Budeme si číst myšlenky?

pátek 10. únor 2012 12:00

Z aktivity neuronů ve sluchovém centru dobrovolníků vyčetli vědci celá slova. Nastává čas telepatických čteček cizích myšlenek?

V době zcela nedávné se hojně psalo a mluvilo o experimentu, jehož výsledky publikoval tým Briana Pasleye z University of California Berkeley v časopise PLoS Biology (Pasley et al. PLoS Biology 10, e1001251, 2012). Některé sdělovací prostředky reagovaly celkem střízlivě a psaly o tom, že se vědcům podařilo dekódovat aktivitu neuronů sluchového centra a vyvodit z ní slova, která dobrovolníci slyšeli. Jiným sdělovacím prostředkům to bylo málo a přinesly titulky plné „telepatických přístrojů“ a „špiclování myšlenek“. Tak to ve světě ovládaném sedmou velmocí chodí obecně. Je jedno, jestli se píše o politice, kultuře, sportu nebo se tisknou drby o celebritách. Neexistuje důvod, proč by zrovna informace o vědeckých objevech měly být výjimkou.

Faktem zůstává, že výzkum v oblasti tzv. brain-machine interface (BMI) nebo také brain-computer interface (BCI) je vzrušující záležitost a milovníkům scifi se při čtení vědeckých studií vybavují příběhy plné kyborgů a dalších monster. Počátky tohoto výzkumu byly přitom celkem prosté. Vědci například voperovali laboratorním potkanům do mozkového centra řídícího pohyb přední tlapky sadu elektrod, jež snímaly aktivitu neuronů. Potkani se naučili pouštět vodu z napáječky tak, že tlapkou stiskli páku. Vědci přitom sledovali aktivitu neironů v mozkovém centru. Po mnoha pokusech dokázali určit typický „vzor“ podrážděných neuronů charakteristický pro pohyb tlapky tisknoucí páku napáječky. Pak nalíčili na potkany léčku. Zařídíli, aby se napáječka otevřela, když se v mozkovém centru potkana objevil vzor typický pro pohyb tlapky při tisknutí páky. Tento vzor podráždění neuronů vzniká nejen při samotném pohybu končetiny, ale dokonce i při pouhé představě pohybu. Potkanům teď stačilo si pouze představit, že mačkají páku, a mohli se napít. Vědci si lámali hlavu, jak potkanům vysvětlit, že se už nemusejí s mačkáním páky namáhat. Jejich starosti se ukázaly jako zcela zbytečné. Potkani na to rychle přišli sami. Když měli žízeň, dostavili se k napáječce, představili si, že mačkají páku, a přístroj jim doslova „udělal pomyšlení“ – pustil vodu.

Vývoj šel rychle dopředu. Například tým vedený Miguelem Nicolelisem provedl celou řadu studií, v kterých se pokusná zvířata naučila přes BMI ovládat „myšlenkami“ robotické ruce. Výzkum byl od začátku poznamenám určitou „dvojtvářností“.

Na jedné straně byl obrovským příslibem pro lidi, kteří v důsledku nemoci nebo úrazu neovládají své tělo, ale  stále vládnou svým myšlenkám. Názornou ukázkou je projekt BrainGate firmy Cyberkinetics. Prvním člověkem, který mohl tuto technologii využívat byl pětadvacetiletý Matt Nagle. Mladík utrpěl při přepadení bodnou ránu do zad, která mu těžce poškodila míchu. Matt ochrnul na celé tělo. V roce 2004 mu vědci voperovali do mozku soustavu 96 elektrod snímajících aktivitu neuronů. Po vyladění dokázal počítač „překládat“ aktivitu Mattových neuronů do povelů. Nagle tak mohl ovládat kurzor počítače a tím i počítač. Mohl například napsat e-mail. Když byly se systémem BrainGate propojeny další spotřebiče v Mattově domácnosti, mohl mladý muž například rozsvěcet nebo zhášet světlo, ovládat topení nebo si pustit televizi.

Na druhé straně je zřejmé, že na praktické aplikace výzkumu na poli BMI  netrpělivě čeká armáda. V „zelených mozcích“ generálů už se zrodily plány na letouny pilotované na dálku pomocí BMI. Pilot sedící v bezpečí na zemi by dostával informace z kokpitu přímo do mozku a sám by naopak z mozku vysílal povely pro ovládání letounu a jeho zbraní. Další vojenské vize počítají s pěchotou, která by měla mozky prostřednictvím BCI propojené do komunikační sítě, kde by velitel věděl vše o svých mužích a muži by se dozvídali od velitele to, co on sám uzná za vhodné.

Dá se říci, že v některých případech posloužily vize o pomoci postiženým jako dokonalá zástěrka pro výzkum, jenž slouží v konečném důsledku k „výrobě“ zraněných a mrtvých. Ti co přežijí s trvalým postižením budou mít třeba to štěstí, že jim další život usnadní některý z vedlejších produktů vojenského výzkumu. Ani to ale není nic nového. Armáda měla vždycky dost peněz na pořizování nových hraček a civilní sektor se zhusta živil drobky, jež spadly z bohatě prostřeného armádního stolu.

Počin Pasleyho týmu je jen dalším krokem ve vývoji BCI. Vědci získali ke spolupráci patnáct pacientů trpících těžkou epilepsií. Těm byly zavedeny do mozku elektrody, aby lékaři v mozku nemocných přesně lokalizovali ohnisko vzniku epileptických záchvatů. Pacienti měli napojen na spánkový lalok mozku celkem 256 elektrod a byli sledováni celý týden. Pasley navštívil dobrovolníky a zaznamenával aktivitu kontrolované části mozku během pěti až desetiminutové konverzace. Pak takto získaná data použil k rozluštění kódu, jakým sluchové centrum zpracovává slyšenou řeč. Využil toho, že si mozek rozkládá řeč na jednotlivé zvuky charakteristické frekvencí. S pomocí těchto dat vyvinul počítačové „překladače“ schopné určit z aktivity neuronů zvuky, jež člověk v danou chvíli slyší.

