В этом разделе рассмотрим в качестве отправной точки обычное человеческое тело и мозг. Безусловно, уже сейчас можно использовать имплантаты в мозгу человека для противодействия последствиям неврологических проблем, т.е. для терапевтического использования имплантатов. Даже в таких случаях вполне возможно рассмотреть возможность использования такой технологии для того, чтобы наделить людей способностями, которыми обычно не обладает человек.
Однако здесь интересна возможность использования нейронных имплантатов непосредственно для расширения возможностей человека. С общими мозговыми компьютерными интерфейсами терапия улучшения является сложной. В некоторых случаях пациенты, перенесшие ампутацию конечностей или получившие травму позвоночника в результате несчастного случая, могут восстановить контроль над устройствами с помощью своих (еще функционирующих) нейронных сигналов. Между тем, пациенты с инсультом могут получить ограниченный контроль над окружающей их средой, как и те, кто страдает такими заболеваниями, как болезнь моторных нейронов.
Имплантаты головного мозга общего назначения
Некоторые из наиболее впечатляющих исследований на сегодняшний день были проведены с использованием микроэлектродной сети. Длина отдельных электродов составляет 1,5 мм, диаметр наконечника - менее 90 микрон. Несмотря на то, что было проведено несколько испытаний, в которых человек не использовался в качестве испытуемого, в настоящее время испытания на людях ограничены двумя группами исследований. Во втором из них массив использовался только для записи. По существу, электрическая активность нескольких нейронов, контролируемых электродами, декодировалась в сигнал на прямое движение курсора. Это позволило человеку разместить курсор на экране компьютера, используя нейронные сигналы управления в сочетании с визуальной обратной связью. Этот же метод впоследствии был применен для того, чтобы позволить парализованному пациенту оперировать манипулятором робота.
Первое использование микроэлектродной решетки имеет, однако, значительно более широкие последствия, которые расширяют возможности человека-получателя. На самом деле получение надежного командного сигнала из набора захваченных нейронных сигналов не обязательно является простой задачей, частично из-за сложности записанных сигналов и частично из-за временных ограничений при работе с данными. Однако в некоторых случаях поиск и получение ответа системы на определенные ожидаемые нейронные сигналы может быть относительно простым, особенно если человек прошел интенсивное обучение в работе с системой. На самом деле форма, амплитуда и форма нейронного сигнала по отношению ко времени значительно отличаются от других сигналов, которые можно измерить в данной ситуации.
Интерфейс, через который пользователь взаимодействует с технологией, обеспечивает четкий уровень разделения между тем:
- что пользователь хочет от машины,
- и тем, что она на самом деле делает.
Такое разделение налагает когнитивную нагрузку, пропорциональную испытываемым трудностям. Главный вопрос - надежное, долговечное, эффективное и двунаправленное сопряжение человеческого двигателя и сенсорных каналов с технологией.
Одним из решений является полное устранение этого сенсомоторного узкого места путем прямого взаимодействия с нервной системой человека. Такой подключенный человек потенциально может воспользоваться некоторыми преимуществами машинного/искусственного интеллекта,
например,
- быстрыми и высокоточными математическими способностями с точки зрения чисел,
- высокой скоростью,
- почти бесконечной базой знаний в Интернете,
- точной долговременной памятью.
Кроме того, широко признано, что человек имеет только пять чувств, о которых мы знаем, в то время как машины предлагают взгляд на мир, который включает в себя инфракрасный, ультрафиолетовый, ультразвуковой сигналы, среди многих других.
Люди также ограничены в том, что они могут только визуализировать и понимать окружающий их мир в терминах ограниченного трехмерного восприятия, в то время как компьютеры вполне способны работать с сотнями измерений. Пожалуй, самое главное, что человеческие средства коммуникации, по сути, передающие сложный электрохимический сигнал от одного мозга к другому через промежуточную, часто механически медленную и подверженную ошибкам среду (например, речь), крайне слабы, особенно с точки зрения скорости, мощности и точности.
