Hjerne-maskingrænseflader:Skurkagtige gadgets eller værktøjer til næste generations superhelte?

For de mange superhelte, der bruger kraftfulde gadgets til at redde dagen, der er lige mange skurke, der bruger teknologien uhyggeligt. Fra robotter, der tilsluttes menneskelige hjerner til brændstof Matrixen til hukommelseskrævende enheder set i Mænd i sort , Kaptajn Marvel , og Total tilbagekaldelse , teknologi, der kan kontrollere folks sind, er et af de mest frygtindgydende eksempler på teknologi, der er gået galt i science fiction- og superheltefilm.

Nu, fremskridt med hjerne-maskine-grænseflader, teknologi, der giver en direkte kommunikationsforbindelse mellem en hjerne og en ekstern enhed, bringer os tættere på en verden, der føles som science fiction. Elon Musks firma NeuraLink arbejder på en enhed til at lade folk styre computere med deres sind, mens Facebooks "mind-reading-initiativ" kan afkode tale fra hjerneaktivitet. Er denne fremgang et glimt ind i en mørk fremtid, eller er der mere bemyndigende måder, hvorpå hjerne-maskine-grænseflader kan blive en kraft til det gode?

Penn Today talte med Konrad Kording, en Penn integrerer vidensprofessor, hvis gruppe arbejder i grænsefladen mellem datavidenskab og neurovidenskab for bedre at forstå den menneskelige hjerne, for at lære mere om hjerne-maskine-grænseflader, og hvor virkelige teknologier og science fiction skærer hinanden.

Hvad er de største udfordringer ved at forbinde hjerner til enheder?

Det centrale problem er, at du skal få en masse information ud af hjernen. Dagens proteser er meget langsomme, og hvis vi vil gå hurtigere, er det en afvejning:Jeg kan gå langsommere, og så er jeg mere præcis, eller jeg kan gå hurtigere og være mere støjende. Vi skal have flere data ud af hjernen, og vi vil gøre det elektrisk, hvilket betyder, at vi skal få flere elektroder ind i hjernen.

Så hvad har du brug for? Du har brug for en måde at få elektroder ind i hjernen uden at gøre din hjerne til en masse, du vil have elektroderne til at være fleksible, så de kan blive i længere tid, og så vil du have, at systemet skal være trådløst. Du vil ikke have et stort stik på toppen af ​​dit hoved.

Det er primært et hardwareproblem. Vi kan få elektroder ind i hjernen, men de forringes hurtigt, fordi de er for tykke. Vi kan have stik på folks hoveder, men det udelukker enhver brug i den virkelige verden. Alle disse faktorer holder os tilbage i øjeblikket.

Derfor var Neuralink -meddelelsen meget interessant. De får et ret stort antal elektroder ind i hjernen ved hjælp af veludviklede fremgangsmåder, der gør det muligt. Det, der gør forskellen, er, at Neuralink tager de bedste ideer på alle de forskellige områder og sætter dem sammen.

De fleste eksempler i popkulturen på at forbinde hjerner med maskiner har skurkagtige eller forfærdelige ender. Passer det til, hvordan hjerne-maskine-grænseflader i øjeblikket udvikles?

Lad os sige, at du har haft et slagtilfælde, du kan ikke tale, men der er en protese, der giver dig mulighed for at tale igen. Eller hvis du mistede din arm, og du får en ny, der er lige så god som originalen - det er absolut en kraft til det gode.

Det er ikke mørkt, grim fremtidig ting, det er et smukt skridt fremad for medicin. Jeg vil gøre massive fremskridt inden for disse sygdomme. Jeg vil have patienter, der fik et slagtilfælde, til at tale igen; Jeg vil have, at dyrlæger skal have proteser, der er lige så gode som den ægte vare. Jeg tror, ​​at det er det, der skal ske på kort sigt, men vi er begyndt at bekymre os om de mørke sider.

Hvad med hjerne-maskingrænseflader som professor X's Cerebro fra X-Men-tegneserierne, hvilket forstærker hans psykiske evner, så han kan finde andre mutanter?

Det er det mest dumme eksempel på sådan en teknologi, du muligvis kan tænke på. Hvis jeg vil søge i verden, Jeg ville forklare min computer, hvad jeg leder efter, og så kan den se ud.

