Eric Lutehardt glaubt, dass wir Ärzten in naher Zukunft erlauben werden, Elektroden in unser Gehirn einzuführen, damit wir direkt mit Computern und untereinander kommunizieren können
Am Montagmorgen, nach dem Premiere-Wochenende von Blade Runner 2049, steht Eric Leuthardt in der Mitte eines lichtdurchfluteten Operationssaals, gekleidet in Robe und Maske, und beugt sich über einen bewusstlosen Patienten.
"Ich dachte, er wäre ein Mann, aber ich war mir nicht sicher", sagt Lutehardt zu dem Chirurgen, der neben ihm steht, während er eine Linie auf die rasierte Haut des Kopfes des Patienten zeichnet, wo er im Rahmen einer neurochirurgischen Operation die ersten Schnitte machen wird. "Hast du gedacht, er wäre ein Replikant?"
"Ich dachte definitiv, er sei ein Replikant", sagt der Praktikant und bezieht sich auf den Begriff aus dem Film, der realistische Androiden bedeutet.
„Es scheint mir sehr interessant zu sein, dass sich in Zukunft ständig fliegende Autos zeigen“, sagt Lutehardt, gibt den Marker an den Bewohner weiter und nimmt das Skalpell auf. „Sie zeigten Anti-Utopie: Sie sprachen die ganze Zeit über Biologie, über Replikanten. Aber große Teile der Zukunft fehlen. Wo sind zum Beispiel Neuroprothesen? “
Lutehardt, ein 44-jähriger Wissenschaftler und Neurochirurg, hat viel über dieses Thema nachgedacht. Zusätzlich zu seiner Arbeit als Neurochirurg an der University of Washington in St. Louis veröffentlichte er zwei Romane und schrieb ein preisgekröntes Stück, um "die Gesellschaft auf die bevorstehenden Veränderungen vorzubereiten". Im ersten Roman, dem Technothriller „Red Devil 4“ [RedDevil 4], entschieden sich 90% der Bevölkerung für die Implantation von Computergeräten direkt in das Gehirn. Dies ermöglichte es, eine Verbindung zwischen Menschen und Computern herzustellen, und eine große Menge sensorischer Empfindungen wurde verfügbar, ohne das Haus zu verlassen. Lutehardt glaubt, dass solche Implantate in den nächsten Jahrzehnten zu plastischen Operationen oder Tätowierungen werden und ohne zu zögern installiert werden.
Eric Lutehardt"Meine Aufgabe ist es, Menschen zu öffnen", sagt er. "Also ist es ziemlich leicht vorstellbar."
Aber Lutehardt hat viel mehr getan, als sich nur die Zukunft vorzustellen. Er ist auf Operationen bei Patienten mit schwer zu behandelnder Epilepsie spezialisiert. Alle Patienten müssen einige Tage vor der Hauptoperation mit in ihren Kortex implantierten Elektroden verbringen, während Computer Informationen über die Sequenzen von Neuronen sammeln, die vor ihren Anfällen aktiviert werden. Zu diesem Zeitpunkt sind sie an ein Krankenhausbett gebunden und oft gelangweilt. Vor ungefähr 15 Jahren hatte Lutehardt eine Offenbarung: Warum locken Sie sie nicht dazu, Subjekte in einem Experiment zu sein? Dies wird ihre Langeweile zerstreuen und dazu beitragen, seine Träume der Realität näher zu bringen.
Lutehardt begann, Aufgaben für sie zu entwickeln. Anschließend analysierte er ihre Gehirnsignale, um zu verstehen, was er über die Dekodierung von Gedanken und Absichten im Gehirn lernen und wie solche Signale zur Steuerung externer Geräte verwendet werden können. Gibt es genügend Daten, auf die er Zugriff hat, um die geplante Bewegung zu beschreiben? Ist es möglich, den inneren Monolog des Menschen zu hören? Ist es möglich, den Geist zu entschlüsseln?
