Του Στάθη Παυλίδη,
Τα εμφυτεύματα στον ανθρώπινο εγκέφαλο δεν είναι μία καινούργια είδηση. Το όνειρο του ανθρώπου να ελέγχει έναν υπολογιστή με εγκεφαλικά κύματα, γνωστό και ως διεπαφή υπολογιστή-εγκεφάλου (brain–computer interface), απασχολεί τους ερευνητές εδώ και δεκαετίες. Σήμερα, οι ίδιοι ερευνητές λένε ότι μια διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή θα επιτρέπει σε ένα άτομο να χρησιμοποιήσει τις σκέψεις του για να ελέγξει μια συσκευή, όπως έναν υπολογιστή ή ένα τηλέφωνο. Κεφαλαιώδεις εφαρμογές αυτού του τύπου αποτελούν το Neuralink, καθώς και το Synchron, τα αποτελέσματα και οι προοπτικές των οποίων προκαλούν μεγάλο ενδιαφέρον στην επιστημονική και όχι μόνο κοινότητα και έρχονται να συντελέσουν καθοριστικά στη ζωή ανθρώπων με αναπηρίες, σωματικές βλάβες και πολλές ακόμα νόσους.
Πώς, ακριβώς, λειτουργούν αυτές οι συσκευές; Η παλαιότερη τεχνολογία εμφυτευμάτων προϋπέθετε τη σύνδεση της συσκευής με καλώδιο σε έναν υπολογιστή. Η συσκευή του Neuralink (παρόμοια λειτουργία έχει και το Synchron) ξεπερνάει αυτόν τον περιορισμό, καθώς λειτουργεί με μια μπαταρία που μπορεί να φορτιστεί ασύρματα και μπορεί να επικοινωνήσει ασύρματα με την εφαρμογή Neuralink, η οποία αποκωδικοποιεί τα δεδομένα και τα μετατρέπει σε δράση στον υπολογιστή. Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται περιλαμβάνει νευροηλεκτροφυσιολογική καταγραφή (neuroelectrophysiological recording), στην οποία η συσκευή-δέκτης αποκωδικοποιεί την ενεργοποίηση των νευρώνων όσο αυτοί λειτουργούν, για παράδειγμα στην κίνηση του χεριού. Το εμφύτευμα της Neuralink μπορεί και αναγνωρίζει την ενεργοποίηση αυτών των νευρώνων ακόμα και σε άτομα στα οποία τα νευρικά σήματα δεν φτάνουν στον μυ (σε άτομα σε παράλυση). Μπορεί, επίσης, και πυροδοτεί μια άλλη ενέργεια στη συσκευή-δέκτη, όπως για παράδειγμα την κίνηση του κέρσορα ενός υπολογιστή, τον έλεγχο ενός θερμοστάτη, το σβήσιμο μιας λάμπας.
Τι χρήση θα μπορούσαν να έχουν αυτές οι συσκευές; Ο αρχικός στόχος είναι να βοηθηθεί κάποιος που έχει υποστεί εγκεφαλικό ή που έχει κινητική εκφυλιστική νόσο, όπως το ALS ή άλλα σωματικά προβλήματα, ώστε να επικοινωνήσει απευθείας μέσω του εμφυτεύματος με μια εξωτερική συσκευή, όπως τηλέφωνο, tablet ή υπολογιστή, για την κάλυψη των καθημερινών αναγκών του.
Το 2021, η Neuralink έδειξε πώς αυτό λειτούργησε με εφαρμογή σε έναν πίθηκο, ο οποίος κατάφερε να ελέγχει έναν υπολογιστή με τον τρόπο που αναφέρθηκε. Η εγκατάσταση του Neuralink περιλαμβάνει την εγκατάσταση 1.024 ηλεκτροδίων. Τα νήματα των ηλεκτροδίων είναι κατασκευασμένα από ένα εύκαμπτο πολυμερές που είναι βιοσυμβατό, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να εμφυτευθεί με ασφάλεια στον εγκέφαλο, χωρίς να προκαλέσει καμία βλάβη. Τα νήματα εισάγονται στον εγκέφαλο, χρησιμοποιώντας ένα ειδικά σχεδιασμένο robot που μπορεί να τα τοποθετήσει με απίστευτη ακρίβεια. Αυτά τα νήματα ηλεκτροδίων έχουν τη δυνατότητα να φέρουν επανάσταση στον τομέα της νευροεπιστήμης, επιτρέποντας στους ερευνητές να μελετήσουν τον εγκέφαλο με άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια. Θα μπορούσαν, επίσης, να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία ποικίλων νευρολογικών καταστάσεων, όπως η νόσος του Πάρκινσον, η επιληψία και ο χρόνιος πόνος.
Ποιοί είναι οι κίνδυνοι που διατρέχει το άτομο με εγκεφαλικό εμφύτευμα; Έρευνες καταδεικνύουν ως βασικό πρόβλημα τη μετανάστευση του εμφυτεύματος, καθώς και απρόβλεπτες αλληλεπιδράσεις με τους γύρω ιστούς. Είκοσι συσκευές εμφυτεύτηκαν στο παρέγχυμα 10 προβάτων για 6 μήνες σε σχετική έρευνα. Οι ακτινογραφίες έγιναν απευθείας μετά την επέμβαση, στους 3 και τέλος στους 6 μήνες. Στη συνέχεια, τα πρόβατα υποβλήθηκαν σε ευθανασία και πραγματοποιήθηκε ιστολογική ανάλυση του εγκεφαλικού παρεγχύματος και παρατηρήθηκε μετακίνηση του εμφυτεύματος σε σχέση με σταθερό σημείο αναφοράς στον εγκέφαλο των προβάτων. Η έρευνα, βέβαια, επί του θέματος προχωράει ραγδαία και είναι ζήτημα χρόνου να ξεπεραστούν και τα προκείμενα εμπόδια.
Κυριότεροι στόχοι των εμφυτευμάτων περιλαμβάνουν την αντιμετώπιση νευρολογικών διαταραχών, τη βελτίωση της ανθρώπινης αντιληπτικής ικανότητας, καθώς και τη βελτιστοποίηση αλληλεπίδρασης ανθρώπου-μηχανής, δημιουργώντας μια συμβιωτική σχέση μεταξύ ανθρώπου και πανίσχυρων υπολογιστικών εργαλείων.
Συμπερασματικά, το μέλλον των εγκεφαλικών εμφυτευμάτων έχει ασύλληπτα μεγάλες προοπτικές, πολλές εκ των οποίων ούτε περνάνε από τη σκέψη μας. Όσο η τεχνολογία αυτών αναπτύσσεται, αναμένουμε ακόμα πιο συναρπαστικές εφαρμογές. Το μέλλον πρόκειται να μας εκπλήξει!
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- How does Neuralink Work?, tomorrow.bio. Διαθέσιμο εδώ
- What to know about human brain implants, CNN. Διαθέσιμο εδώ
- The Safety of Micro-Implants for the Brain, PubMed. Διαθέσιμο εδώ
- An Examination of Prospective Uses and Future Directions of Neuralink: The Brain-Machine Interface, PubMed. Διαθέσιμο εδώ
