Tietokonepeli Pong vaatii yleensä sauvaohjaimen, näppäimistön tai hiiren – muttei Pager-nimisen apinan tapauksessa. Yhdeksänvuotias makaki voi pelata ajatuksen voimalla, sillä sen aivokopan sisäpuolella on The Link-aivosirun prototyyppi.
Siru pystyy lukemaan aivosolujen viestejä ja tulkitsemaan ne kohdistimen liikkeiksi. Keksinnön takana on Muskin yritys Neuralink, joka tähtää muun muassa halvausten ja masennuksen parantamiseen ja kehittyvien sairauksien paljastamiseen.
Myös terveet ihmiset voivat hyötyä sirusta ennen pitkää. Neuralink aikoo esimerkiksi toistaa muistoja ja liittää aivot verkostoon, joka voi vastustaa pahantahtoista tekoälyä.
Pagerin saavutukset ovat siivittäneet Neuralinkin askeleita matkalla kohti päämäärää. Seuraava etappi on opettaa halvaantuneita käyttämään puhelinta ajatusohjauksella.
Näin Pager pelaa Pongia aivosirun avulla:
Apina opetteli ensin käyttämään sauvaohjainta. Joka kerta, kun se siirsi kohdistimen loistavalle ruudulle, se palkittiin putkesta suuhun tulevalla banaanipirtelöllä. Pagerin aivotoiminta rekisteröitiin sen pelatessa. Myöhemmin The Link korvasi sauvaohjaimen ja aivosolujen viestin ohjasivat kohdistinta. Lopulta Pager pystyi pelaamaan Pongia näytöllä täysin ilman sauvaohjainta.
Tekniikka esiteltiin elokuussa 2020. Muskin tutkimusryhmä osoitti voivansa lukea Gertrude-nimisen sian aivoviestintää.
Ennen kuin Elon Musk ja Neuralink voivat lunastaa odotukset, on saavutettava vielä koko joukko tieteellisiä tavoitteita.
Kolme suurinta haastetta ovat:
Haaste nro 1: Ymmärtää ja tulkita aivoimpulsseja
Yli 1 000 ohutta metallilankaa eli elektrodia, jotka yhdistetty Gertruden aivoihin, lukevat tämän kärsästä tulevia impulsseja. Impulssit luokitellaan ja muunnetaan ääniksi. Jos kaikki aivoissa risteilevät impulssit voidaan rekisteröidä ja tulkita samalla tavalla, niiden vauhdista ja tuottamista kuvioista voidaan päätellä kaikki liikkeemme, ajatuksemme ja muistomme.
Neuralinkin iso haaste onkin muuntaa mutkikkaat viestit tai käskyt merkityksellisiksi signaaleiksi, jotka voidaan tulkita ja välittää aivojen ulkopuolelle.
Ensinnäkin mutkikkaisiin tehtäviin tarvitaan enemmän elektrodeja kuin nykyiset tuhat, ja toiseksi Neuralink ei ole vielä todistanut, että aivoimplantilla voitaisiin lähettää merkityksellisiä viestejä toieen suuntaan eli aivoista esimerkiksi halvaantuneeseen ruumiinosaan tai toisen ihmisen aivoihin.
Tutkijat ovat toistaiseksi onnistuneet lähettämään vain yksinkertaista dataa ihmisaivoista toisiin sekä siirtämään liikekäskyjä ulkoiseen tukirankaan eli eksoskeletoniin.
Robottikäsivarsi liikkuu ajatuksen voimalla
1. Elektrodit ommellaan aivojen liikealueelle
Erikoisvalmisteinen ompelukone ompelee jopa 96 lankaa, joiden paksuus on vain kymmenesosa hiuksesta, motoriseen keskukseen, joka tulkitsee hermoimpulsseja. Langat ovat johtokimppuja, joissa on 32 elektrodia. Ne ommellaan 0,05 millimetrin välein, ja elektrodimääräksi tulee 3 072.
2. Elektrodit rekisteröivät aivojen aikeet
Motorinen keskus lähettää hermoimpulsseja jo ennen liikkeen alkamista eli siinä vaiheessa, kun henkilö ajattelee esimerkiksi käden liikuttamista. Motorisen keskuksen elektrodit ottavat vastaan kaikki ne hermoimpulssit, jotka liittyvät aiotun käden liikkeen suorittamiseen.
3. Aivot muuttavat aikomuksen ohjeiksi
Ohuet johdot on yhdistetty tietokoneena toimivaan mikrosiruun, joka on kiinnitetty ihon alle pääkoppaan.
4. Robottikäsi liikkuu
Virtapiirit muuttavat hermoimpulssit sähkösignaaleiksi, jotka välittyvät konekäteen. Kun henkilö alkaa ajatella käden liikuttamista, siru komentaa robottikättä tottelemaan.
Haaste nro 2: Turvallisuuden takaaminen
Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että elektrodit voivat vahingoittaa tai tappaa aivokudosta, aiheuttaa kudosten arpeutumista, päästää aivoihin bakteereja tai mennä palasiksi.
4,6 prosentissa tapauksissa aivoihin kiinnitetyt elektrodit aiheuttavat tulehduksen tai menevät rikki, todetaan eräässä tutkimuksessa.
Muissa tutkimuksissa on käytetty ratkaisuja, joita ei upoteta kalloon, tai ihmiskudoksesta tehtyjä elektrodeja. Kilpailijat vaikuttavat olevan Neuralinkin tuotetta turvallisempia.
The Linkin mitat ovat 8 x 23 mm, ja sen 1 024 elektrodia kiinnitetään aivoihin, joissa kukin niistä rekisteröi 0-4 aivosolun aktiivisuutta. Aivoissa on 86 miljardia aivosolua, eikä Neuralink ole paljastanut, kuinka monen toimintaa niistä aivoimplantin on kyettävä tarkkailemaan toimiakseen.
Haaste nro 3: Sairauksien ymmärtäminen
Aivoihin kiinnitetyillä elektrodeilla tehtävää syväaivostimulaatiota eli deep brain stimulationia (DBS) käytetään jo esimerkiksi Parkinsonin taudin hoidossa.
Neuralinkin tehtävälistalla olevat sairaudet tai ongelmat, kuten masennus, autismi ja unettomuus, voivat aiheutua monista syistä, eivätkä neurologit vielä tiedä niistä kaikkea puhumattakaan siitä, että niitä voitaisiin aina hoitaa.