Obwohl die Antworten auf einige dieser Fragen alles andere als eindeutig waren, waren sie inspirierend. Inspirierend genug, um Lutehardt zu einem wahren Gläubigen zu machen - diejenigen, deren Ideen verrückt klingen könnten, wenn er kein Neurochirurg wäre, der in einem Umfeld auf Leben und Tod im Operationssaal arbeitet, in dem es keinen Raum für Illusionen oder Arroganz gibt. Lutehardt weiß besser als andere, dass die Neurochirurgie für den Patienten ein gefährliches, beängstigendes und schwieriges Geschäft ist. Sein Verständnis des Gehirns gab ihm jedoch eine klare Vorstellung von seinen inhärenten Einschränkungen - und dem Potenzial der Technologie, diese zu überwinden. Er besteht darauf, dass die Menschheit das tun wird, was sie immer getan hat, wenn der Rest der Welt alle Möglichkeiten versteht und die Technologie den notwendigen Fortschritt macht. Entwickelt sich. Diesmal - mit Hilfe von Chips, die in den Kopf implantiert wurden.
Der Patient ist auf eine minimalinvasive Laseroperation zur Behandlung eines Gehirntumors vorbereitet. Ähnliche Präzisionsoperationen haben die Elektrodenimplantation sicherer und weniger einschüchternd gemacht."Wahre Neurointegration muss passieren", sagt Luthardt. Dies ist eine Frage der Zeit. Es wird 10 oder 100 Jahre dauern, auf lange Sicht wird dies eine bedeutende Entwicklung der Menschheit sein. “
Lutehardt ist nicht die einzige Person, die exotische Ambitionen für die Schaffung von Gehirn-Computer-Schnittstellen hat. Im März letzten Jahres startete Elon Musk, der Gründer von Tesla und SpaceX, das Neuralink-Projekt, mit dem Geräte entwickelt werden sollen, die die Integration von Gehirn und Maschinen erleichtern. Mark Zuckerberg von Facebook drückte die gleichen Träume aus, und in diesem Frühjahr enthüllte sein Unternehmen die Tatsache, dass 60 seiner Ingenieure daran arbeiten, Schnittstellen zu schaffen, mit denen Sie mit der Kraft des Denkens tippen können. Brian Johnson, Gründer des Braintree-Zahlungssystems, unterstützt mit seinen Mitteln Kernel, ein Unternehmen, das Neuroprothesen entwickelt, von denen er glaubt, dass sie eines Tages die Intelligenz, das Gedächtnis und vieles mehr verbessern werden.
Alle diese Pläne befinden sich jedoch noch in einem frühen Stadium und wurden nicht weit verbreitet. Daher ist es schwierig festzustellen, welche Fortschritte bereits erzielt wurden oder wie realistisch die festgelegten Ziele sind. Probleme mit den Schnittstellen zwischen Gehirn und Computerwagen. Die Geräte, über die Musk und Zuckerberg sprechen, erfordern nicht nur Geräte von viel besserer Qualität, die eine kontinuierliche mechanische Verbindung und Datenübertragung zwischen Siliziumcomputern und der unordentlichen grauen Substanz des menschlichen Gehirns unterstützen. Sie müssen über ausreichende Rechenleistung verfügen, um das Datenfeld zu analysieren, das jederzeit von einer beliebigen Anzahl von Hunderten von Milliarden von Gehirnneuronen erzeugt wird. Außerdem kennen wir den vom Gehirn verwendeten Code immer noch nicht. Mit anderen Worten, wir müssen lernen, die Gedanken der Menschen zu lesen.
