V současnosti se implantují lidem do mozku čipy, které
zajišťují pohyb, lidé tak mohou skrze počítač ovládat robotické paže a podobně.
Doktor Miguel Nicolelis však myslí za hranice pouhých robotických končetin.
Brainstorm
O brainstormingu slyšíme téměř denně ve škole, v práci,
kdekoliv. Zřídka kdy se ovšem stane, že opravdu vidíme, či slyšíme reálnou
mozkovou bouři. Mozková bouře označuje činnost neuronů v mozku, která byla
až do nedávna nezaznamenatelná. Doktor Nicolelis s jeho týmem ji však
zaznamenali. Byli schopni zaznamenat činnost stovky mozkových buněk najednou a
mohli tak změřit elektrické jiskření těchto buněk. Tuto činnost zaznamenali jak
obrazově, tak zvukově, takže mohli vidět i slyšet maličký kousek myšlenky. Po
deseti letech se podařilo týmu zaznamenat ještě vyšší počet neuronů najednou,
téměř dva tisíce buněk.
Sám doktor Nicolelis dodává mozkovým bouřím ještě hlubší
smysl a říká, že tím, že se snaží zaznamenávat, co největší počet neuronů
najednou se snaží „… porozumět něčemu základnímu ohledně naší lidské podstaty.
Protože jestli to ještě nevíte, všechno, co používáme k definování toho,
co je lidská podstata, vychází z těchto bouří (…), které definují naše
vzpomínky, naše přesvědčení, naše pocity, naše plány do budoucna. Vše co kdy
děláme, vše co každý člověk kdy udělal, dělá či udělá, vyžaduje úsilí populace
neuronů produkujících tento druh bouří.“ Prací neurovědců je poslouchat tyto mozkové
bouře a snažit se získat z nich zprávy, které přenášejí.
Proto byl vyvinut přístroj nazývaný Brain Machine Interface
(BMI), čili Mozkovo-přístrojové rozhraní. Tento přístroj má senzory, které
zaznamenávají elektrické signály v mozku, tedy mozkové bouře a tyto
signály přenášejí skrze počítač do robotické paže.
Opičí hrátky
BMI vyzkoušeli poprvé na opici jménem Aurora. Aurora hrála
počítačovou hru, v které za pomocí kurzoru, který ovládala joystickem,
měla překřížit terč objevující se na obrazovce. Za každou správnou reakci se jí
dostalo odměny v podobě kapky pomerančového džusu. Zatímco si Aurora dále
hrála video hru, byly zaznamenávány mozkové bouře v její hlavě, které byly
přenášeny do robotické paže, která se učila reprodukovat Aurořiny pohyby. Poté
následovalo zapnutí BMI. Aurora tak mohla hrát hru pouze skrze myšlenku, tedy
bez zapojení těla. Její myšlenky naváděly robotickou ruku. Aurora přijala
robotickou paži jako rozšíření svého těla.
Po deseti letech si však vědci uvědomili, že nepotřebují ani
robotickou paži a sestrojili počítačového Avatara. Pro tyto potřeby vytrénovali
opice, aby začali uvažovat ve virtuálním světě v první osobě a používali svou
mozkovou aktivitu ke kontrole Avatarových končetin. Opice měli zkoumat předměty
nacházející se ve virtuálním světě. Tyto objekty vypadaly totožně, ale když
Avatar přejel rukou po povrchu jednoho z objektů, vyslal elektrickou
zprávu, která napovídala opici o povrchové struktuře objektu, tato zpráva byla
doručena až do mozku opice a informovala ji o tom, čeho se Avatar dotýká. Po
čtyřech týdnech se opice naučily vnímat tento smysl a získaly tak nový, přeneseně
řečeno šestý, smysl.
Vědci se rozhodli posunout výzkum ještě dále. Před pár lety
se rozhodli přenášet mozkovou bouři opice z Duke University (Spojené
státy) do Kyota (Japonsko), kde bouři přijímal robotický humanoid. Opice
chodila na pásu a tím produkovala signály potřebné k pohybu. Tyto signály
přiměly robota chodit. Zajímavé je, že přenos signálu z mozku primátu k robotovi
byl o 20 milisekund rychlejší než přenos signálu z mozku do vlastních
končetin primáta.
Využití výzkumu
Výzkum je primárně zaměřen na pomoc lidem, kteří ochrnuli.
Bylo vytvořeno neziskové sdružení nazývané Walk Again Project, které sdružuje
vědce ze Spojených států, Brazílie a Evropy. Toto sdružení pracuje na vývinu
nového robotického těla, které nazývají exoskeleton. Tento je vyvíjen pro
neurologicky postižené lidi, kteří stále mají mozkové bouře, ale signály jimi
vysílané nemohou překonat překážku, jakou je například přerušení míchy.
Exoskeleton by měl představovat mozkovo-přístrojové rozhraní, které by
přijímalo signály mozkových bouří a přenášelo je do prostetik exoskeletonu,
takže výsledkem by byl pohyb.
Walk Again Project se chystá odhalit první verzi
exoskeletonu na otevírací ceremonii Mistrovství světa ve fotbale v červnu roku
2014.
Každý si asi domyslí, že poznatky, které neurovědci nabyli
během několikaletého výzkumu, mohou sloužit i k mnoha dalším účelům. Výzkum
by například mohl sloužit k vývinu počítačových her. Člověk by už nemusel
v rukou dřímat joystick, klávesnici nebo jiný ovladač, nemusel by se už
ani hýbat. Vše, co by dělal je, že by pomocí svých mozkových bouří hýbal
Avatarem ve virtuální realitě.
No comments:
Post a Comment