-
Bild 1 av 3
Vid Newcastle University arbetar Dr Andrew Jackson med neurala implantat som en lösning för mänskliga motoriska dysfunktioner, inklusive stroke, ryggmärgsskador och degenerativa sjukdomar.
De är designade för att återansluta drabbade områden i hjärnan, antingen till robotsystem eller de ursprungliga musklerna och nerverna som de en gång kontrollerade.
”Vi är särskilt intresserade av att använda dessa signaler för att kontrollera implanterade stimulatorer som levererar elektriska strömmar till ryggmärgen, perifera nerver eller muskler, för att återuppliva förlamade lemmar,” säger han.
Liknande arbete har redan använts för att delvis återställa synen för personer som lider av blindhet, genom att kringgå skadade fotoreceptorer för att motverka degenerativa retinala sjukdomar.
Men direkt integration med hjärnan kan se medicinsk vetenskap gå utöver att bara reparera kroppen: det öppnar upp potentialen för mänskliga uppgraderingar. Att förbättra den ”perfekta” synen eller att placera styrkehöjande material i kroppen är bara två av möjligheterna.
Förbättrade människor
Craig Lundberg är en före detta brittisk soldat som förblindades i en raketdriven granatattack när han tjänstgjorde i Irak. 2010 blev han den första personen att testa BrainPort-systemet, en enhet som låter Lundberg ”se” med tungan.
Ett annat exempel på sensorisk substitution, enheten fungerar med en liten kamera inbäddad i ett par glasögon och en liten dyna av elektroder som vilar på tungan. När tungan stimuleras av elektroderna, känner hjärnan igen att dessa signaler inte är relaterade till smak, utan skickar dem istället till den visuella cortex.
Med hjälp av enheten kan Lundberg se objektens grundläggande struktur, vilket avsevärt underlättar hans rörlighet.
”När vi börjar se neurala implantat som verktyg snarare än proteser, leder det naturligtvis till spekulationer om förbättring”, säger Jackson. ”Vi använder verktyg hela tiden för att förbättra våra naturliga funktioner, och fysisk interaktion tillskansas alltmer av de virtuella anslutningarna som datorer, smartphones och internet erbjuder. Så att koppla ihop dessa verktyg direkt från hjärnan är kanske inte så långsökt.”
Faktum är att bioniskt förbättring av kroppens kapacitet redan har uppnåtts till en viss grad, om än i uppmärksamhetssökande stunts av pionjärer som är beroende av finansiering för att fortsätta sin forskning.
Professor Kevin Warwick vid University of Reading har utfört flera experiment för att förbättra sin egen kropp med hjälp av datorer och extrasensoriska enheter.
Ett exempel var att styra en robotarm över internet med hjälp av en rad elektroder – känd som BrainGate – implanterade i hans arm.
”Jag var i New York,” förklarar Warwick, ”och robothanden var i Reading. Mina hjärnsignaler kunde kontrollera handen och känna kraften som handen applicerade genom sensorer i fingertopparna. Mitt nervsystem förlängdes.”
Ändå är det extremt svårt att avgöra exakt hur förbättringsteknologin kommer att utvecklas. Jackson tror till exempel att neurala implantat skulle kunna dra fördel av hjärnans förmåga att koppla om sig själv, vilket medvetet framkallar dess naturliga plasticitet, så att en ny del av hjärnan tar över förlorad funktionalitet efter ett trauma, som en stroke. Detta skulle i slutändan användas, som han beskriver det, ”som en krycka som hjälper någon att återhämta sig från ett brutet ben”.
Militära hjärnor
Den amerikanska militärens framtida vetenskapshus, DARPA, har också använt datorer för att koppla hjärnan till konstgjorda delar av kroppen, i ett försök att ge militärer och kvinnor tankekontroll av robotiska lemmar.
Dess initiala avsikter är avhjälpande, med design som redan har demonstrerats som visar sårade soldater som kontrollerar en konstgjord arm genom att skicka signaler från hjärnan till bröstet, där pulserna plockas upp av sensorer i robotarmen. Det är ett enormt genombrott och ett som kan leda till hjärn- och muskelkontrollerade kroppsdräkter.
