupine celic, na primer v motorični skorji možganov opice, in nato povprečite njihove električne razelektritve, lahko ugotovite, kam gre opica. premakniti svoj ud – ugotovitev, ki so jo mnogi zaznali kot prvi večji korak k razvoju protez za ljudi, ki jih nadzoruje um.

Toda tradicionalni elektrodni vsadki, uporabljeni v večini teh študij, so imeli eno veliko pomanjkljivost - signali, ki so jih zaznali, so bili naravnost nestabilni. Ker je okolje možganov kot žele, so celični impulzi včasih presegli mejo snemanja ali pa so celice umrle zaradi travme, ki jo je povzročil trk z ostrim kosom kovine. Navsezadnje so se elektrode lahko tako zataknile v okoliškem poškodovanem tkivu, da so njihovi signali popolnoma ugasnili.

Preboj Phila Kennedyja - tisti, ki je kasneje opredelil njegovo kariero v nevroznanosti in na koncu pripeljal do operacijske mize v Belizeju - se je začel z metodo za reševanje tega osnovnega problema bioinženiringa. Njegova ideja: vtakniti elektrodo v možgane, tako da je elektroda v notranjosti varno pritrjena. Da bi to naredil, je v prazen steklen stožec postavil konce zlate žice, prevlečene s teflonom. V isti majhen prostor je vstavil še eno potrebno komponento - tanko plast tkiva ishiadičnega živca. Ta delček biomateriala bo služil za opraševanje okoliškega živčnega tkiva in privabil mikroskopske krake lokalnih celic, tako da zavijejo stožec. Namesto da bi golo žico zakopal v lubje, je Kennedy prosil živčne celice, naj se ovijejo okoli vsadka in ga zasidrajo na mestu kot mrežo, ovito v bršljan (pri delu z ljudmi je uporabil kemični koktajl za spodbujanje rasti nevronov namesto ishiadičnega živčnega tkiva)..

Zasnova steklenega stožca ponuja neverjetno prednost. Raziskovalcem omogoča, da te senzorje pustijo v pacientovi glavi dlje časa. Namesto da bi zajeli delčke možganske aktivnosti na enkratnih sejah v laboratoriju, se lahko uglasijo na vseživljenjske električne čivkajoče zvočne posnetke iz možganov.

Kennedy je svoj izum poimenoval "nevrotrofna elektroda". Kmalu po tem, ko ga je izumil, je zapustil svoje univerzitetno mesto na Georgia Tech in ustanovil biotehnološko podjetje Neural Signals. Leta 1996, po več letih testiranja na živalih, je Neural Signals prejel odobritev FDA (Food and Drug Administration) za implantacijo Kennedyjevih stožčastih elektrod v ljudi kot možnega izhoda za bolnike, ki so izgubili sposobnost gibanja ali govora. Leta 1998 sta se Kennedy in njegov medicinski kolega Roy Bakay, nevrokirurg na univerzi Emory, lotila pacienta, ki bi ju spremenil v znanstvene zvezde.

52-letni gradbeni delavec in veteran vietnamske vojne Johnny Ray je utrpel ishemično možgansko kap. Zaradi poškodb, ki jih je dobil, je ostal povezan z aparatom za umetno dihanje, prikovan na posteljo in paraliziran po vsem telesu, zmožen je trzati le mišice obraza in ramen. Na preprosta vprašanja je lahko odgovoril tako, da dvakrat utripne namesto z da in enkrat namesto z ne.

Ker možgani gospoda Raya niso bili sposobni prenašati signalov do mišic, je Kennedy poskušal njegovo glavo povezati z elektrodami, da bi mu omogočil komunikacijo. Kennedy in Beckay sta elektrodi namestila v Rayev primarni motorični korteks, kos tkiva, ki je odgovoren za osnovno prostovoljno gibanje (našla sta popolno mesto za povezavo tako, da sta Raya najprej postavila v MRI aparat in ga prosila, naj si zamisli premikanje roke, nato pa sta našla implantat na mestu, ki je bilo najsvetlejše na slikah MRI). Ko so bili stožci na mestu, jih je Kennedy pritrdil na radijski oddajnik, implantiran na vrh Rayeve lobanje, tik pod lasiščem.

