Vil hjerne-computer-grænseflader gøre viden streambar?

Forskere har i årevis arbejdet på at udvikle teknologi, der ville gøre det muligt for den menneskelige hjerne at oprette forbindelse til en computer og transmittere elektriske impulser, ofte via et hjerneimplantat, som kan oversættes til sprog. Hjerne-computer-grænseflader, eller BCI'er, giver løftet om at forbedre livet for mennesker med skader eller neurologiske lidelser, der forhindrer dem i at tale eller skrive, som denne artikel fra november 2022 i nyhedspublikationen Stat beskriver. Adskillige virksomheder, herunder Elon Musks seks år gamle startup Neuralink, har arbejdet på at udvikle sådanne enheder, ifølge Washington Post.

Men når først kommunikation via hjerneimplantater bliver en praktisk realitet, øger det muligheden for at give implantater ikke kun til personer med handicap, men til personer med fuld funktionsevne for at sætte dem i stand til også at kommunikere med computere og forbedre deres ydeevne.

1. Historien om hjerne-computer-grænseflader
2. Etiske overvejelser og en neurologisk lov om rettigheder
3. En verden, hvor sproget ikke læres, men streames
4. Ulemperne kunne være betydelige

Historien om hjerne-computer-grænseflader

Som denne 2022 amerikanske regeringsrapport detaljerer, er nogle BCI'er indbygget i bærbare enheder, men andre er kirurgisk implanteret direkte i hjernevæv. Forsøgspersoner, der modtager BCI'er, gennemgår ofte en træningsproces, hvor de lærer at producere signaler, som BCI vil genkende. BCI bruger til gengæld maskinlæring, en form for kunstig intelligens, til at oversætte signalerne.

BCI'er har eksisteret i årtier, selvom de stort set forbliver eksperimentelle. Forskere testede først en bærbar BCI i begyndelsen af ​​1970'erne, og kirurgisk implanterede den første enhed i et menneske i slutningen af ​​1990'erne. Siden da har færre end 40 mennesker rundt om i verden modtaget neurale implantater, ifølge rapporten.

"En af de vigtigste hindringer for BCI-udvikling er, at hver person genererer unikke hjernesignaler," bemærker regeringens rapport. "En anden er vanskeligheden ved at måle disse signaler."

I en artikel fra oktober 2022 til ingeniørpublikationen IEEE Spectrum, beskriver Dr. Edward Chang, formand for neurologisk kirurgi ved University of California, San Francisco, et eksperiment, der gjorde det muligt for en patient, der ikke havde talt i 15 år, at kommunikere enkle beskeder indeholdende hele ord . Først blev en tynd, fleksibel række af elektroder draperet over overfladen af ​​patientens hjerne, men trængte faktisk ikke ind i den. Arrayet bestod af flere hundrede elektroder, som hver kunne optage signaler fra tusindvis af neuroner. Arrayet sendte disse signaler til en enhed, der afkodede dem og oversatte signalerne til de ord, som patienten ville sige.

For at fange impulser relateret til tale, fokuserer forskerne på dele af hjernens motoriske cortex, der fortæller musklerne i ansigtet, hals, mund og tunge, hvordan de skal bevæge sig for at lave lyde, ifølge IEEE Spectrum-artiklen. Undersøgelser blev udført med frivillige, hvor specifikke lyde og ord blev optaget, og de neurale mønstre matchede med bevægelsen af ​​deres tunger og mund. Fremskridt inden for kunstig intelligens har hjulpet med at identificere den neurale aktivitet forbundet med tale.

Mens fremskridt inden for neurale implantater har store løfter om at hjælpe mennesker, der ikke kan tale, er nogle bekymrede for, at neuroteknologi også medfører mulige farer.

I en artikel fra december 2022 til The Conversation beskrev Nancy S. Jecker, professor i bioetik og humaniora ved University of Washington School of Medicine, og UW lektor i neurologisk kirurgi Dr. Andrew Ko et fremtidigt scenarie, hvor soldater har lille computer enheder, der sprøjtes ind i deres blodbaner og ledes til deres hjerner. Implantater kunne gøre det muligt for soldater at kontrollere våbensystemer, der er tusindvis af kilometer væk, ved at tænke, skrev de. Men sådan teknologi kunne teoretisk også kommunikere beskeder tilbage til soldaternes hjerner, hvilket gør militæret i stand til at undertrykke frygt og angst eller manipulere deres adfærd ved at forudse, hvad de kan gøre i visse situationer.

Etiske overvejelser og en neurologisk lov om rettigheder

Vi talte med Jecker, som siger, at hun også er bekymret over, hvordan BCI'er kan bruges til at stjæle information fra folks hjerner eller til at undertrykke følelser og kontrollere dem.

"Jeg tror, ​​det er virkelig bydende nødvendigt nu på forhånd at tænke over de etiske implikationer af neuroteknologi," siger hun.

Jecker går ind for at etablere det, der svarer til en neurologisk lov om rettigheder, som garanterer folk "kognitiv frihed", herunder en ret til mentalt privatliv og et forbud mod urimelig indblanding i deres mentale tilstand. At beskytte retten til at have "en sammenhængende følelse af vores identitet og hvem vi er" er et andet must, argumenterer hun.

En verden, hvor sproget ikke læres, men streames

En anden ekspert forestiller sig allerede en verden, hvor folk stadig bruger deres mund til at tale, men bliver assisteret - eller kontrolleret - af teknologi.

