Elon Muskin aivosiru: Apina pelaa ajatuksen voimalla

Elon Muskin yhtiö Neuralink on opettanut apinan pelaamaan tietokonepeliä ajatuksen voimalla. Kunnianhimoinen tavoite on auttaa aivosirulla esimerkiksi halvaantuneita potilaita.

Elon Muskin yhtiö Neuralink on opettanut apinan pelaamaan tietokonepeliä ajatuksen voimalla. Kunnianhimoinen tavoite on auttaa aivosirulla esimerkiksi halvaantuneita potilaita.

Steve Jurvetson / Wikimedia Commons

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:

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.

Tulevaisuudessa laitteita voidaan ohjata pelkästään ajattelemalla, kun Neuralinkin aivoimplantin tuhannet elektrodit auttavat muuntamaan mutkikkaita aikeita esimerkksi robottikäsivarren tarkoiksi liikkeiksi.

©

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.

© Claus Lunau /Shutterstock

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.

© Claus Lunau/Shutterstock

3. Aivot muuttavat aikomuksen ohjeiksi

Ohuet johdot on yhdistetty tietokoneena toimivaan mikrosiruun, joka on kiinnitetty ihon alle pääkoppaan.

© Claus Lunau/Shutterstock

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.

© Neuralink

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.