Hvis tanker følelser og andre mentale aktiviteter bare er elektrokemiske signaler, der flyder rundt i et kæmpe netværk af hjerneceller, kan vi så forbinde signalerne med digital elektronik for at forbedre hjernens kapacitet og evner?
Det hævder stifter af Tesla og SpaceX, Elon Musk, i hvert fald.
For nylig præsenterede han ved den Musk-ejede virksomhed Neuralink’s hovedkvarter en lille chip belagt med elektroder, som er indopereret i en gris ved navn Gertrude.
Men er der hold i Elon Musks vision?
Elon Musk affærdigede forskers tvivl
Da jeg stillede spørgsmålstegn ved den bagvedliggende videnskab, affærdigede Elon Musk min tvivl i et tweet:
»Det er beklageligvis almindeligt for mange forskere at lægge for stor vægt på ideernes værdi og for lidt vægt på virkeliggørelsen af dem. Ideen om at rejse til Månen er banal, men selve rejsen er svær.« Sådan lød Elon Musks svar på forskers tvivl på Twitter.
‘Oversætter’ neuronal information
Hjerne-maskine-grænseflader (interfaces) bruger elektroder til at oversætte neuronal information, som kan styre eksterne systemer som en computer eller en robotarm, og jeg er rigtig godt bekendt med det arbejde, der skal til for at bygge dem.
I 2005 var jeg med til at udvikle Neurochips, der registrerede hjernesignaler (også kaldet ‘action potentials’) fra enkelte celler i flere dage ad gangen, og som endda kunne sende elektriske impulser tilbage til dyrets kranie.
Vi brugte Neurochips til at skabe kunstige forbindelser mellem områder i hjernen til at producere varige forandringer i hjernens netværk.
Vores enestående hjerner
Neuroforskerne har faktisk lyttet til hjernecellerne i vågne dyr siden 1950’erne, og i begyndelsen af det 21. århundrede blev hjernesignalerne fra aber brugt til at styre en kunstig arm.
I 2006 begyndte holdet bag BrainGate at indoperere flere hundrede elektroder i lammede patienters hjerner, hvilket resulterede i basal styring af markører og hjælpeanordninger.
Jeg nævner ikke disse eksempler for at nedgøre Neuralink-holdets bedrifter. De har bygget en anordning, som trådløst kan transmittere signaler fra de 1.024 elektroder i Gertrudes hjerne ved hjælp af en meget sofistikeret robot.
\ Om Forskerzonen
Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.
Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra Lundbeckfonden. Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af Lundbeckfonden. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.
Arbejdet halser af sted med syvmileskridt
Arbejdet halser af sted med syvmileskridt for holdet, der bevæger sig mod menneskeforsøg, og jeg tror, at deres arbejde vil forbedre præstationen af de hjernestyrede anordninger udviklet til handicappede personer.
Men Elon Musks ambitioner stopper ikke her. Han håber, at vi kan lære at læse og skrive tanker og minder, muliggøre telepatisk kommunikation og i sidste ende fusionere menneskelig og kunstig intelligens (AI).
Det er bestemt ikke ‘banalt’, og jeg tror ikke, det er er et skel, vi kan overvinde ved hjælp af teknologien alene.
Overføres til mere komplekse mentale processer?
I dag bruger de fleste interfaces en tilgang kaldet ‘biomimetic decoding’.
Først bliver hjerneaktiviteten registreret, mens brugeren forestiller sig en række forskellige handlinger som eksempelvis forskellige armbevægelser.
Når først vi ved, hvilke hjerneceller foretrækker forskellige retninger, kan vi ‘afkode’ de efterfølgende bevægelser ved at føre regnskab med deres aktionspotentialer (elektrisk signalmekanisme mellem celler, red.).
Denne tilgang fungerer for ganske enkle bevægelser, men kan den overføres til mere komplekse mentale processer?
Vigtige spørgsmål
Selv hvis Neuralink kunne tage tilstrækkelig mange prøver af de 100 milliarder celler i min hjerne, hvor mange forskellige tanker vil jeg så skulle tænke for at kalibrere en brugbar tankelæsningsanordning?
Hvor lang tid vil det tage? Lyder min tankeaktivitet overhovedet på den samme måde, hver gang jeg tænker den samme tanke? Hvis jeg tænker på at rejse til Månen, lyder min hjerne så ligesom Elon Musks?
Nogle forskere håber, at AI kan omgå disse problemer på samme måde, som det har hjulpet computere med at forstå tale.
Måske kan AI med en tilstrækkelig mængde data lære at forstå signaler fra en hvilken som helst hjerne.
Stor forskel på sprog og tanker
Men i modsætning til tanker blev sproget udviklet, så vi kan kommunikere med hinanden, og vi har som regel forskellige ting som grammatik og syntaks til fælles.
Selvom vi i store træk deler mange hjerneanatomiske træk, er vi alle helt unikke, når det gælder individuelle hjerneceller.
Neuroforskerne er for nylig begyndt at udforske mellemliggende strukturer samt lede efter strukturer i store cellegruppers aktivitetsmønstre.
Måske vil vi en dag afdække et universalt regelsæt for tankeprocesserne, der kan forenkle tankelæsningsprocessen, men vores nuværende forståelse leverer ingen garanti.
Alternativt kan vi gøre brug af hjernens egen intelligens. Måske skal vi tænke på hjerne-maskine-interfaces som et redskab, vi kan bruge til eksempelvis at køre bil.
Når vi bliver vist signalerne fra individuelle celler i vores egen hjerne i realtid, kan vi ofte lære at øge eller mindske denne aktivitet gennem en proces kaldet neurofeedback.
Måske kan vi ved hjælp af Neuralink lære at aktivere vores hjerneceller på den rigtige måde, så vi kan styre interfacet.
Hjernen er muligvis ikke så fleksibel som hidtil troet
Nylig forskning indikerer dog, at hjernen muligvis ikke er helt så fleksibel som hidtil troet, og neurofeedback-forsøgsdeltagere kæmper med at producere hjerneaktivitetens komplekse mønstre, som adskiller sig fra dem, der forekommer naturligt.
Når det handler om at påvirke hjernen – snarere end at aflæse den – står vi overfor en endnu større udfordring. Elektrisk stimulering aktiverer mange celler rundt om hver elektrode, hvilket også blev vist i forbindelse med Neuralink-præsentationen.
Men når celler med forskellige roller bliver blandet sammen, er det svært at producere en meningsfuld oplevelse.
Stimulering af visuelle hjerneområder kan gøre blinde personer i stand til at se lysglimt, men vi er stadig meget langt fra at kunne genskabe selv simple visuelle scener.
Optogenetik, der bruger lys til at aktivere genetisk modificerede hjerneceller, kan være mere selektiv, men det er endnu ikke forsøgt i en menneskehjerne.
\ Læs mere
Hjernen giver ikke sine hemmeligheder fra sig
Uanset om Elon Musk kan – eller bør – nå i mål med sin vision, vil de mange ressourcer, som han og andre tech-entreprænører investerer i hjerne-maskine-interfaces, uden tvivl fyre op under vores videnskabelige forståelse.
Jeg håber, at Elon Musk deler sit trådløse implantat med de mange forskere, som også forsøger at optrævle hjernens mysterier.
Men når det er sagt, så har mange års forskning afsløret, at hjernen ikke uden videre giver sine hemmeligheder fra sig. Den vil tværtimod formentlig modstå vores forsøg på hacking i adskillige årtier endnu.
Andrew Jackson modtager støtte fra Wellcome Trust, Medical Research Council og Engineering and Physical Sciences Research Council. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
