Sikäli kuin toivomme niin, ei ole todennäköistä, että apinoilla täynnä oleva huone pystyy koskaan toistamaan Shakespearen teoksia riippumatta siitä, kuinka kauan he istuvat siellä kirjoittaen. Mutta entä jos yhdisit heidän aivonsa? Voisiko he saavuttaa suuria asioita - tai ainakin saavuttaa korkeamman ajatteluvoiman?
Idea kiehtoi Miguel Nicolelisia, Duke-yliopiston Neuroengineering-keskuksen johtajaa. Nicolelisilla on paljon kokemusta eläinten aivojen kytkemisestä ja näkemiseen, mihin he kykenevät. Jo vuonna 1999 hän ja hänen tiiminsä Dukeissa yhdistivät rotan aivot robottivarteen. Siitä lähtien he ovat työntäneet aivojen ja koneiden rajapintojen rajoja.
Se johti Nicolelisia miettimään, mikä oli mahdollista, jos sen sijaan kytket aivot aivoihin. Voisiko eläimet oppia kirjaimellisesti ajattelemaan yhdessä?
Apinat lähtevät liikkeelle
Joten hän lähti katsomaan, pystyisivätkö useat eri eläinten aivot toimimaan yhdessä tehtävän suorittamiseksi. Tavoitteena oli luoda eräänlainen "orgaaninen tietokone".
Aikaisemmin tässä kuussa julkaisussa Scientific Reports julkaistu tutkimus, Nicolelis-ryhmä sijoitti ensin elektrodit kolmen reesusapinan aivoihin, kohdistaen liikkeeseen liittyvät alueet, ja nämä yhdistettiin tietokoneeseen, joka kontrolloi robottivarren kuvaa. Vaikka heidän aivojaan ei ollut kytketty yhteen, apinat, vaikkakin eri huoneissa, oppivat lopulta synkronoimaan ajattelunsa, jotta he voisivat liikuttaa näytön vartta ja napata pallon. Se ansaitsi heille palkkion mehusta.
Sitten tutkijat vaikeuttivat asioita. He loivat tilanteen, jossa avatar-käsivarsi voi liikkua kolmiulotteisessa tilassa. Mutta jokainen kolmesta apinasta pystyi hallitsemaan vain yhtä tai kahta liiketyyppiä - sanoa ylös tai alas, tai oikealle tai vasemmalle - joten kukaan apina yksin ei pystynyt liikuttamaan käsivarteensa tarpeeksi tehokkaasti voittaakseen mehua.
Ajan myötä heidän erilliset hermosolunsa alkoivat työskennellä yhdessä, ja pystyivät tietokoneen avulla liikuttamaan käsivartta ja pääsemään virtuaalipalloon. Apinat olivat tietämättä tekeneensä yhteistyötä, apinat olivat luoneet apinan superajun, sanoi Nicolelis tai kuten hän nimitti sitä, ”brainetiksi”.
Lisää mieli sulaa
Mutta Nicolelis ja Duke-tutkijat eivät lopettaneet siihen. He menivät askeleen pidemmälle neljän aikuisen rotan ryhmän kanssa. Sen sijaan, että yhdistäisivät aivonsa tietokoneen välityksellä, tällä kertaa eläinten aivot yhdistettiin suoraan.
Ne yhdistivät kaksi elektrodisarjaa jokaisen rotan aivoihin, kohdistaen liikkeeseen liittyvään alueeseen. Yksi elektrodi stimuloi tiettyä osaa aivoista, kun taas toinen tallensi sen aktiivisuutta. Kun yksi nopeus vastasi kosketusta, se kykeni välittämään tiedon reaktiosta muille rotille.
Kokeen ja virheen kautta rotat oppivat synkronoimaan aivonsa - josta heille palkittiin. Yhdessä kokeessa eläimet pystyivät tuottamaan erilaisia aivovasteita eri signaaleille, yhdelle sähköpulssille tai neljälle niistä. Kun se tapahtui, niistä neljästä aivosta oli tullut yksinkertainen tietokone, joka käsitteli vastausta ryhmänä.
Tämä tuli selvästi esiin rottakokeen toisella puoliskolla. Tällä kertaa eläimet saivat sähköstimulaatiomallit, jotka oli suunniteltu edustamaan nousevia tai laskevia lämpötiloja ja lisääviä tai laskevia ilmanpaineita. Perustuen siihen, kuinka aivot tulkitsivat ja reagoivat näihin kuvioihin, rotat pystyivät “ennustamaan” sateen.
Osoittautuu, että rotat olivat jatkuvasti tarkempia ennusteissaan, kun heidän aivonsa toimivat yhdessä kuin silloin, kun yksittäiset rotat yrittivät tehdä nämä ennusteet yksinään. Kuten Nicolelis selitti: ”Rotat voivat jakaa tehtävät eläimille, joten heidän henkilökohtainen työmääränsä oli pienempi. Emme odottaneet sitä alussa. ”
Aivojen voitto?
Kiehtovia juttuja, mutta mitä se tarkoittaa meille ihmisille? Uskooko Nicolelis, että jonain päivänä ihmisen aivot todella kytkeytyvät ratkaisemaan hämmentäviä ongelmia? Ja millainen tumma laatikko avataan, kun toisella henkilöllä on suora pääsy siihen, mitä tapahtuu aivojemme sisällä?
Omasta puolestaan Nicolelis näkee ihmisen ”brainetin” potentiaalisen arvon hoidettaessa neurologisia vammoja tai vammaisia ihmisiä. Hänen mielestään esimerkiksi aivohalvauksen saanut henkilö voi nopeuttaa kuntoutustaan, jos hän voisi oppia uudelleen kielensä ja motoriset kykynsä terveiden aivojen yhteydessä. Hän on myös sanonut, että hän voisi kuvitella ryhmän kirurgien liittyvän aivoihin suorittaakseen vaikean leikkauksen tai matemaatikoiden jakavan aivovoimaa monimutkaisen ongelman ratkaisemiseksi.
Tietenkin kestää hetken, ennen kuin ihmiset kytkeytyvät toistensa aivoihin. On selvää, että prosessista tulisi tulla paljon vähemmän invasiivinen kuin tehtiin apinoilla ja rotilla, joille elektrodit implantoitiin heidän aivoihinsa. Ja kun Duke-kokeet seurasivat rottien aivojen yhteistyötä, he seurasivat vain 3000 neuronia. Ihmisen aivot ovat paljon monimutkaisempia - sillä on vajaat 100 miljardia neuronia - joten tekniikan olisi todennäköisesti tallennettava ja siirrettävä tietoja satoista tuhansista neuroneista.
Haaste näyttää kuitenkin olevan paljon vähemmän pelottava kuin eettinen haaste, jota aivojen jakaminen herättää. Jos ihmiset tulevat osaksi aivot ja heidän aivosignaalit tallennetaan, menettävätkö he oikeuden pitää heidät yksityisinä? Ja sanotaan, että heillä olisi oikeus pitää salaisuutensa salaisina. Voisiko kuka tahansa aivoverkkoa valvova ryhmä tai yritys tai henkilö taata, että aivojen syvältä saatuja tietoja ei koskaan voida varastaa?
Se on kysymys toisesta päivästä, jonka tutkijat kuten Miguel Nicolelis toivovat saavansa mahdollisuuden kohdata.