Понятно, что подключение человеческого мозга с помощью имплантата к компьютерной сети может в долгосрочной перспективе открыть для имплантированного человека явные преимущества машинного интеллекта, коммуникативных и сенсорных возможностей.
В качестве шага к более широкой концепции компьютерного взаимодействия мозга в первом исследовании такого рода микроэлектродная сеть была имплантирована в срединные нервные волокна здорового человека (автора) в течение двух часов нейрохирургии с целью проверки двунаправленной функциональности в серии экспериментов. Ток стимуляции непосредственно в нервную систему позволял передавать информацию пользователю, а сигналы управления декодировались от нейронной активности в области электродов. Таким образом, ряд экспериментальных исследований был успешно завершен.
В частности:
1. Успешно реализован дополнительный сенсорный (ультразвуковой) вход.
2. Был достигнут расширенный контроль над рукой робота через Интернет, при этом обратная связь от пальцев робота была отправлена обратно в качестве нейростимуляции, чтобы дать ощущение силы воздействия на объект.
3. Была выполнена примитивная форма телеграфной коммуникации непосредственно между нервной системой двух людей.
4. Коляска успешно передвигалась с помощью нейросигналов.
5. Цвет украшений изменился в результате воздействия нейронных сигналов, а также поведения коллекции маленьких роботов.
В большинстве, если не во всех вышеперечисленных случаях, можно считать, что исследование оказалось полезным исключительно по терапевтическим причинам, например, ультразвуковой смысл может быть полезен для слепого человека или телеграфная связь может быть очень полезна для людей с определенными формами моторно-нейронных заболеваний.
Однако каждое испытание можно также рассматривать как потенциальную форму улучшения, выходящую за рамки человеческой нормы для индивидуума. Автору не нужно было устанавливать имплантат в медицинских целях для решения какой-либо проблемы, а скорее для научных исследований. В этой связи возникает вопрос о том, насколько далеко следует продвинуться вперед? Очевидно, что усовершенствование с помощью мозговых компьютерных интерфейсов открывает всевозможные новые технологические и интеллектуальные возможности, однако оно также порождает множество различных этических соображений, требующих непосредственного решения.
Если в описанных выше экспериментах участвуют здоровые люди, у которых нет репаративного элемента при использовании компьютерного интерфейса мозга, а основная цель имплантата заключается в расширении возможностей человека, сложно рассматривать операцию как терапевтическую. Действительно, автор, проводя такие эксперименты, специально стремился изучить реальные, практические возможности совершенствования. Из испытаний ясно, что дополнительный сенсорный ввод — это одна из успешно опробованных практических возможностей, однако улучшение памяти, мышления во многих измерениях и коммуникации только мыслью являются другими очевидными, но реалистичными преимуществами, причем последние из них также были в определенной степени изучены.
Понятно - все это кажется возможным (по крайней мере, с технической точки зрения) для человека в целом. В настоящее время для проведения имплантации в каждом конкретном случае требуется этическое одобрение местной больницы, в которой будет проводиться процедура, а также, если это уместно для процедуры исследования, одобрение комитета по исследованию и этике соответствующего учреждения. Это, совсем не считая одобрения Агентства по приборам, если часть оборудования, такая как имплантат, должна использоваться на многих пациентах. Интересно, что ни один общественный орган не нуждается в общем этическом разрешении, хотя эти вопросы являются сложными. Если рассмотреть возможности имплантатов этого типа в космических путешествиях, то они существенно отличаются от тех, которые рассматривались ранее для мозга, выращенного внутри тела робота. В этом случае пациент рассматривает любую технологию как новое двунаправленное расширение своего тела, похожее на другую ногу или руку.
Однако в действительности расширение может принять любую желаемую техническую форму. Это, безусловно, не обязательно должна быть настоящая нога или рука, это может быть, например, колесное устройство. Какую бы форму она ни приняла, человек, мозг которого связан с ней как единственный управляющий элемент, воспринимает ее как себя.