Voor de vele superhelden die krachtige gadgets gebruiken om de dag te redden, er is een gelijk aantal schurken die technologie snode gebruiken. Van robots die worden aangesloten op menselijke hersenen om brandstof toe te voegen De Matrix naar de geheugenvervormende apparaten die te zien zijn in Mannen in zwart , Kapitein Marvel , en Totale terugroepactie , technologie die de geest van mensen kan beheersen, is een van de meest angstaanjagende voorbeelden van technologie die fout is gegaan in sciencefiction- en superheldenfilms.

Nutsvoorzieningen, vooruitgang geboekt op het gebied van brein-machine-interfaces, technologie die zorgt voor een directe communicatieverbinding tussen een brein en een extern apparaat, brengt ons dichter bij een wereld die aanvoelt als sciencefiction. Het bedrijf NeuraLink van Elon Musk werkt aan een apparaat waarmee mensen computers met hun geest kunnen besturen. terwijl Facebook's "gedachtenleesinitiatief" spraak kan decoderen van hersenactiviteit. Is deze vooruitgang een blik in een donkere toekomst, of zijn er meer krachtige manieren waarop brein-machine-interfaces een goede kracht kunnen worden?

Penn Today sprak met Konrad Kording, een Penn Integrates Knowledge Professor wiens groep werkt op het grensvlak van data science en neuroscience om het menselijk brein beter te begrijpen, om meer te leren over hersen-machine-interfaces en waar real-world technologieën en sciencefiction elkaar kruisen.

Wat zijn de belangrijkste uitdagingen bij het verbinden van hersenen met apparaten?

Het belangrijkste probleem is dat je veel informatie uit de hersenen moet halen. De hedendaagse protheses zijn erg traag, en als we sneller willen gaan, is het een afweging:ik kan langzamer gaan en dan ben ik preciezer, of ik kan sneller gaan en meer lawaai maken. We moeten meer data uit de hersenen halen, en we willen het elektrisch doen, wat betekent dat we meer elektroden in de hersenen moeten krijgen.

Dus wat heb je nodig? Je hebt een manier nodig om elektroden in de hersenen te krijgen zonder je hersenen tot pulp te maken, je wilt dat de elektroden flexibel zijn, zodat ze er langer in kunnen blijven zitten, en dan wil je dat het systeem draadloos is. Je wilt geen grote connector bovenop je hoofd.

Het is vooral een hardwareprobleem. We kunnen elektroden in de hersenen krijgen, maar ze verslechteren snel omdat ze te dik zijn. We kunnen pluggen op de hoofden van mensen hebben, maar het sluit elk gebruik in de echte wereld uit. Al deze factoren houden ons momenteel tegen.

Daarom was de aankondiging van Neuralink erg interessant. Ze krijgen een vrij groot aantal elektroden in de hersenen met behulp van goed ontworpen benaderingen die dat mogelijk maken. Wat het verschil maakt, is dat Neuralink de beste ideeën in alle verschillende domeinen pakt en samenvoegt.

De meeste voorbeelden in de popcultuur van het verbinden van hersenen met machines hebben gemene of snode doelen. Komt dat overeen met hoe brain-machine interfaces momenteel worden ontwikkeld?

Laten we zeggen dat je een beroerte hebt gehad, je kunt niet praten, maar er is een prothese waarmee je weer kunt praten. Of als je je arm verliest, en je krijgt een nieuwe die net zo goed is als het origineel - dat is absoluut een kracht voor het goede.

Het is geen donkere, lelijk toekomstig ding, het is een mooie stap voorwaarts voor de geneeskunde. Ik wil enorme vooruitgang boeken in deze ziekten. Ik wil dat patiënten die een beroerte hebben gehad weer kunnen praten; Ik wil dat dierenartsen protheses hebben die net zo goed zijn als het echte werk. Ik denk dat dit op korte termijn gaat gebeuren, maar we beginnen ons zorgen te maken over de donkere kanten.

Hoe zit het met hersen-machine-interfaces zoals Professor X's Cerebro uit de X-Men-strips, wat zijn paranormale gaven versterkt, zodat hij andere mutanten kan vinden?

Het is het domste voorbeeld van zo'n technologie die je maar kunt bedenken. Als ik de wereld wil doorzoeken, Ik zou mijn computer uitleggen wat ik zoek en dan kan het kijken.

