מיגל ניקולליס: קופה ששולטת ברובוט בכוח מחשבותיה. לא. באמת.

סוג מדע מערכת העצבים שאני והעמיתים שלי עוסקים בו הוא כמעט כמו חזאות. אנחנו תמיד רודפים אחר סופות. אנחנו רוצים לראות ולמדוד סערות - כלומר,סערות מוח. וכולנו מדברים על סערות-מוח בחיי היומיום שלנו, אבל אנחנו רק לעתים נדירות רואים או מקשיבים לאחת. אז אני תמיד אוהב להתחיל שיחות אלה בהצגת אחת מהן ממש.

למעשה, הפעם הראשונה שהקלטנו יותר מנוירון אחד - מאה תאי מוח תאים בו זמנית- יכולנו למדוד את ניצוצות החשמל של מאה תאים חיים באותו בעל חיים, זו התמונה הראשונה שקיבלנו, 10 הדקות הראשונות של הקלטה זו. אז קיבלנו את פיסת מחשבה קטנה, יכולנו לראות אותה לפנינו.

אני תמיד אומר לתלמידים שיכולנו גם לקרוא למדען מוח סוג כלשהו, של אסטרונום, כי אנו מתמודדים עם מערכת שדומה רק מבחינת מספר תאים למספר הגלקסיות שיש לנו ביקום. וכאן אנחנו, מתוך מיליארדי נוירונים, מקליטים רק , לפני 10 שנים, מאה. אנחנו עושים עכשיו אלף. ואנו מקווים להבין משהו בסיסי אודות הטבע האנושי. שכן, אם אתם עדיין לא יודעים, כל מה שאנחנו משתמשים בו כדי להגדיר מהו טבע האדם שמגיע מסערות אלו, מגיע מסערות אלו שמתגלגלות מעל הגבעות והעמקים של מוחותינו ומגדירות את הזיכרונות שלנו, האמונות שלנו, הרגשות שלנו, התוכניות שלנו לעתיד. כל מה שאנו עושים אי פעם, כל דבר שכל אדם אי פעם עשה, עושה או יעשה, מצריך את העמל של אוכלוסיות נוירונים שמפיקות סוגים אלה של סערות.

והצליל של סערת מוח, אם מעולם לא שמעתם אחת, הוא קצת כמו זה. אתה יכול להגביר זאת אם אתה יכול. הבן שלי מכנה זאת "קליית פופקורן תוך האזנה לתחנת בוקר בלתי מכוונת". זהו מוח. זה מה שקורה בעת שסערות חשמליות אלה מנותבות לרמקול ואתה מקשיב לירי של מאה תאי מוח, המוח שלך נשמע כך - המוח שלי, כל מוח. ומה שאנחנו רוצים לעשות כמדעני מוח בזמן הזה הוא להאזין למעשה לסימפוניות אלו, לסימפוניות אלו של המוח, ולנסות לחלץ מהן את ההודעות שהן נושאות..

באופן מיוחד, לפני כ- 12 שנים יצרנו מכשיר שקראנו לו ממשק מכונת-מוח. ויש לכם תרשים כאן שמתאר איך זה עובד. הרעיון הוא, בואו ונציב חיישנים אחדים כדי להאזין לסערות אלו, לירי חשמלי זה, ונראה אם אפשר, באותו פרק זמן שלוקח לסערה זו לעזוב את המוח ולהגיע לרגליים או לידיים של בעל חיים- שהוא כחצי שניה- בואו ונראה אם אנחנו יכולים לקרוא אותות אלה, לחלץ הודעות מוטוריות המוטבעות בתוכה, לתרגם את זה לפקודות דיגיטליות ולשלוח אותן למכשיר מלאכותי שישחזר את הגלגל המוטורי הרצוני של מוח זה בזמן אמת. ונראה אם אנו יכולים למדוד כמה טוב אנחנו יכולים לתרגם את ההודעה כאשר אנו משווים לאופן שבו הגוף עושה זאת.

ואם אנחנו בעצם יכולים לספק משוב אותות חישה שחוזרים ממפעיל רובוטי, מכני, ממוחשב זה. שהינו כעת תחת השליטה של המוח, חזרה אל המוח, כיצד המוח מתמודד עם זה עם קבלת הודעות מפיסת מכונה מלאכותית.