Aber Lutehardt glaubt, dass er dies zu Lebzeiten sehen wird. „Angesichts der Geschwindigkeit, mit der sich die Technologie ändert, ist es durchaus denkbar, dass 20 Jahre lang alles, was in einem modernen Mobiltelefon enthalten ist, in ein Reiskorn passt“, sagt er. "Und dies kann bereits auf minimal invasive Weise in Ihren Kopf gebracht werden, und es kann die notwendigen Berechnungen durchführen, um eine wirklich effektive Gehirn-Computer-Schnittstelle zu sein."
Das Gehirn entschlüsseln
Wissenschaftler wissen seit langem, dass die Aktivierung von Neuronen es uns ermöglicht, uns zu bewegen, zu fühlen und zu denken. Den Code zu knacken, mit dem Neuronen miteinander und mit dem Rest des Körpers kommunizieren - diese Kommunikation anhören, verstehen, wie genau Gehirnzellen uns funktionieren lassen - war lange Zeit eine der schwierigsten Aufgaben der Neurobiologie.
In den frühen 1980er Jahren Ingenieur Apostolos Georgopoulos [Apostolos Georgopoulos] vom Institut. Hopkins ebnete den Weg für die heutige Revolution der Gehirn-Computer-Schnittstellen. Georgopoulos identifizierte Neuronen in hochrangigen Bereichen der Verarbeitung des motorischen Kortex, die vor jeder Bewegung aktiviert werden - sei es eine Welle der Bürste nach rechts oder ein Druck von oben nach unten. Diese Entdeckung wurde wichtig, weil diese Signale aufgezeichnet und verwendet werden konnten, um die Richtung und Stärke von Bewegungen vorherzusagen. Einige dieser Neuronenaktivierungskreise kontrollierten das Verhalten vieler Neuronen auf niedriger Ebene, die zusammenarbeiten, um einzelne Muskeln und letztendlich die Gliedmaßen zu bewegen.
Mit Hilfe von Dutzenden von Elektroden, die Signale mit hohem Pegel verfolgen, zeigte Georgopoulos, dass er nicht nur vorhersagen kann, in welche Richtung der Affe den Joystick im dreidimensionalen Raum bewegen wird, sondern auch die Bewegungsgeschwindigkeit und seine zeitliche Änderung.
Es waren solche Daten, die verwendet wurden, um dem gelähmten Patienten die Möglichkeit zu geben, die Prothese mit der Kraft des Denkens zu steuern. Diese Aufgabe übernahm einer der Schützlinge von Georgopoulos, Andrew Schwartz, in den 1990er Jahren. In den späten 1990er Jahren hatte Schwartz, heute Neurowissenschaftler an der Universität von Pittsburgh, Elektroden in das Gehirn der Affen implantiert und begann zu demonstrieren, dass sie wirklich trainiert werden können, um Roboterglieder durch die Kraft des Denkens zu steuern.
Lewthardt, der sich 1999 auf die Arbeit an der University of Washington vorbereitete, war von dieser Arbeit inspiriert: Als er entscheiden musste, wie er eine jährliche Forschungspause einlegen sollte, verstand er, was er tun wollte. Schwartz 'frühe Erfolge überzeugten Lewthardt davon, dass Science Fiction bald Realität werden würde. Die Wissenschaftler unternahmen schließlich die ersten verführerischen Schritte, um den Menschen mit der Maschine zu vereinen. Lutehardt wollte Teil der bevorstehenden Revolution sein.
Er dachte daran, sein Jahr der Untersuchung des Problems der Narbenbildung bei Mäusen zu widmen: Im Laufe der Zeit verursachten die von Schwartz und anderen implantierten Elektroden eine Entzündungsreaktion oder waren mit Gehirnzellen bedeckt und funktionierten nicht mehr. Aber als Lutehardt und sein Kurator einen Plan entwickelten, hatten sie eine bessere Idee. Warum nicht die Verwendung einer anderen Technologie zur Aufzeichnung der Gehirnaktivität untersuchen?
"Plötzlich wurde uns klar:" Hey, wir haben immer Leute mit Elektroden! ", Sagt Luthardt. "Warum experimentieren wir nicht mit ihnen?"