Při testování „překladače“ slyšel pacient slovo a přístroje zaznamenaly odezvu neuronů. Pasley pak záznamem aktivity pacientových neuronů „nakrmil“ počítač s překladačem a čekal, jaké slovo počítač ze záznamu vyčetl. Pasley sám přirovnal svou práci k činnosti pianisty, který dokonale ví, jaký zvuk vydává klavír po zmáčknutí každé klávesy. Takovému pianistovi pak stačí, aby se jen díval na hru jiného pianisty. Nemusí hru slyšet a  přesto ví, co druhý hudebník hraje. Takhle „slyšel“ svou hudbu například hluchý Ludwig van Beethoven nebo Bedřich Smetana. Počítačový překladač  vydedukoval zvuky z aktivity neuronů natolik věrně, že Pasley a jeho kolegové dokázali určit, jaké slovo pacient slyšel. Ne vždycky se jim dařilo a někdy se u toho docela zapotili. Ale v principu to bylo možné.

Systém by mohl pracoval dokonce i v případě, že by pacient neslyšel reálné zvuky, ale pouze si představoval, že určité slovo zaslechl. Při představě zvuku se nám žhaví příslušné sluchové centrum podobně, jako když zvuk skutečně slyšíme. Překladač myšlených zvuků by zřejmě našel uplatnění u lidí, kteří z nějakého důvodu nemohou mluvit. Elektrody by jim sejmuly aktivitu příslušné části mozku a vydaly by povel hlasovému syntezátoru, aby vyslovil odpovídající zvuky za ně.

V jiných pokusech vědci dokázali přečíst člověk vyřčené slovo z aktivity sluchového centra fretky. Zvíře samozřejmě slovu nerozumělo, ale slyšelo jej a jeho sluchové centrum na zaslechnuté zvuky náležitě reagovalo. Teoreticky bychom tedy mohli vyslechnout rozhovor mezi dvěma nimrody, pokud bychom měli přehled o aktivitě neuronů sluchového centra psa, který je provází na procházce revírem. Ale to už se opět pohybujeme na půdě science-fiction.

Sdělovací prostředky tuto hranici často nerespektují a líčí výsledky Pasleyho experimentu jako krok ke čtení myšlenek a špehování lidí. To nejsou dvakrát radostné vize.

„To je ale idiot,“ pomyslíte si , když potkáte na chodbě šéfa. A máte padáka, protože soustava elektrod zabudovaná do stropu stěn chodby  přečetla vaše myšlenky a archivovala je. Vedení firmy má proti vám nezvratný důkaz o porušení elementární pracovní kázně.

Tak tohle nám zatím nehrozí. Sejmutí aktivity neuronů je náročná záležitost a s dostatečnou citlivostí to nedokážeme ani pomocí elektrod napojených na kůži hlavy. Natož pak na vzdálenost několika metrů. Číst myšlenky bychom mohli jen tomu, kdo by si nechal do mozku voperovat příslušné elektrody. To je zásah, který se dá jen těžko přehlédnout. A tak se čtení myšlenek zatím bát nemusíme. Nezbývá než doufat, že zprávy ve sdělovacích prostředcích nevyděsí třeba poslance Evropského parlamentu natolik, aby začali usilovat o zákaz výzkumu BCI/BMI s odvoláním na nutnost ochrany soukromí a osobních dat.

Ohlas Pasleyho studie je bezesporu překvapivý. Důkazy o tom, že lze z aktivity mozku vyčíst slyšené zvuky byly publikovány už v roce 2010 v časopise Journal of Neural Engineering. Tenkrát po nich neštěkl "novinářský pes". Nepamatuji se, že by se sdělovací prostředky zajímaly nějak víc o pokusy, při kterých nejrůznější zařízení vykonávala to, co si lidé mysleli. Když však zařízení na berkeleyské universitě řeklo, co dobrovolníci slyšeli, byla toho plná televize, rozhlas, noviny i internet. Snad je to symptom stavu světa, který věnuje mnohem více pozornosti slovům než činům.

 

Jaroslav Petr

Martin DvořákCrimethink12:0915.2.2012 12:09:19
JakubProsím ne!15:0110.2.2012 15:01:21

Počet příspěvků: 2, poslední 15.2.2012 12:09:19 Zobrazuji posledních 2 příspěvků.

Jaroslav Petr

Jaroslav Petr

Blog se zabývá vědou, novými vědeckými objevy, jejich společenskými dopady a etickými aspekty. Blog byl Národní knihovnou ČR zařazen do České národní bibliografie a je archivován v rámci jejího projektu WebArchiv.

Ve Výzkumném ústavu živočišné výroby, v.v.i. se zabývá reprodukční biologií hospodářských zvířat. Přednáší biotechnologii živočichů na České zemědělské universitě v Praze a na Jihočeské univerzitě v Českých Budějovicích. Ve volném čase se věnuje popularizaci vědy. Spolupracuje s Českým rozhlasem, Lidovými novinami, různými časopisy a internetovými servery, např. Vesmír, Příroda, XB1, 100+1, 21. století, VTM aj.

REPUTACE AUTORA:
0,00

Seznam rubrik

Tipy autora

tento blog
všechny blogy