וזה בדיוק מה שעשינו לפני 10 שנים. התחלנו עם קופה סופרסטאר בשם אורורה שהפכה לאחת מכוכבות העל של תחום זה. אורורה אהבה לשחק משחקי וידאו. כפי שאתם יכולים לראות כאן, היא אוהבת להשתמש בג'ויסטיק, כמו כל אחד מאיתנו, כל אחד מהילדים שלנו, כדי לשחק במשחק הזה. וכמו פרימטית טובה, היא אפילו מנסה לרמות לפני שהיא מקבלת את התשובה הנכונה. כך שאפילו לפני שהיא אמורה לחצות את המטרה שמופיעה עם הסמן שבשליטתה, עם ג'ויסטיק זה, אורורה מנסה למצוא את המטרה, לא משנה איפה היא. ואם היא עושה זאת, זה משום שבכל פעם שהיא חוצה את המטרה עם הסמן הקטן, היא מקבלת טיפה של מיץ תפוזים ברזילאי. ואני יכול לומר לכם, שכל קוף יעשה הכול בשבילכם אם תהיה לכם טיפה של מיץ תפוזים ברזילאי . למעשה כל יונקי העל עושים את זה. חישבו על זה.

ובכן, בעוד אורורה שיחקה במשחק הזה, כפי שראיתם, ועשתה אלף ניסויים ליום וקיבלה 97 אחוזים נכונים ו- ו- 350 מיליליטר מיץ תפוזים, אנחנו רושמים את סערות-המוח שמיוצרות בראשה ושולחים אותן אל זרוע רובוטית שלמדה לשחזר את התנועות שאורורה עשתה. כי הרעיון היה בעצם להפעיל את ממשק מכונת-מוח זו. ולגרום לאורורה לשחק את המשחק פשוט על-ידי חשיבה, ללא הפרעה של הגוף שלה. סערת המוח שלה מסוגלת לשלוט בזרוע שתזיז את הסמן ותחצה את המטרה. ולתדהמתנו, זה בדיוק מה שאורורה עשתה. היא שיחקה את המשחק מבלי להזיז את גופה.

לכן על כל מסלול של הסמן שאתם רואים כעת, זהו במדויק הרגע הראשון שהיא הבינה את זה. זהו בדיוק הרגע הראשון שכוונת המוח השתחררה מהתחומים הפיזיים של גוף של הפרימט ויכלה לפעול בחוץ, בעולם החיצוני הזה, רק על-ידי שליטה בהתקן מלאכותי. ואורורה המשיכה לשחק את המשחק, המשיכה לשמור על מציאת המטרה הקטנה ולקבל את מיץ התפוזים שהיא רצתה לקבל, שהיא השתוקקה לו.

ובכן, היא עשתה זאת כי, בשלב ההוא, היא רכשה זרוע חדשה. הזרוע הרובוטית שאתם רואים כאן, 30 יום מאוחר יותר, לאחר הסרטון הראשון שהראיתי לכם, נמצא תחת השליטה של המוח של אורורה והוא מעביר את הסמן כדי להגיע אל המטרה. אורורה עכשיו יודעת שהיא יכולה לשחק את המשחק עם זרוע רובוטית זו, אך היא לא איבדה את היכולת להשתמש בזרועותיה הביולוגיות כדי לעשות מה שהיא רוצה. היא יכולה לגרד לעצמה את הגב, היא יכולה לגרד אחד מאתנו, היא יכולה לשחק משחק אחר. לכל המטרות והאמצעים, המוח של אורורה כלל את אותו התקן מלאכותי כהרחבה של גופה. הדגם של העצמי שהיה במיינד של אורורה הורחב כדי לקבל זרוע אחת נוספת.

ובכן, עשינו זאת לפני 10 שנים. ורק הרצה קדימה של 10 שנים. רק בשנה שעברה הבנו שאתם אפילו לא צריכים שיהיה לכם מכשיר רובוטי. אתם יכולים רק לבנות גוף ממוחשב, אוואטאר, קוף אוואטאר. ולמעשה ניתן להשתמש בו עבור הקופים שלנו כדי לתקשר איתם, או באפשרותכם לאמן אותם שיקבלו בעולם וירטואלי את נקודת המבט של האדם - של אווטאר זה ולהשתמש בפעילות המוח שלה כדי לשלוט על התנועות של הידיים או הרגליים של האווטאר.