Er is een illusie dat veel gegevens de hersenen ingaan en veel gegevens de hersenen uit. Maar we kunnen veel sneller zien en lezen dan we tekst kunnen begrijpen, en we hebben meer spieren in ons lichaam die sneller kunnen typen dan dat we zinvolle beslissingen kunnen nemen.

Deze taakverdeling, waar we commando's doorgeven aan een computer die aan ons rapporteert, is een veel betere manier om met de wereld om te gaan. Op die manier, Ik denk dat professor X een non-issue aan het oplossen is.

Wat zijn enkele voorbeelden van popcultuur die een nauwkeurigere of effectievere manier weergeven om mensen met machines te verbinden?

Dingen die menselijke lichamen niet kunnen ondersteunen, zouden goed kunnen worden gebruikt voor interfaces tussen hersenen en machines. Stel dat ik een sterke robot moet besturen; dat is iets wat mijn eigen lichaam niet ondersteunt. Dus als ik Iron Man wil zijn, dat is heel goed, want je wilt dingen doen die het lichaam niet ondersteunt. En zeker in Transformatoren , ze doen dingen die jouw lichaam of het mijne niet zou ondersteunen.

Ook Luke Skywalker:Hij heeft een prothese die de stomp van zijn arm verbindt met zijn nieuwe prothese, en het is puur genezend.

Zijn er praktijkvoorbeelden van hoe computers de menselijke vermogens verbeteren?

Computersystemen versterken onze activiteiten nu al. Als ik van een schaker wil winnen, Ik zal een computer gebruiken die me vertelt wat hij denkt dat goede zetten zijn. Ik hoef het niet per se in mijn hoofd in te bouwen.

Het dichtst zou een operatie op afstand zijn. Op een manier, we hebben iets dat lijkt op een brein-machine-interface:je hebt de ogen van de robot en je handbewegingen vertalen zich naar de operatie. Daar, je zou kunnen zeggen dat hersen-machine-interfacetechnologieën je in staat zouden kunnen stellen een chirurg te zijn die verder gaat dan wat iemand echt kan doen.

Maar misschien is een superchirurg zijn eigenlijk geen probleem, en in dat geval zou je intelligentie in het apparaat willen inbouwen. We hebben een AI-systeem dat echt goed is in anesthesie, een systeem dat de scalpel beweegt, en alles wat je doet is zeggen, "Daar is de tumor, eruithalen."

Het hangt ervan af hoe je met computers wilt werken. In een weg, wat er gebeurt, is dat computers ons informatie geven die relevant is voor onze beslissingen op hoog niveau, en we geven commando's voor besluitvorming op het middenniveau. Alternatief, we willen dat alles door ons heen gaat, maar ik denk niet dat dat gaat werken omdat mensen niet erg goed zijn in invoer/uitvoer met hoge bandbreedte.

U zei dat onderzoekers al beginnen na te denken over de duistere kanten van het gebruik van brain-machine-interfaces. Welke risico's zijn er verbonden aan het gebruik van deze technologie?

Het risico op dit moment is een operatie en de complicaties ervan, niet dat het je herprogrammeert. Maar je moet nadenken over de risico's voordat je begint met implementeren, omdat we dan meer verstrikt raken in elektronische systemen en ze meer invloed op ons kunnen hebben.

Het gebeurt al op een bepaald niveau. Alles om je heen dat elektronisch is, verandert wie je bent. Als we overgaan op hersen-machine-interfaces, er zijn meer mogelijkheden, inclusief je blij of verdrietig maken. Dat brengt het risico met zich mee dat mensen neuraal tot slaaf worden gemaakt. Je kunt ze laten doen wat je wilt op een manier die mensen van hun persoonlijkheid berooft.

We zullen systemen moeten ontwikkelen die ons beschermen, zoals een advertentiefilter. In de toekomst, niemand zou ervan dromen om een ​​systeem brede toegang tot hun hersenen te geven zonder nogal agressieve software die dingen doorlaat en eruit filtert. We moeten erover gaan nadenken, en ik heb hierover gesproken met [PIK Professor] Jonathan Moreno in de neuro-ethische ruimte.

Als je onbeperkte technologie tot je beschikking had, hoe zou je besluiten om een ​​brein-machine-interface op te nemen in je superheldenpersonage?

Als ik een Transformator kon zijn, Ik kon rondlopen en dan kon ik de lucht in vliegen in Iron Man-stijl, dat zou best geweldig zijn.