Kennedy je trikrat na teden delal z Rayem in poskušal razvozlati valove, ki izhajajo iz motorične skorje njegovih možganov, da bi jih lahko pretvoril v gibanje. Sčasoma se je Rei naučil modulirati signale svojega vsadka samo z mislijo. Ko ga je Kennedy povezal z računalnikom, je lahko uporabil te modulacije za nadzor kazalca na zaslonu (čeprav le vzdolž črte od leve proti desni). Nato je sunknil z ramo, da bi kliknil z miško. S to nastavitvijo je Rei lahko izbrala črke z zaslonske tipkovnice in črkovala besede zelo počasi.

"To je najnovejša tehnologija, podobna Vojni zvezd," je Buckeye povedal svojim kolegom nevrokirurgom oktobra 1998. Nekaj tednov pozneje je Kennedy predstavil rezultate na letni konferenci Society for Neuroscience. To je bilo dovolj, da je naredil neverjetno zgodbo Johnny Ray - nekoč paraliziran, zdaj pa tipkanje z močjo svojega uma – uspelo je v časopise po vsem svetu. Tistega decembra sta bila Buckeye in Kennedy povabljena na oddajo Good Morning America Show. Januarja 1999 se je novica o njunem eksperimentu pojavila v The Washington Post…. Članek se je začel: "Ko zdravnik in izumitelj Philip R. Kennedy pripravi paralizirano osebo na delo na računalniku z močjo misli, se hitro začne videti, da se na tem oddelku dogaja nekaj zgodovinskega pomena in da je Kennedy morda novi Alexander Bell."

Po uspehu pri Johnnyju Rayu se je zdelo, da je Kennedy na vrhuncu velikega odkritja. Ko pa sta z Buckeyejem leta 1999 in 2002 vgradila vsadke v možgane še dveh paraliziranih bolnikov, njuni primeri projekta niso popeljali naprej. (Enemu pacientu se rez ni uspel zapreti in vsadek je bilo treba odstraniti; pri drugem pacientu je bolezen napredovala tako hitro, da so bili Kennedyjevi zapiski neuporabni.) Rey je jeseni 2002 umrl zaradi možganske anevrizme.

Medtem so drugi laboratoriji napredovali s protezami, ki jih nadzorujejo možgani, vendar so uporabljali drugačno opremo – običajno majhne plošče, približno 2 mm2, z na desetine izpostavljenih žic, povezanih z možgani. V vojni formatov za majhne nevronske vsadke so Kennedyjeve stožčaste steklene elektrode vse bolj spominjale na Betamax (tukaj je format za kodiranje in snemanje trakov, ki ga je nadomestil VHS – ur.): To je bila izvedljiva, obetavna tehnologija, ki se preprosto ni uveljavila.

Kennedyja ni samo strojna oprema ločila od drugih znanstvenikov, ki delajo na vmesnikih možgani in računalnik. Večina njegovih kolegov se je osredotočila na eno vrsto možganskih protez, ki jih je financiral Pentagon s pomočjo DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency): implantat je pacientu (ali ranjenemu vojnemu veteranu) pomagal uporabljati protetične dele telesa. Do leta 2003 je laboratorij na državni univerzi Arizona v opičje možgane vstavil niz vsadkov, ki so živali omogočili, da prinese rezino pomaranče do ust z uporabo robotske roke, ki jo nadzorujejo možgani. Nekaj let pozneje so raziskovalci z univerze Brown poročali, da sta se dva paralizirana pacienta naučila uporabljati vsadke za nadzor robotskih rok s tako natančnostjo, da je eden od njiju lahko srkal kavo iz steklenice.

Toda robotske roke so Kennedyja zanimale manj kot človeški glas. Rayev miselni kazalec je pokazal, da lahko paralizirani bolniki svoje misli delijo z računalnikom, tudi če te misli iztekajo kot katran s tremi črkami na minuto. Kaj, če bi Kennedy lahko zasnoval vmesnik možgani in računalnik, iz katerega bi ustvarjen govor tekel tako gladko kot zdrava oseba?

V mnogih pogledih je Kennedy izzval večji preizkus. Človeški govor je veliko bolj zapleten kot kakršno koli gibanje katerega koli dela telesa. Kar se nam zdi običajno dejanje – oblikovanje besed – zahteva usklajeno krčenje in sprostitev več kot sto različnih mišic: od prepone do jezika in ustnic. Za načrtovanje tako delujoče govorne proteze, kot si jo je zamislil Kennedy, je moral znanstvenik najti način, kako prebrati vse zapletene kombinacije govornih zvokov iz signalov, ki jih prenaša skupina elektrod.