ומה עשינו בעצם היה לאמן את בעלי החיים ללמוד כיצד לשלוט באוואטארים אלה ולחקור אובייקטים שמופיעים בעולם וירטואלי. ואובייקטים אלה הם זהים מבחינה חזותית, אבל כאשר האוואטאר חוצה את פני השטח של אובייקטים אלה, הם שולחים הודעה חשמלית פרופורציונלית למרקם המיקרו-טקטילי של האובייקט שחוזר ישירות למוחו של הקוף, ומיידע את המוח מהו הדבר שבו נוגע האוואטאר. ובתוך ארבעה שבועות בלבד, המוח לומד לעבד את התחושה החדשה הזו ורוכש נתיב חושי חדש – כמו תחושה חדשה. ואתה באמת משחרר את המוח עכשיו כי אתה מאפשר למוח לשלוח פקודות מוטוריות כדי להניע את האוואטאר הזה. והמשוב שמגיע מהאוואטאר מעובד ישירות על-ידי המוח ללא ההפרעה של העור.

אז מה שאתם רואים כאן הוא התרשים של הפעילות. אתם הולכים לראות בעל-חיים שבעצם נוגע בשלושת המטרות האלו. ועליו לבחור אחת משום שרק אחת נושאת את הגמול, את מיץ הפוזים שהם רוצים לקבל. ועליו לבחור בה באמצעות מגע בשימוש בזרוע וירטואלית, זרוע שאינה קיימת. וזה בדיוק מה שהם עושים.

זהו שחרור מלא של המוח מהאילוצים הפיזיים של הגוף ווהמוטוריות במשימה תפיסתית. בעל החיים שולט באווטר כדי לגעת במטרות. והוא חש את המרקם על-ידי קבלת מסר חשמלי ישירות במוח. והמוח מחליט מהו המרקם שקשור לגמול. הכיתובים שאתם רואים בסרט אינם מופיעים עבור הקוף. ואגב, הם לא קוראים אנגלית בכל מקרה, אז הם כאן רק בשביל שתדעו שהיעד הנכון משנה מיקום. ובכל זאת, הם יכולים למצוא אותם על ידי הבחנה טקטלית, והם יכולים ללחוץ עליו ולבחור אותו.

אז כאשר אנו מביטים במוחם של בעלי חיים אלה, בפאנל העליון אתם רואים את המערך של 125 תאים שמראים מה קורה עם פעילות המוח, הסערות החשמליות. של דוגמה זו של נוירונים במוח כאשר בעל החיים משתמש בג'ויסטיק. וזו תמונה שכל נוירופיזיולוג מכיר . המערך הבסיסי מראה שתאים אלה הם קידוד עבור כל הכיוונים האפשריים. התמונה התחתונה היא מה שקורה כאשר הגוף מפסיק להעביר ובעל החיים מתחיל לשלוט, או בהתקן רובוטי או באוואטאר ממוחשב. מהר ככל שנוכל לאפס את המחשבים שלנו, פעילות המוח זזה כדי לייצג כלי חדש זה, כאילו גם הוא היה חלק מגוף הפרימאט. המוח מטמיע זאת גם, מהר ככל שנוכל למדוד.

כך זה מציע לנו כי תחושת העצמי שלנו אינה מסתיימת בשכבת האפיתל האחרונה של גופנו, אלא מסתיימת בשכבה האחרונה של אלקטרונים של הכלים שעליהם אנו מפקדים עם המוח שלנו. הכינורות שלנו, המכוניות שלנו, האופניים שלנו, הכדורגל שלנו, הבגדים שלנו- כולם נבלעים על ידי מערכת להוטה מדהימה, דינמית זו שנקראת המוח.

כמה רחוק אנחנו יכולים לקחת את זה? ובכן, בניסוי שהרצנו לפני כמה שנים, לקחנו את זה עד הקצה. היה לנו בעל חיים שרץ על הליכון באוניברסיטת דיוק שבחוף המזרחי של ארצות הברית, שהפיק סערת מוח הכרחית כדי לנוע. והיה לנו מכשיר רובוטי, רובוט דמוי אדם, בקיוטו, יפן במעבדות ATR שחלם כל חייו להיות נשלט על ידי מוח, מוח אנושי, או מוח של פרימט.