Ein Chirurg bereitet sich darauf vor, ein Loch in den Schädel eines Patienten zu bohren, um eine Lasersonde zu platzieren
Ein am Schädel montierter stereotaktischer Rahmen führt die Lasersonde, die auf den gewünschten Punkt im Gehirn zeigt.Georgopoulos und Schwartz sammelten Daten basierend auf einer Technik unter Verwendung von Mikroelektroden neben den Membranen einzelner Neuronen und verfolgten Spannungsänderungen. Die von Lutehardt verwendeten Elektroden, die vor der Operation bei Patienten mit Epilepsie implantiert wurden, waren viel größer und befanden sich auf der Oberfläche der Kortikalis unter der Kopfhaut auf Plastikstücken und zeichneten Signale auf, die von Hunderttausenden von Neuronen gleichzeitig emittiert wurden. Um sie zu installieren, führte Lutehardt eine primäre Operation durch, bei der der obere Teil des Schädels entfernt wurde, ein Einschnitt in die
Dura Mater (die äußerste Membran des Gehirns) gemacht wurde und die Elektroden direkt auf der Oberseite des Gehirns angeordnet waren. Dann verband er sie mit einem Bündel von Drähten, die vom Kopf des Patienten kamen, und verband die Drähte mit Geräten, die Gehirnsignale analysieren.
Solche Elektroden werden seit Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt, um die genaue Quelle epileptischer Anfälle im Gehirn des Patienten zu bestimmen. Nach der ersten Operation nimmt der Patient keine Medikamente mehr gegen Anfälle ein, was letztendlich zu einem Anfall führt. Die Daten zu seiner physischen Quelle helfen Ärzten, Lutehardt und anderen, zu entscheiden, welcher Teil des Gehirns reseziert werden muss, um künftige Anfälle zu verhindern.
Viele Menschen waren jedoch skeptisch, dass Elektroden genügend Informationen zur Steuerung der Prothese abgeben könnten. Um dies herauszufinden, holte Luthardt Gerwin Schalk, einen Informatiker am Wadsworth Center, einem Gesundheitslabor im New Yorker Gesundheitsministerium. Der Fortschritt war schnell. Nach mehreren Jahren des Testens zeigten Lutehardts Patienten ihre Fähigkeit, Space Invaders zu spielen, indem sie das virtuelle Raumschiff mit der Kraft des Denkens nach links und rechts bewegten. Dann lernten sie, den Cursor im dreidimensionalen Raum auf dem Bildschirm zu bewegen.
Nachdem Elmar Schmeisser, Manager des Forschungsministeriums der US-Armee, 2006 über seine Arbeit auf der Konferenz berichtet hatte, wandte er sich an Schalk. Schmeiser hat sich etwas Komplexeres ausgedacht. Er wollte wissen, ob es möglich ist, „mentale Sprache“ zu entschlüsseln - Worte, die eine Person nicht ausspricht, sondern in ihrem Kopf spricht. Schmeiser liebte Science Fiction und hatte lange davon geträumt, einen „mentalen Helm“ zu schaffen, der die mentale Sprache des Soldaten erkennen und an die Hörmuschel seines Freundes senden kann.
LasersondeLutehardt arrangierte mit 12 bettlägerigen Patienten mit Epilepsie, die in den Zimmern lagen und gelangweilt waren und auf Anfälle warteten, und gab jedem von ihnen 36 Wörter mit einer einfachen Konsonant-Vokal-Konsonant-Struktur wie „Wette“, „Fledermaus“ , "Beat" und "boot". Er bat die Patienten, zuerst die Wörter laut auszusprechen und sich dann vorzustellen, wie sie sie sagen würden, indem sie den visuellen Anweisungen auf dem Computerbildschirm ohne Audio folgten, und dann das Wort erneut laut auszusprechen, bereits ohne eine Videoaufforderung, damit er könnte eingehende sensorische Signale erkennen. Er schickte Schalke zur Analyse.