Tako je Kennedy leta 2004 poskusil nekaj novega tako, da je svoje vsadke vstavil v možgane zadnjega paraliziranega pacienta, mladeniča po imenu Eric Ramsey, ki je imel prometno nesrečo in utrpel možgansko kap, ki jo je imel tudi Johnny Ray. Kennedy in Buckeye tokrat nista postavila stožčastih elektrod v del motorične skorje, ki je odgovoren za roke in roke. Svoje žice so potisnili globlje v možgansko tkivo, ki kot povoj prekriva stranice možganov. Globoko v tem predelu so nevroni, ki pošiljajo signale mišicam ustnic, čeljusti, jezika in grla. Tu je Ramsey postavil implantat, globok 6 mm.

S to napravo je Kennedy naučil Ramseyja izgovarjati preproste samoglasnike s pomočjo naprave za sintezo. Toda Kennedy ni mogel vedeti, kaj Ramsey v resnici čuti ali kaj se točno dogaja v njegovi glavi. Ramsey je na vprašanja lahko odgovoril z da-ne s premikanjem oči navzgor ali navzdol, vendar je ta metoda kmalu propadla, ker je imel Ramsey težave z očmi. Kennedy tudi ni imel priložnosti potrditi svojih preizkušenj z govorom. Prosil je Ramseyja, naj si zamisli besede, medtem ko je snemal signale, ki izhajajo iz njegovih možganov, a Kennedy seveda ni mogel vedeti, ali Ramsey dejansko "izgovarja" besede v tišini.

Ramseyjevo zdravje je bilo slabše, prav tako elektronika za implantat v njegovi glavi. Sčasoma je trpel tudi Kennedyjev raziskovalni program: njegove štipendije niso bile obnovljene; prisiljen je bil odpustiti svoje inženirje in laboratorijske tehnike; njegov partner Bakai je mrtev. Kennedy je zdaj delal sam ali z začasnimi pomočniki, ki jih je najel. (Še vedno je delal ure za zdravljenje bolnikov na svoji nevrološki kliniki.) Prepričan je bil, da bo prišel do še enega odkritja, če bi našel drugega pacienta – idealno nekoga, ki bi lahko govoril na glas, vsaj sprva. Preizkušanje svojega vsadka, na primer na pacientu z nevrodegenerativno boleznijo, kot je amiotrofična lateralna skleroza, bi v zgodnjih fazah imel Kennedy možnost posneti signale iz nevronov med govorom osebe. Tako je lahko videl ujemanje med vsakim posameznim zvokom in nevronskim signalom. Imel bi čas za izboljšanje govorne proteze – za izboljšanje algoritma za dekodiranje možganske aktivnosti.

Toda preden je Kennedyju uspelo najti takega pacienta, je uprava za hrano in zdravila umaknila odobritev za njegove vsadke. Po novih pravilih mu bo prepovedano javno uporabljati elektrode, če ne more dokazati, da so varne in sterilne – kar sama po sebi zahteva finančna sredstva, ki jih ni imel.

Toda Kennedyjeve ambicije niso izginile, nasprotno, več jih je bilo. Jeseni 2012 je izdal znanstvenofantastični roman 2051, ki pripoveduje zgodbo o Alfi, pionirju nevronskih elektrod, kot je Kennedy, ki je imel irske korenine in je 107 let živel kot prvak in model lastne tehnologije: možgani implantirani v 60 - centimetrski robot z vsemi vitalnimi funkcijami. Ta roman je predstavljal nekakšno maketo Kennedyjevih sanj: njegove elektrode ne bodo le komunikacijsko orodje za paralizirane bolnike, temveč bodo postale pomemben sestavni del razvite kibernetične prihodnosti, v kateri bo človek živel kot zavest v kovinski lupini..

Ko je bil roman objavljen, je Kennedy vedel, kaj bi moral biti njegov naslednji korak. Človek, ki je zaslovel z implantacijo prvega možgansko-računalniškega vmesnika v človeške možgane, bo spet naredil tisto, kar ni storil še nihče drug. Ni imel druge izbire. Prekleto, sam bom naredil, je pomislil.