מה שקורה כאן הוא שפעילות המוח שהפיקה את התנועות בקוף שודרה ליפן וגרמה לרובוט זה ללכת בעוד וידאו של הליכה זו נשלח בחזרה ל"דיוק", כך שהקופה יכלה לראות את רגליו של הרובוט הזה הולכות מול עיניה. אז אפשר היה לתגמל אותה, לא עבור מה שגופה עשה אבל תמורת כל צעד נכון של הרובוט בצד השני של כדור הארץ שנשלט על ידי פעילות המוח שלה.

הדבר המצחיק הוא, שמסע הלוך ושוב מסביב לעולם לקח 20 אלפיות שניה פחות ממה שלוקח לסערת המוח לעזוב את הראש, את ראשו של הקוף, ולהגיע לשרירים שלו. הקוף הניע רובוט שהיה גדול פי שש, לרוחב כדור הארץ. זהו אחד הניסויים שבהם הרובוט הזה היה מסוגל ללכת באופן עצמאי. זהו CB1 מגשים את חלומו ביפן תחת הבקרה של פעילות המוח של פרימאט.

אז לאן אנחנו לוקחים את כל זה? מה אנחנו הולכים לעשות עם כל המחקר הזה מלבד ללמוד את המאפיינים של היקום הדינמי שיש לנו בין האוזניים שלנו? טוב, הרעיון הוא לקחת את כל הידע והטכנולוגיה הזו ולנסות לשחזר אחת מהבעיות הנוירולוגיות החמורות ביותר שיש לנו בעולם. מיליוני אנשים איבדו את היכולת לתרגם את סערות המוח האלו לפעולה, לתנועה. למרות שהמוח שלהם ממשיך לייצר את הסערות האלו ואת הקוד לתנועות, הם לא יכולים לחצות מחסום שנוצר על-ידי פגיעה בעמוד השדרה.

אז הרעיון שלנו הוא ליצור מעקף, הוא להשתמש בממשקי מכונות-מוח אלה לשם קריאת אותות אלה, סערות מוח גדולות יותר שיכילו את הרצון לנוע שוב, לעקוף את הפגיעה באמצעות מיקרו-הנדסה ממוחשבת ולשלוח אותה לגוף חדש, גוף שלם המכונה שלד-חיצוני, חליפה רובוטית שלמה שתיהפך לגוף החדש של חולים אלה.

ובאפשרותכם לראות תמונה שמיוצרת על ידי קונסורציום זה. זהו קונסורציום ללא מטרות רווח בשם הפרוייקט של "לשוב וללכת." כי הוא מאחד מדענים מאירופה, מכאן בארצות הברית, ומברזיל שיעבדו יחד כדי לקבל למעשה גוף חדש זה שנבנה- - גוף שאנו מאמינים, באמצעות אותם מנגנוני פלסטיק שמאפשרים לאורורה ולקופים אחרים להשתמש בכלים אלה באמצעות ממשק מוח-מחשב וזה מאפשר לנו לשלב את הכלים שאנו יוצרים ומשתמשים בהם בחיי היומיום שלנו. אותו מנגנון עצמו, אנו מקווים, יאפשר לחולים אלה, לא רק לדמיין שוב את התנועות שהם רוצים לעשות ולתרגם אותן לתוך תנועות של גוף חדש זה, אבל בשביל גוף זה להיות מוטמע כגוף החדש שבו המוח שולט.

אז אמרו לי לפני כעשר שנים שזה לעולם לא יקרה, שזה היה כמעט בלתי אפשרי. ואני יכול רק לומר לכם שכמדען, גדלתי בדרום ברזיל באמצע שנות השישים צופה בכמה בחורים משוגעים שאומרים [לנו] שהם יגיעו לירח. והייתי בן חמש, ומעולם לא הבנתי מדוע נאסא לא שכרה את קפטן קירק וספוק כדי לעשות את העבודה; אחרי הכל, הם היו מאוד מיומנים- אבל רק לראות זאת כילד גרם לי להאמין, כמו שסבתא שלי נהגה לומר לי, שה "בלתי אפשרי הוא רק אפשרי שמישהו לא השקיע מספיק מאמץ כדי לגרום לו להתגשם."

אז הם אמרו לי שאי אפשר לגרום למישהו ללכת. אני חושב שאני אלך בעקבות העצה של סבתא שלי.

תודה.

(מחיאות כפיים)