Das Shalk-Programm arbeitet mit Sequenzerkennungsalgorithmen - sein System kann trainiert werden, um Aktivierungsschemata von Neutronengruppen zu erkennen, die einer bestimmten Aufgabe oder einem bestimmten Gedanken zugeordnet sind. Wenn es 50-200 Elektroden gibt, von denen jede 1000 Werte pro Sekunde erzeugt, muss das Programm eine große Anzahl von Variablen schleifen. Je mehr Elektroden und je weniger Neuronen pro Elektrode vorhanden sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, sinnvolle Sequenzen zu decodieren - wenn Sie eine ausreichend große Rechenleistung verwenden, die die Unterdrückung unnötigen Rauschens bewältigen kann.
„Je höher die Auflösung, desto besser, aber wir sollten mindestens 50.000 Zahlen pro Sekunde haben“, sagt Schalk. - Sie müssen aus ihnen eine Sache extrahieren, die Sie interessiert. Dies ist eine nicht triviale Aufgabe. “
Schalks Ergebnisse waren überraschend zuverlässig. Wie zu erwarten war, sprachen die Daten, wenn Patienten das Wort aussprachen, von Aktivität in Bereichen des motorischen Kortex, die mit den Muskeln verbunden sind, die die Sprache reproduzieren. In diesem Moment waren auch der Schallkortex und sein Nachbargebiet aktiv, von denen lange vermutet wurde, dass sie mit der Sprachverarbeitung in Verbindung stehen. Interessanterweise erwiesen sich die Neuronenaktivierungsmuster als sehr ähnlich, obwohl die Probanden die Wörter präsentierten, ohne sie auszusprechen, obwohl sie leicht unterschiedlich waren.
Schalk, Lutehardt und andere am Projekt beteiligte Personen glauben, dass sie diese leise Stimme gefunden haben, die wir in unseren Köpfen hören, wenn wir uns Sprache vorstellen. Das System war noch nie perfekt: Nach mehrjähriger Arbeit und Verbesserung der Algorithmen kann das Shalk-Programm in 45% der Fälle Wörter richtig erraten. Doch anstatt zu versuchen, dieses Ergebnis zu verbessern (die Qualität sollte mit verbesserten Sensoren steigen), konzentrierten sich Schalk und Lutehardt darauf, die immer komplexer werdenden Sprachkomponenten zu entschlüsseln.
In den letzten Jahren hat Schalk die Verarbeitung realer und mentaler Sprache weiter verbessert (er kann unterscheiden, was das Thema mental sagt - Martin Luther Kings Rede "
Ich habe einen Traum " oder Abraham Lincolns
Gettysburg-Rede . Zu dieser Zeit versuchte Lewthardt, in einen anderen Bereich zu gehen: zu bestimmen wie das Gehirn intelligente Konzepte in verschiedenen Abschnitten codiert.
Daten zu diesen Studien wurden noch nicht veröffentlicht, aber „um ehrlich zu sein, versuchen wir immer noch, sie herauszufinden“, sagt Lutehardt. Er gibt zu, dass sein Labor möglicherweise an die Grenzen dessen gestoßen ist, was auf dem gegenwärtigen Stand der technologischen Entwicklung möglich ist.
Die Zukunft implantieren
"Sobald wir Beweise dafür haben, dass wir Absichten entschlüsseln können", sagt Luthardt, "wusste ich, dass die Dinge laufen."
Kurz nach Erhalt der Ergebnisse nahm sich Lutehardt ein paar Tage frei, um Artikel zu schreiben, sich die Zukunft vorzustellen und über kurzfristige und langfristige Ziele nachzudenken. In den ersten Zeilen der To-Do-Liste beschloss er, die Vorbereitung der Menschheit auf die bevorstehende Zukunft zu platzieren - und diese Arbeit ist noch lange nicht abgeschlossen.