Nekaj dni po operaciji v Belizeju je Poughton Kennedyju opravil enega svojih dnevnih obiskov v gostilni, kjer je prišel k sebi – v bleščeče beli vili blok od Karibov. Kennedyjevo okrevanje je bilo počasno: bolj ko se je trudil govoriti, slabše mu je uspelo. In kot se je izkazalo, ga nihče iz vse države ne bo osvobodil iz rok Poughtona in Cervantesa. Ko je Poughton poklical Kennedyjevo zaročenko in jo obvestil o zapletih, ni pokazala veliko naklonjenosti: "Poskušala sem ga ustaviti, a me ni poslušal."

Vendar se je med tem srečanjem Kennedyjevo stanje izboljšalo. Bil je vroč dan in Poughton mu je prinesel sok limete. Ko sta odšla na vrt, je Kennedy vrgel glavo nazaj in zadovoljno zavzdihnil. "Prav," je rekel in spil požirek.

Raziskovalec kot morski zajček

Leta 2014 je Phil Kennedy plačal nevrokirurgu v Belizeju za operacijo, da mu v možgane vstavi več elektrod in pod lasišče vstavi niz elektronskih komponent. Kennedy je doma uporabljal ta sistem za snemanje signalov iz lastnih možganov v seriji poskusov, ki so trajali več mesecev. Njegov cilj: dešifrirati nevrokodo človeškega govora.

Po tem je Kennedy še vedno težko izbiral imena za predmete – lahko je gledal v svinčnik in ga imenoval pero –, vendar je njegov govor postal bolj tekoč. Takoj ko je Cervantes ugotovil, da je njegova stranka že na pol poti do okrevanja, mu je dovolil vrnitev domov. Njegovi začetni strahovi pred nepopravljivo škodo za Kennedyja se niso uresničili. Izguba govora, ki jo je njegov pacient doživel za kratek čas, je bila le simptom pooperativnega možganskega edema. Zdaj, ko je bilo vse pod nadzorom, se mu ni moglo nič zgoditi.

Nekaj dni pozneje, ko se je Kennedy vrnil na delo in spet videl bolnike, je o njegovih dogodivščinah v Srednji Ameriki pričalo le nekaj težav z izgovorjavo in obrita, previta glava, ki jo je včasih prekrival z raznobarvnim belizejskim klobukom. V naslednjih nekaj mesecih je jemal zdravila za napade in čakal, da so zrasli novi nevroni v elektrodah s tremi stožci znotraj njegove lobanje.

Kasneje istega oktobra je Kennedy odletel nazaj v Belize na drugo operacijo, tokrat za priključitev električne tuljave in radijskega oddajnika na žice, ki so štrlele iz njegovih možganov. Operacija je bila uspešna, čeprav sta bila tako Poughton kot Cervantes navdušena nad komponentami, ki si jih je Kennedy želel zabiti pod kožo. "Malo sem bil presenečen nad njihovo velikostjo," je dejal Poughton. Elektronika je bila videti obsežna in staromodna. Poughton, ki v prostem času izdeluje drone, je bil presenečen, da jim je nekdo zašil takšne mehanizme v glavo: "In jaz sem rekel:" Človek, si že slišal za mikroelektroniko?"

Kennedy je vstopil v fazo zbiranja podatkov za svoj veliki eksperiment takoj, ko se je drugič vrnil iz Belizeja. Teden pred zahvalnim dnevom je odšel v svoj laboratorij in na poligraf priključil magnetno tuljavo in sprejemnik. Nato je začel snemati svojo možgansko aktivnost in si na glas izgovarjal različne fraze, kot so »Mislim, da se zabava v živalskem vrtu« in »uživa v delu, fant reče vau«, hkrati pa je pritiskal gumb za sinhronizacijo besed z posnetki nevronske aktivnosti naprave, kot je, kako režiserjeva klepetala pomaga pri sinhronizaciji slike in zvoka.

Naslednjih sedem tednov je Kennedy običajno obiskoval bolnike med 8.00 in 15.30 in zvečer po službi prebiral lastne testne vprašalnike. V laboratorijskih evidencah je naveden kot "prispevek PK", domnevno zaradi anonimnosti. Iz teh zapisov je šel v laboratorij celo na zahvalni dan in božični večer.

Eksperiment ni trajal tako dolgo, kot bi si želel. Rez na koži lobanje se zaradi štrleče elektronike ni povsem zategnil. Ker je implantat v glavi držal le 88 dni, je Kennedy spet šel pod nož. Toda tokrat ni odletel v Belize: operacija za zaščito njegovega zdravja ni zahtevala odobritve FDA in je bila pokrita s standardnim zavarovanjem.