Vyv Evans er en tidligere lingvistikprofessor ved Bangor University og andre institutioner i Storbritannien, som er ekspert i udviklingen af ​​digital kommunikation og klummeskribent for Psychology Today. I en kommende science fiction-roman, "The Babel Apocalypse", skildrer Evans en fremtid, hvor de fleste mennesker ikke længere lærer sprog, men i stedet bruger neurale implantater til at streame deres ordforråd og grammatik fra skyen - det vil sige indtil et massivt cyberangreb forårsager en katastrofalt globalt sprogudbrud.

"Tænk på det på denne måde," siger Evans via e-mail. "I dag streamer vi alt fra film, til bøger, til musik, til vores 'smarte' enheder og forbruger det indhold. Smartenheder bruger streamingsignaler - data kodet i IP-datapakker - kodet og distribueret via wi-fi internet. Sprog streaming ville i princippet fungere på samme måde Med en 'sprogchip' indopereret i vores hjerner, vil vi være i stand til at 'streame' sprog fra internet-i-rummet on demand, 24/7, direkte til vores hoveder. Og baseret på en persons niveau af abonnement på en sprogstreamingudbyder, vil de være i stand til at streame et hvilket som helst sprog, de vælger, med et hvilket som helst niveau af leksikalsk kompleksitet."

I Evans' fiktive fremtid har det at kunne streame sprog gjort studiet af forskellige sprog forældet. "I stedet for at skulle lære et nyt sprog, ville individet blot trække på de ord og grammatik, de har brug for, for at fungere i sproget, ved at synkronisere til en sprogdatabase, der er gemt på en server i rummet," forklarer han. "Og ring det op over internettet i realtid, mens de tænker og taler." Som et resultat, "at tilføje et nyt sprog til ens abonnement ville det give en bosiddende i USA eller Storbritannien mulighed for øjeblikkeligt at forstå og producere fx japansk og arbejde i Tokyo." På samme måde forestiller forfatteren sig advokater, raketforskere og hjernekirurger, der abonnerer på cloud-databaser og downloader de specialiserede termer, der er nødvendige i deres erhverv.

I Evans' roman, for at få det hele til at fungere, har folk et udvalg af enheder implanteret i deres kroppe, inklusive en wi-fi-modtager i deres øre, der ville forbinde til et globalt netværk af satellitter og til gengæld også kommunikere med en anden chip implanteret i deres hjerner.

Sådan teknologi kan også opfange og videresende nonverbal kommunikation, såsom billeder eller lyde eller fysiske bevægelser.

Ulemperne kunne være betydelige

Hvis du er afhængig af elektroniske gadgets, kan det hele måske lyde ret fedt. Men der ville være nogle væsentlige ulemper. For eksempel, i Evans' spekulative fremtid, ville antallet af sprog, der blev brugt på verdensplan, falde, da de teknologivirksomheder, der ejede sprogservere, begyndte at droppe tunger, der ikke blev brugt så meget som f.eks. engelsk eller kinesisk. Fattige mennesker kan blive tvunget til at blive ensprogede.

Derudover ville "regionale accenter og dialekter, der ikke er standard, kræve dyrere streaming-abonnementer - dette ville betyde, at regionale accenter ville blive statussymboler," siger Evans. "Arbejderklasserne ville i realiteten blive prissat ud af deres egne lokale sprogvarianter. Udvalget og mangfoldigheden af ​​det menneskelige sprog ville blive slettet med et slag. Dette har konsekvenser for identitet, etnicitet osv."

Streamingsprog af den slags, som Evans forestiller sig, kan også udgøre en trussel mod ytringsfriheden, eftersom store teknologivirksomheder og regeringer bogstaveligt talt kunne kontrollere, hvilke ord du bruger, og din evne til at udtrykke ideer.

"Individer bliver begrænset af beslutninger truffet af store teknologier og regeringer med hensyn til ord og leksikalske valg," forklarer Evans. "Forestil dig som et eksempel en bestemt stat, der forbyder abort under alle omstændigheder. En sådan regering kan så forbyde selve ordet "abort". Derfor, f.eks. i USA, kan nogen måske streame engelsk og ikke være i stand til at beskrive konceptet ved at bruge ordet, som faktisk forbyder selve konceptet."

"Der ville så være den kafkaske situation, hvor i et andet engelsktalende territorium, hvor abort fortsat er lovligt, censurerer sprogstreamingudbydere ordet i én stat, men ikke i en anden," fortsætter han. "Dette fører til en situation, hvor autokratiske regimer kan misbruge teknologien til deres egne formål, kontrollere tanken selv, ved at begrænse ytringsfriheden i sproget."

Forhåbentlig er det et scenarie, der ikke vil ske, hvis det lykkes civile libertarianere at indføre fornuftige begrænsninger på neuroteknologi, der vil forhindre misbrug, samtidig med at den kan bruges på måder, der gavner mennesker.

Nu er det interessant

I februar 2022 blev en Intracortical Visual Prosthesis (ICVP), et implantat, der omgår nethinden og synsnerverne for at forbinde direkte til hjernens visuelle cortex, med succes kirurgisk implanteret på Rush University Medical Center. Enheden blev udviklet af et team med flere institutioner ledet af Philip R. Troyk, professor i biomedicinsk teknik og administrerende direktør for Pritzker Institute of Biomedical Science and Engineering ved Illinois Institute of Technology. En nyhedsmeddelelse fra Illinois Tech bemærkede, at sådan teknologi har potentialet til at genoprette delvist syn for dem, der har mistet deres syn.