Lutehardt bohrt ein Loch in den Schädel
Auf diesem Bildschirm werden Laserbewegungen in Echtzeit verfolgt.Lutehardt lehnt sich nach der Operation auf einem Stuhl in seinem Büro zurück und behauptet, dass er mit angemessener Finanzierung bereits eine Implantatprothese zum kostenlosen Verkauf herstellen könnte, die es einer Person ermöglichen würde, einen Computer zu verwenden und den Cursor im dreidimensionalen Raum zu steuern. Benutzer können auch das Licht ein- und ausschalten oder die Temperatur mit einem Gedanken anpassen. Sie könnten sogar in der Lage sein, künstlich induzierte taktile Empfindungen zu erfahren und Zugang zu primitiven Wegen zu erhalten, um mentale Sprache in Klang umzuwandeln. "Mit der aktuellen Technologie könnte ich ein Implantat herstellen - aber wie viele Menschen brauchen es?" Er sagt. "Ich denke, es ist sehr wichtig, praktische, kleine Schritte zu unternehmen, damit die Menschen diesen Weg zu einem langfristigen Ziel gehen."
Zu diesem Zweck gründete Lutehardt NeuroLutions, das zeigen soll, dass es heute einen Markt für rudimentäre Geräte gibt, die das Gehirn mit der Maschine verbinden und am Anfang der Entwicklung von Technologien stehen, die Menschen helfen. NeuroLutions hat bereits mehrere Millionen Investitionen erhalten und erlebt bereits Schlaganfallopfer, die die Kontrolle über eine Körperseite verloren haben, eine nicht-invasive Schnittstelle zwischen Gehirn und Maschine.
Dieses Gerät besteht aus Elektroden, die die Funktion des Gehirns überwachen, sich auf der Kopfhaut befinden und mit dem orthopädischen Gerät verbunden sind. Es ist in der Lage, die charakteristische neuronale Aktivität zu bestimmen, die mit der Absicht verbunden ist, eine Bewegung auszuführen, bevor das Signal den motorischen Bereich des Gehirns erreicht. Neuronale Signale kommen von der Seite des Gehirns, die der durch einen Schlaganfall zerstörten Seite entgegengesetzt ist - daher leiden sie normalerweise nicht. Indem Lutehardt sie entdeckt, verstärkt und zur Steuerung eines Geräts verwendet, das ein gelähmtes Glied bewegt, kann er einem Patienten helfen, die verlorene Kontrolle über ein Glied schneller und effizienter wiederzugewinnen als mit den derzeit auf dem Markt verfügbaren Ansätzen.
Und vor allem kann dieses Gerät verwendet werden, ohne das Gehirn zu stören.Und obwohl diese Technologie im Vergleich zu den napoleonischen Zukunftsplänen von Lutehardt eher bescheiden ist, glaubt er, dass dieses Gebiet bereits heute das Leben der Menschen verändern kann. Jedes Jahr treten in den USA 700.000 neue Schlaganfallpatienten auf, und Handlähmungen sind die häufigste Verletzung. Wenn Sie einen Weg finden, ihnen bei der Wiederherstellung des Körpers zu helfen - und zeigen, dass diese Methode effizienter und schneller ist -, wird dies nicht nur die Stärke der Schnittstellen zwischen Gehirn und Maschine demonstrieren, sondern auch die enorme Nachfrage befriedigen, die in der Medizin besteht.
Lutehardt plant die Flugbahn einer Lasersonde mithilfe eines stereotaktischen Systems.