13. januarja 2015 je lokalni kirurg razrezal kožo na Kennedyjevi lobanji, prerezal žice, ki so štrlele iz njegovih možganov, ter odstranil tuljavo in oddajnik. Ni poskušal najti koncev treh koničastih elektrod v skorji. Za Kennedyja je bilo varneje, da jih pusti na mestu do konca življenja, v možganskem tkivu.

Brez besed! Da, komunikacija neposredno prek možganskih valov je možna. Je pa neverjetno počasen. Druge možnosti govora so hitrejše.

Kennedyjev laboratorij se nahaja v zelenem poslovnem parku v predmestju Atlante, na rumenem sprehajališču. Izstopajoča plošča označuje, da je stavba B lokacija Laboratorija za nevronske signale. Nekega popoldneva maja 2015 sem tam srečal Kennedyja. Oblečen je bil v jakno iz tvida in kravato z modrimi pikami, lasje pa so mu bili lepo oblikovani in počesani nazaj, tako da je bila v njegovem levem templju majhna vdolbina. "To je bilo, ko je tja vstavil elektroniko," je pojasnil Kennedy s komaj opaznim irskim naglasom. "Ugrabitelj je zajedel živec, ki je šel v mojo temporalisno mišico. Ne morem dvigniti te obrvi." Pravzaprav sem opazil, da je po operaciji njegov čeden obraz postal asimetričen.

Kennedy se strinja, da mi pokaže posnetek svoje prve operacije v Belizeju na staromodnem CD-ju. Ko se psihično pripravljam, da bom videl gole možgane osebe, ki stoji poleg mene, Kennedy vstavi disk v računalnik z operacijskim sistemom Windows 95. Ta se odzove s strašnim škripanjem, kot da nekdo počasi brusi nož.

Disk se nalaga zelo dolgo – tako dolgo, da imamo čas za pogovor o zelo nenavadnem načrtu Kennedyjevih raziskav. On reče:

Ko nadaljuje, da so tudi Združene države ustvarili posamezniki in ne naročila, začne vožnja hrupiti kot voz, ki se kotali po skalnatem hribu: takh-tarah, takh-tarah. »Pridi že, avto! Kennedy prekine njegovo misel in nestrpno klika ikone na zaslonu. "Gospod Bog, ravnokar sem vstavil disk!"

"Mislim, da so domnevno strašne nevarnosti možganske operacije močno pretirane," nadaljuje Kennedy. "Nevrokirurgija ni tako težka." Takh-tarah, takh-tarah, takh-tarah. "Če morate nekaj narediti za znanost, samo naredite to in ne poslušajte skeptikov." Končno se video predvajalnik odpre in razkrije Kennedyjevo lobanjo s kožo, ki je bila potisnjena na stran s sponkami. Ropotanje pogona zamenja nenavaden, škripajoč zvok kovine, ki se zariva v kost. "Oh, torej mi še vedno vrtajo po glavi," pravi, ko se njegova trepanacija začne razkrivati na zaslonu.

"Samo pomagati bolnikom, ki podpirajo življenje in paralitikom, je ena stvar, vendar se ne ustavimo pri tem," pravi Kennedy in preide na širšo sliko. - Najprej moramo obnoviti govor. Naslednji cilj je obnoviti gibanje in veliko ljudi dela na tem - na koncu se bo vse izšlo, potrebujejo le boljše elektrode. In tretji cilj je začeti izboljševati normalne ljudi."

Videoposnetek previje naprej do naslednjega segmenta, kjer vidimo njegove gole možgane – sijočo krpo tkiva s krvnimi žilami, ki pokrivajo vrh. Cervantes vtakne elektrodo v Kennedyjev živčni žele in začne vleči žico. Vsake toliko se roka v modri rokavici z gobo dotakne lubja, da ustavi curek krvi.

»Vaši možgani bodo postali neskončno močnejši od naših trenutnih možganov,« nadaljuje Kennedy, medtem ko njegovi možgani utripajo na zaslonu. "Izluščili bomo možgane in jih povezali z majhnimi računalniki, ki bodo naredili vse namesto nas, možgani pa bodo še naprej živeli."

"Ali čakaš na to?" vprašam.

