Wirtualne ciało

Niemieccy naukowcy przezwyciężyli problemy stojące na przeszkodzie wymiany danych między układami elektronicznymi a mózgiem. Otwiera to drogę zarówno do doskonałych protez wzroku i słuchu, jak i - potencjalnie - kontroli umysłu

Nasze organizmy nie lubią implantów. Ryzyko odrzutu jest szczególnie duże w przypadku prób „instalacji” czegoś w mózgu. Tymczasem bezpośrednie sprzężenie z naszym „centralnym komputerem” jest jedyną możliwością poradzenia sobie z wieloma nieuleczalnymi schorzeniami lub efektami wypadków. Na przykład przy uszkodzeniu nerwu wzrokowego, prowadzącym do ślepoty, szansę przywrócenia wzroku daje wykorzystanie kamer zamiast oczu. Trzeba jednak obraz zamienić na impulsy elektryczne, przesyłane bezpośrednio do ośrodków wzroku. Takich potencjalnych zastosowań medycznych jest więcej. Niestety, do tej pory problemy techniczne stały na drodze praktycznego ich rozwiązania.

Informacja, która zabija

Nad stworzeniem urządzenia, które po zainstalowaniu w mózgu mogłoby przekazywać doń sygnały, pracuje w Max-Planck Institut für Biochemie w Martinsried zespół kierowany przez Petera Fromherza. Jego celem jest skonstruowanie tworów hybrydowych, składających się z organicznych sieci neuronowych oraz tradycyjnych, krzemowych półprzewodników. Największym problemem jest zmiana sposobu przenoszenia danych: z elektronów w klasycznych chipach w jony soli stanowiące nośnik informacji w obrębie kory mózgowej. Paradoksalnie elektrony zniszczyłyby komórki nerwowe, a jony soli – przyspieszyłyby rdzewienie układu elektronicznego. W projekcie profesora Fromherza zapobiega temu warstwa elektrolitu, oddzielająca komórkę nerwową od powierzchni układu elektronicznego. Gdy neuron zostaje wzbudzony, otwiera się kanał, przez który jon przepływa, wywołując powstanie ładunku elektrycznego w warstwie elektrolitu. Komunikację w drugą stronę zapewnia wykorzystanie efektu napięcia komórkowego – zostaje ono zwiększone, dzięki temu że warstwa elektrolitu działa jak rodzaj kondensatora. Podrażniona komórka otwiera kanał jonowy i stymuluje neuron.

Za pomocą tej samej metody układ elektroniczny może wykorzystać struktury białkowe do przechowywania informacji. Bardziej złożone systemy wymagają sięgnięcia po krzemowy układ CMOS, który pozwoli zastosować matrycę 128×128 sensorów połączonych z komórkami nerwowymi w mózgu. Przeprowadzono już udane eksperymenty na komórkach zwierzęcych, które były w stanie wymieniać informacje z układami krzemowymi.

Protezy i kontrola myśli

Zastosowania technologii łączenia układów elektronicznych z komórkami mózgu są szerokie. Stymulowanie ośrodka wzroku może posłużyć zarówno do zastosowania protezy pozwalającej widzieć, jak i do stworzenia „supertelewizora” prezentującego obraz w trybie 360 stopni. Wynalazek Petera Fromherza można wszak wykorzystać do oszukiwania dowolnego ze zmysłów, a co więcej – także do wpływania np. na zapamiętywanie informacji. W przyszłości możemy mieć więc do czynienia zarówno z systemami wspomagającymi pamięć, jak i kontrolującymi myśli, czy stworzeniem doskonałej rzeczywistości wirtualnej z symulacją wszystkich zmysłów. Technologia powstaje, a jej zastosowanie nie będzie już zależało od inżynierów.

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.