ΓΔ: 925,83 1,53 (0,17 %)

Τζίρος: 68,57 εκατ. €   RT

7ος χρόνος, ημέρα 2051η
Κυριακή, 13 Ιουνίου 2021

ΓΔ: 925,83 1,53 (0,17 %)

Τζίρος: 68,57 εκατ. €   RT

Χακάροντας τον εγκέφαλο (για καλό σκοπό)

Χακάροντας τον εγκέφαλο (για καλό σκοπό)
Shutterstock

Καθώς η επιστήμη βυθίζεται όλο και περισσότερο στα άδυτα του εγκεφάλου, αποκρυπτογραφώντας τα μυστήρια του πιο πολύπλοκου οργάνου των έμβιων όντων, ένα πράγμα καθίσταται σαφές: η ελεγχόμενη νευροδιέγερση θα μπορούσε να ξεκλειδώσει τη διάγνωση και θεραπεία νευροψυχιατρικών διαταραχών, όπως η επιληψία και η νόσος του Πάρκινσον.

Ωστόσο, οι υφιστάμενες δυνατότητες σχεδιασμού μιας πλήρως εμφυτεύσιμης και βιοσυμβατής συσκευής ικανής να «χακάρει» και να χειραγωγήσει τα εγκεφαλικά κυκλώματα έχουν σημαντικούς περιορισμούς: η ανάλυση των ηλεκτρικών σημάτων σε επίπεδο νευρώνων δεν είναι αρκετά υψηλή. Παράλληλα, οι διατάξεις αυτού του τύπου απαιτούν συνηθώς μεγάλα, ογκώδη στοιχεία που καθιστούν δύσκολη την εμφύτευση και μεγάλο τον κίνδυνο επιπλοκών.

Ερευνητές από το Τμήμα Μηχανικής του Πανεπιστημίου Κολούμπια, βασιζόμενοι σε συσσωρευμένη εμπειρία πάνω στην ανάπτυξη μικρών, προσαρμόσιμων βιοηλεκτρονικών τρανζίστορ και υλικών, «ενορχήστρωσαν» έναν αριθμό συσκευών για να δημιουργήσουν εμφυτεύσιμα κυκλώματα υψηλής απόδοσης που επιτρέπουν την ανάγνωση και τον χειρισμό των εγκεφαλικών κυκλωμάτων.

Το σύστημα, με το όνομα multiplex-then-amplify (MTA) μπορεί να αποκτήσει - σε πραγματικό χρόνο - μεμονωμένα δυναμικά νευρωνικής δράσης χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια που βασίζονται σε πολυμερή. Τα δεδομένα αποθηκεύονται τοπικά, μέσα σε μια μικροσκοπική διάταξη με μέγεθος περίπου το ένα τέταρτο του ανθρώπινου αποτυπώματος.

Πηγή: ZIFANG ZHAO AND CLAUDIA CEA/COLUMBIA ENGINEERING

Η ΜΤΑ επέτρεψε στην ομάδα να αναπτύξει ένα νέο πρωτόκολλο για την καταστολή της παθολογικής σύζευξης μεταξύ του ιππόκαμπου και του εγκεφαλικού φλοιού σε πραγματικό χρόνο, σε περιπτώσεις επιληψίας. Στόχος των ερευνητών είναι η εφαρμογή στοχευμένων προσεγγίσεων νευροδιέγερσης, υψηλής απόκρισης, για μια σειρά λειτουργιών του εγκεφάλου. Με τον τρόπο αυτό ευελπιστούν να «χειραγωγήσουν» την δραστηριότητα νευρωνικών δικτύων ώστε να αντιμετωπίζουν νευροψυχιατρικές παθήσεις.

Η ιδέα της νευρωνικής διεπαφής δεν είναι καινούργια. Επιστήµονες ήδη έχουν δηµιουργήσει συσκευές ικανές τόσο για την ερµηνεία της εγκεφαλικής δραστηριότητας όσο και για τη διέγερση των νευρώνων στον εγκέφαλο. Ωστόσο καθώς η πρόοδος της τεχνολογίας οδηγεί τη σμίκρυνση των ηλεκτρονικών διατάξεων και η εξέλιξη των βιοεπιστημών επιτρέπει το πάντρεμα δύο έως πρόσφατα ασύμβατων κόσμων, η διεπαφή µεταξύ εγκεφάλου και υπολογιστών έχει αποκτήσει σημαντική δυναμική τα τελευταία χρόνια.

Το πλέον χαρακτηριστικό παράδειγμα, είναι το Neuralink, έργο του Έλον Μασκ, που µπορεί να ενσωµατώσει στον εγκέφαλο έως και 1.024 ηλεκτρόδια, πλάτους µόλις 5 micron, δηλαδή 0,005 χιλιοστών. Προς το παρόν, δηµιουργεί νευρωνικούς συνδέσµους µόνο στην εγκεφαλική επιφάνεια, ωστόσο τελικός στόχος είναι να εγκατασταθεί σε εσωτερικές δοµές, όπως ο υποθάλαµος που παίζει ουσιαστικό ρόλο στις ενδοκρινικές λειτουργίες, καθώς και σε διάφορα χαρακτηριστικά της συµπεριφοράς.

Φυσικά αυτού του είδους οι εξελίξεις δεν μπορούν παρά να εγείρουν ερωτηματικά που αγγίζουν την ίδια την ανθρώπινη φύση. Γιατί αν ένα ηλεκτρόδιο στον εγκέφαλο µπορεί να προλάβει μια επιληπτική κρίση ή να δώσει κίνηση σε ένα τεχνητό άκρο, κάποιο άλλο ίσως πυροδοτήσει βασικά συναισθήματα και ένστικτα, όπως ο φόβος, η αγάπη ή οργή.

Σε κάθε περίπτωση και αυτό το ερευνητικό πεδίο αν και πρωτόγνωρο, δεν πρόκειται να «παγώσει». Το ζήτημα που η ανθρωπότητα θα κληθεί να απαντήσει στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον, είναι αν το είδος μας θελήσει να διατηρήσει τις προπατορικές του αδυναμίες ή αν επιθυμεί να εξελιχθεί σε αυτό που ο Ισραηλινός ιστορικός Γιουβάλ Νώε Χαράρι έχει περιγράψει ως Homo Deus.