Luthardt Surgical InstrumentsDie Verwendung nicht-invasiver Elektroden auf der Kopfhaut verwirrt die Patienten nicht so sehr, führt jedoch zu ernsthaften Einschränkungen. Die elektrischen Signale der Nervenzellen im Gehirn werden von der Kopfhaut stark übertönt und auch beim Durchgang durch den Knochen gestreut. Aus diesem Grund ist es schwieriger, ihre Quelle zu erkennen und zu bestimmen.Lutehardt kann mit implantierten Elektroden, die sich direkt auf der Großhirnrinde befinden, viel mehr. Durch sehr schmerzhafte Erfahrungen erfuhr er jedoch, dass es schwieriger ist, eine Operation zu rechtfertigen - nicht nur für Patienten, sondern auch für Investoren.Als sie 2008 mit Schalk NeuroLutions gründeten, hofften sie, gelähmten Menschen die Möglichkeit zu geben, sich zu bewegen und die Schnittstelle auf den Markt zu bringen. Für Investoren war es aber nicht interessant. Von Neurowissenschaftlern gegründete Startups haben jahrzehntelang versucht, eine Gehirn-Computer-Schnittstelle zu schaffen, aber sie haben wenig getan, um Technologie zu einer funktionierenden Option zu machen, um gelähmten Patienten zu helfen. Die Anzahl potenzieller Patienten ist begrenzt - im Vergleich zu anderen Problemen, die medizinische Startups, die verschiedene Geräte entwickeln und um Investitionen konkurrieren, zu lösen versuchen. (In den Vereinigten Staaten leiden 40.000 Menschen an einer Lähmung aller Gliedmaßen). Die meisten Aufgaben dieser Schnittstelle können bereits mit nicht-invasiven Geräten gelöst werden. Selbst die schwersten Patienten können mit den Augen blinzeln oder am Finger ziehen.Methoden, die auf diesen Restbewegungen basieren, können verwendet werden, um Daten einzugeben oder einen Rollstuhl ohne zusätzliches Risiko, Erholungszeit oder die Mittel zu bewegen, die erforderlich sind, um Elektroden direkt in die Großhirnrinde zu implantieren.Nachdem sie mit dem ersten Projekt keine Investition erzielen konnten, richteten Lutehardt und Schalk ihre Aufmerksamkeit auf ein bescheideneres Ziel. Sie fanden heraus, dass viele Patienten auch nach Entfernung des orthopädischen Apparats weitere Funktionen wiederherstellen - dies kann beispielsweise die Wiederherstellung der Feinmotorik der Finger sein. Oft brauchen sie einen sehr kleinen Anreiz. Nachdem die neuen neuronalen Leitungswege gestärkt wurden, baut das Gehirn sie weiter um und erweitert sie, sodass sie komplexere motorische Befehle an den Arm übertragen.Der erste Erfolg, den Lewhardt von solchen Patienten erwartet, besteht darin, die Menschen zu inspirieren, auf ein robusteres invasives System umzusteigen. "In ein paar Jahren wird es möglich sein zu sagen:" Sie wissen, die nicht-invasive Version bietet Ihnen solche Möglichkeiten, aber jetzt können wir Ihnen dank Wissenschaft und anderem Wissen viel mehr Möglichkeiten bieten ", sagt er. "Wir können Ihre Funktionsweise weiter verbessern."Lewthardt möchte, dass die Welt seine Leidenschaft für die möglichen transformativen Effekte dieser Technologie teilt, die er versucht hat, Menschen durch Kunst zu inspirieren. Neben Romanen und Theaterstücken arbeitet er mit seinem Kollegen an einem Podcast und Videos auf YouTube, in denen er über Technologie und Philosophie für Kaffee mit Donuts spricht.In Lutehardts erstem Buch, Red Devil 4, verwendet eine Figur eine „kortikale Prothese“, um den Nervenkitzel zu bekommen, im Himalaya zu laufen, während sie auf seiner Couch bleibt. Ein anderer, ein Polizist, bespricht telepathisch mit einem Kollegen die Befragung eines Mordverdächtigen, während er