"Vau, zakaj pa ne," odgovori. "Tako se razvijamo."

Ko sedim v Kennedyjevi pisarni in gledam njegov stari monitor, nisem prepričan, da se strinjam z njim. Zdi se, da tehnologija vedno najde nove in uspešnejše načine, da nas razočara, celo postaja vsako leto bolj napredna. Moj pametni telefon lahko tvori besede in stavke iz mojih nerodnih potez s prstom. Ampak še vedno ga preklinjam zaradi njegovih napak. (Prekleto, da se samodejno popravljaš!) Vem, da je na obzorju boljša tehnologija kot Kennedyjev tresoč računalnik, njegova obsežna elektronika in moj telefon Google Nexus 5. Toda ali bi ji ljudje želeli zaupati svoje možgane?

Na zaslonu Cervantes priključi še eno žico v Kennedyjeve možgane. "Kirurg je pravzaprav zelo dober, praktičen," je dejal Kennedy, ko smo prvič začeli gledati video. Zdaj pa se je odvrnil od našega pogovora o evoluciji in daje ukaze zaslonu kot športni navijač pred televizorjem.»Ne bi smel vstopiti pod tem kotom,« mi razloži in se obrne nazaj k svojemu računalniku. - Pritisnite močneje! V redu, to je dovolj, to je dovolj. Ne pritiskaj več!"

Invazivni možganski vsadki v teh dneh postajajo zastareli. Glavni sponzorji raziskav nevroprostetike imajo raje debele plasti elektrod 8x8 ali 16x16, ki se nanesejo na izpostavljeno možgansko tkivo. Ta tehnika, imenovana elektrokortikografija ali ECoG, zagotavlja bolj zamegljeno in impresionistično sliko aktivnosti kot metoda Kennedyja: namesto da bi preučila posamezne nevrone, preuči celotno sliko – ali, če želite, splošno mnenje – na stotine tisoč nevronov pri Čas.

Zagovorniki ECoG trdijo, da lahko sledi te slike dajo računalniku dovolj podatkov za dešifriranje namenov možganov – tudi besed in zlogov, ki jih človek namerava izgovoriti. Zamegljevanje teh podatkov je lahko celo koristno: ni treba biti pozoren na enega lažnega violinista, ko je za premikanje glasilk, ustnic in jezika potrebna cela simfonija nevronov. Prav tako lahko plast ECoG ostane pod lobanjo zelo dolgo brez škode za uporabnika, morda celo dlje kot Kennedyjeve stožčaste elektrode. "Točnega roka ne poznamo, vendar se verjetno meri v letih ali celo desetletjih," pravi Edward Chang, kirurg in nevrofiziolog z univerze v San Franciscu, ki je postal eden vodilnih strokovnjakov na svojem področju in začel delati. na lastni govorni protezi.

Lani poleti, ko je Kennedy zbiral podatke za predstavitev na srečanju Društva za nevroznanost, je drug laboratorij objavil nov postopek za uporabo računalnikov in lobanjskih vsadkov za dešifriranje človeškega govora. Razvit je bil v centru Watsward v New Yorku, imenovan Brain to Text, v sodelovanju z znanstveniki iz Nemčije in Albanskega medicinskega centra ter testiran na sedmih bolnikih z epilepsijo z implantiranimi plastmi ECoG. Vsakega pacienta so prosili, naj med snemanjem njihove možganske aktivnosti na glas prebere odlomke iz Gettysburškega naslova, rime Humpty Dumpty, del inavguracijskega nagovora Johna F. Kennedyja in anonimne fanfikcije v televizijski oddaji Charmed. Znanstveniki so nato uporabili sledi ECoG za prevajanje nevronskih podatkov v govorne zvoke in jih prenesli v model s predvidevanjem jezika – opremo, ki deluje podobno kot tehnologija za prepoznavanje govora v vaših telefonih – ki bi lahko prepoznala besede na podlagi prej povedanega.

Najbolj presenetljivo je bilo, da sistem deluje. Računalnik je ustvaril fragmente besedila, ki so bili zelo blizu Humpty Dumptyju, fanfikciji Čarobnih in drugim delom. "Vzpostavili smo stik," je povedal Gerwin Schalck, strokovnjak za ECoG in soavtor študije. "Pokazali smo, da sistem ni le po naključju ponovno ustvaril govor." Delo na zgodnjih govornih protezah je pokazalo, da je v možganih mogoče identificirati posamezne samoglasnike in soglasnike; zdaj je Schalkova skupina dokazala, da je mogoče – čeprav s težavo in z veliko verjetnostjo napak – preiti od branja možganske aktivnosti k celim stavkom.