Der er denne illusion om, at masser af data går ind i hjernen, og masser af data går ud af hjernen. Men vi kan se og læse meget hurtigere, end vi kan forstå tekst, og vi har flere muskler i vores krop, der kan skrive hurtigere, end vi kan producere meningsfulde beslutninger.

Denne arbejdsdeling, hvor vi fortæller kommandoer til en computer, der rapporterer tilbage til os, er en meget bedre måde at interagere med verden på. I den forstand, Jeg tror, ​​at professor X løser et ikke-problem.

Hvad er nogle eksempler på popkultur, der skildrer en mere præcis eller effektiv måde at forbinde mennesker med maskiner?

Ting, som menneskelige kroppe ikke kan understøtte, ville være gode anvendelser til hjerne-maskine-grænseflader. Sig, at jeg skal styre en stærk robot; det er noget, min egen krop ikke understøtter. Så hvis jeg vil være Iron Man, det er meget godt, fordi du vil gøre ting, som kroppen ikke understøtter. Og bestemt i Transformatorer , de gør ting, som din krop eller min ikke ville støtte.

Også Luke Skywalker:Han har en protese, der forbinder armens stubbe med sin nye protese, og det er rent helbredende.

Er der eksempler fra den virkelige verden på, hvordan computere forbedrer menneskelige evner?

Computersystemer forbedrer allerede vores aktiviteter. Hvis jeg vil vinde mod en skakspiller, Jeg vil bruge en computer, der fortæller mig, hvad den synes er gode træk. Jeg behøver ikke nødvendigvis at bygge det ind i mit hoved.

Det nærmeste ville være fjernoperation. På en måde, vi har noget, der ligner en hjerne-maskine-grænseflade:Du har robotens øjne, og dine håndbevægelser oversættes til operationen. Der, du kan sige, at hjernemaskine-grænseflade-teknologier måske giver dig mulighed for at være kirurg ud over, hvad nogen virkelig kan.

Men måske er det faktisk ikke et problem at være en superkirurg, og i så fald vil du gerne bygge intelligens ind i enheden. Vi har et AI -system, der er virkelig godt til anæstesi, et system, der bevæger skalpelet, og alt du gør er at sige, "Der er tumoren, tag det ud."

Det afhænger af, hvordan du vil arbejde med computere. På en måde, hvad der sker er, at computere giver os oplysninger, der er relevante for vores beslutninger på højt plan, og vi giver kommandoer til beslutningstagning på mellemniveau. Alternativt kan vi vil have alt til at løbe igennem os, men jeg tror ikke, det kommer til at fungere, fordi mennesker ikke er særlig gode til input/output med høj båndbredde.

Du nævnte, at forskere allerede er begyndt at tænke på de mørke sider ved at bruge hjerne-maskine-grænseflader. Hvilke former for risici er forbundet med at bruge denne teknologi?

Risikoen i øjeblikket er kirurgi og dens komplikationer, ikke at det omprogrammerer dig. Men du skal tænke på risiciene, før du begynder at implementere, fordi vi ville blive mere indblandet i elektroniske systemer, og de kan have større indflydelse på os.

Det sker allerede på et eller andet plan. Alt omkring dig, der er elektronisk, ændrer, hvem du er. Hvis vi bevæger os ind i hjerne-maskine-grænseflader, der er flere muligheder, herunder at gøre dig glad eller trist. Det medfører en risiko for neuralt slaveri af mennesker. Du kan få dem til at gøre, hvad du vil på en måde, der fratager folk deres personlighed.

Vi bliver nødt til at udvikle systemer, der beskytter os, som et annoncefilter. I fremtiden, ingen ville drømme om at tillade et system at have bred adgang til deres hjerne uden at have temmelig aggressiv software, der går igennem og filtrerer ting ud. Vi burde begynde at tænke over det, og jeg har talt med [PIK -professor] Jonathan Moreno i det neuroetiske rum om dette.

Hvis du havde ubegrænset teknologi til rådighed, hvordan ville du beslutte dig for at inkorporere en hjerne-maskine-grænseflade i din superhelt-persona?

Hvis jeg kunne være en transformer, Jeg kunne gå rundt, og så kunne jeg flyve ind i himlen Iron Man-stil, det ville være ret fantastisk.