neben ihm ist. Jeder Charakter hat sofortigen Zugriff auf das gesamte Wissen der Weltbibliotheken - er kann Informationen so schnell erhalten, wie eine Person spontane Gedanken erzeugt. Niemand ist gezwungen, allein zu sein, und unser Körper schränkt uns nicht mehr ein. Andererseits ist das Gehirn eines jeden Menschen anfällig für den Angriff von Computerviren, die Menschen zu Psychopathen machen können.Lutehardt gibt zu, dass wir derzeit noch nicht in der Lage sind, so viele Neuronen aufzuzeichnen und zu stimulieren, wie zur Wiederherstellung solcher Dinge erforderlich sind. Er argumentiert jedoch, dass seine Gespräche mit Silicon Valley-Investoren nur seine optimistische Überzeugung beflügeln, dass wir kurz vor einer Explosion von Innovationen stehen.Shulk ist nicht so optimistisch. Er ist skeptisch, dass Facebook, Musk und andere einen wertvollen Beitrag zur Suche nach der besten Art von Schnittstelle leisten."Sie werden nichts anderes tun als das, was die wissenschaftliche Gemeinschaft selbst tun kann", sagt Schalk. "Vielleicht kommt einiges davon heraus, aber nicht, dass sie etwas Neues haben, das sonst niemand haben würde."Schalk sagt, dass es "ziemlich offensichtlich" ist, dass in den nächsten 5 bis 10 Jahren einige Formen der Gehirn-Computer-Schnittstelle verwendet werden, um Opfer von Schlaganfall, Rückenmarksschäden, chronischen Schmerzen und anderen Krankheiten zu rehabilitieren. Aber er vergleicht die heutigen Aufnahmetechniken mit IBM-Computern der 1960er Jahre und nennt sie "archaisch". Er glaubt, dass eine neue Art des Gehirnscans erforderlich ist, damit die Technologie ein echtes langfristiges Potenzial entfalten kann - etwas, das eine viel größere Anzahl von Neuronen gleichzeitig lesen kann.„Tatsächlich muss man lernen, auf das Gehirn zu hören und mit ihm zu sprechen, damit er dies nicht von seiner internen Kommunikation unterscheiden kann, und wir wissen jetzt nicht, wie das geht“, sagt Schalk. - Im Moment wissen wir nicht, wie wir das machen sollen. Mir ist aber auch klar, dass dies passieren wird. Und wenn dies geschieht, wird sich unser Leben ändern und es ist völlig beispiellos. "Wann und wo dieser Durchbruch stattfinden wird, ist noch nicht klar. Nach Jahrzehnten der Forschung und des Fortschritts stehen wir immer noch vor den gleichen technologischen Herausforderungen. Fortschritte in der Neurobiologie sowie in der Computerhardware und -programmen machen das Ergebnis jedoch unvermeidlich.
Die nicht-invasive Gehirn-Computer-Schnittstelle über das EKG verwendet Elektroden-Sets, um Schlaganfallopfern bei der Wiederherstellung der Extremitätenfunktion zu helfen.Zumindest, so Lutehardt, habe der Hype im Silicon Valley "großes Interesse geweckt und dazu geführt, dass man wirklich über die Schnittstellen zwischen Gehirn und Computer als praktische Realität nachdenkt". Und das, sagt er, ist "etwas, was wir noch nie gesehen haben". Und obwohl er zugibt, dass wenn sich herausstellt, dass dies ein Hype von Grund auf ist, dies „die Entwicklung in diesem Bereich um zehn bis zwanzig Jahre verzögern kann“, wird uns nichts daran hindern, unser endgültiges Ziel zu erreichen: Technologie, die es uns ermöglicht, kognitive und physische Einschränkungen zu überwinden frühere Generationen von Menschen wurden als selbstverständlich angesehen."Es wird passieren", betont er. "Diese Idee hat das Potenzial, die Richtung der Evolution der Menschheit zu ändern."Adam Payor ist der Autor von The Body Builders: Inside the Science of the Engineered Human] über Biotechnologie.