Toda celo Schalk priznava, da je bil to v najboljšem primeru dokaz koncepta. Po njegovih besedah bo trajalo veliko časa, preden bo nekdo začel prenašati svoje misli na računalnik – in še dlje, preden bo nekdo videl resnične koristi. Schalck svetuje, da to primerjamo z opremo za prepoznavanje govora, ki je v uporabi že desetletja. »Leta 1980 je bil približno 80 % natančen, 80 % odstotkov pa je z inženirskega vidika precej izjemen dosežek. Toda v resničnem svetu je neuporaben. Še vedno ne uporabljam Siri, ker ni dovolj dobra.«

Hkrati pa obstajajo veliko enostavnejši in bolj funkcionalni načini za pomoč ljudem z govornimi težavami. Če je bolnik sposoben premakniti prst, lahko premaga sporočila z Morsejevo abecedo. Če lahko pacient premika oči, lahko uporabi aplikacijo za sledenje očesu na svojem pametnem telefonu. "Te metode so strašno poceni," pojasnjuje Schalk. "In želite enega od teh zamenjati z možganskim vsadkom v vrednosti 10.000 $ z nejasnimi možnostmi za uspeh?"

To idejo poskušam združiti z vsemi neverjetnimi predstavitvami kiborgov, ki so v medijih že leta – ljudje pijejo kavo z mehanskimi rokami in dobivajo možganske vsadke v Belizeju. Prihodnost se je vedno zdela na dosegu roke, tako kot pred pol stoletja, ko je v areno stopil Jose Delgado. Kmalu bomo vsi postali možgani v računalnikih, kmalu bodo naše misli in občutki naloženi na internet, kmalu pa bodo stanja naše psihe splošna in analizirana. Na obzorju že vidimo obrise tega strašljivega in mamljivega kraja – a bližje ko smo mu, bolj oddaljeno se zdi.

Kennedy je na primer naveličan tega Zenonovega paradoksa v človeškem napredku; nima potrpljenja, da bi sledil prihodnosti. Zato mrzlično stremi naprej – da bi nas pripravil na svet »2051«, ki je bil za Delgada tik pred vrati.

Ko je Kennedy končno predstavil ugotovitve svojega samoizobraževanja – najprej na majskem simpoziju na univerzi Emory in nato na oktobrski konferenci Neuroscience Society – so nekateri njegovi kolegi obotavljali s podporo. Ob tveganju in delu sam in s svojim denarjem je Kennedyju uspelo ustvariti edinstven zapis jezika v svojih možganih, je dejal Chang: »To je zelo dragocen niz podatkov, ne glede na to, ali odkrije skrivnost govornih protez. To je res neverjeten dogodek." Njegovi drugi kolegi so bili navdušeni, čeprav nekoliko zmedeni: na območju, ki ga nenehno omejujejo etične ovire, je človek, ki so ga že leta poznali in ljubili, naredil drzen in nepričakovan korak, da bi raziskave možganov približal svojemu namenu. Toda drugi znanstveniki so bili zgroženi. Kot je rekel sam Kennedy: "Nekdo me je imel za norca, nekdo - za pogumnega."

V Georgii sem Kennedyja vprašal, ali bi poskus ponovil. "Na sebi?" - je pojasnil. »Ne, tega ne bi smel ponoviti. Vsaj na isti polobli." Tapka se po lobanji, ki še vedno skriva zožene elektrode. Potem, kot da bi bil navdušen nad idejo o povezovanju vsadkov z drugo hemisfero, začne načrtovati ustvarjanje novih elektrod in bolj zapletenih vsadkov, da bi dobil dovoljenje FDA za nadaljnje delo, da bi našel nepovratna sredstva za plačilo vsega.

»Ne, tega ne bi smel početi na drugi polobli,« na koncu reče. »Itak nimam opreme za to. To vprašanje mi zastavite, ko bo pripravljeno. Evo, kaj sem se naučil iz časa s Kennedyjem in iz njegovega nejasnega odgovora – ni vedno mogoče načrtovati poti poti v prihodnost. Včasih morate najprej zgraditi samo cesto.

Priporočena: