Neuralink ja ühiskond: Difference between revisions
| (46 intermediate revisions by 2 users not shown) | |||
| Line 1: | Line 1: | ||
= Neuralink = | = Neuralink = | ||
| Line 28: | Line 26: | ||
Eesmärgiks on seatud, et seadme paigaldamiseks poleks vaja inimesele teha üldanesteesiat, mis tähendab, et protsess peab olema äärmiselt kiire ning mugav. <ref name="Neuralink" /> | Eesmärgiks on seatud, et seadme paigaldamiseks poleks vaja inimesele teha üldanesteesiat, mis tähendab, et protsess peab olema äärmiselt kiire ning mugav. <ref name="Neuralink" /> | ||
== | == Neuropsühholoogilised haigused == | ||
Kuna mitteinvasiivsed liidesed ei ole suutelised tuvastama kindlaid neuropsühholoogiliste haiguste (näiteks epilepsia) tunnuseid reaalajas, sest selliseks ennustamiseks peab mõõtma aju tegevusi kindlatelt ajupiirkondadelt, mida võimaldab elektroodide sisendamine ajju. | Kuna mitteinvasiivsed liidesed ei ole suutelised tuvastama kindlaid neuropsühholoogiliste haiguste (näiteks epilepsia) tunnuseid reaalajas, sest selliseks ennustamiseks peab mõõtma aju tegevusi kindlatelt ajupiirkondadelt, mida võimaldab elektroodide sisendamine ajju. | ||
=== Epilepsia === | === Epilepsia === | ||
2017 aastal pakuti välja efektiivne meetod epilepsia ennustamiseks elektrilise aju tegevuse baasil, mis lubas ennustada krambihoogu kuni 5 sekundit enne selle ilmnemist. <ref> V. A. Maksimenko, S. van Heukelum, V. V. Makaov, J. Keldehuis, A. Lüttjohann, A. A. Koronovskii, A. E. Hramov ja G. van Luijtelaar, [https://www.nature.com/articles/s41598-017-02626-y "Absence Seizure Control by a Brain Computer Interface"]. [Online]</ref> <br> | 2017 aastal pakuti välja efektiivne meetod epilepsia ennustamiseks elektrilise aju tegevuse baasil, mis lubas ennustada krambihoogu kuni 5 sekundit enne selle ilmnemist. <ref> V. A. Maksimenko, S. van Heukelum, V. V. Makaov, J. Keldehuis, A. Lüttjohann, A. A. Koronovskii, A. E. Hramov ja G. van Luijtelaar, [https://www.nature.com/articles/s41598-017-02626-y "Absence Seizure Control by a Brain Computer Interface"]. [Online]</ref> <br> | ||
Selle aja jooksul on võimalik aju-arvuti liidesel genereerida signaal, et krambihoog alla suruda. See avastus annab Link'ile olulise rolli aidata täpsemalt patsiente, kellel on ravimiresistentne epilepsia. <ref name="Applications">A. N. Pisarchik, V. A. Maksimenko, A. E. Hramov, [https://www.jmir.org/2019/10/e16356 "From Novel Technology to Novel Applications"]. [Online]</ref> | Selle aja jooksul on võimalik aju-arvuti liidesel genereerida signaal, et krambihoog alla suruda. See avastus annab Link'ile olulise rolli aidata täpsemalt patsiente, kellel on ravimiresistentne epilepsia. <ref name="Applications">A. N. Pisarchik, V. A. Maksimenko, A. E. Hramov, [https://www.jmir.org/2019/10/e16356 "From Novel Technology to Novel Applications"]. [Online]</ref> | ||
=== | === Parkinsoni tõbi === | ||
Link'i vajalikkust ning tuleviku võimalusi näitab juba eksisteeriv aju süvastimulatsioon. See meetod loodi just Parkinsoni tõve | Link'i vajalikkust ning tuleviku võimalusi näitab juba eksisteeriv aju süvastimulatsioon. See meetod loodi just Parkinsoni tõve sümptomite leevendamiseks ning seda on kasutatud effektiivselt juba 1990. aastast. <ref>B. Ford [https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/electrical-brain-stimulation "Deep Brain Stimulation"]. [Online]</ref> | ||
See on loodud observatsiooni baasil, mis näitab, et kõrge sagedusega elekrilised stimulatsioonid mingis kindlas aju piirkonnas võivad tekitada kahjustuse | See on loodud observatsiooni baasil, mis näitab, et kõrge sagedusega elekrilised stimulatsioonid mingis kindlas aju piirkonnas võivad tekitada kahjustuse efekti ajukudet hävitamata. Aju süvastimulatsioon saavutatakse ühendades elektroodi kindlasse piirkonda ning selle [https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/pulse-generator pulsi generaatoriga] ühendades. Kuigi stimulatsioon vähendab parkinsoni sümptomeid, selle mõju ei ole siiski kindlalt igavene ning ei välista tulevikus teraapia vajadust. <ref>J. Volkmann, G.Deuschl, [https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/electrical-brain-stimulation "Parkinson's Disease and Related Disorders, Part II"]. [Online]</ref> | ||
== Ohutus == | == Ohutus == | ||
| Line 41: | Line 39: | ||
Selle robustsust kinnitavad katsed põrsaste peal, kes on teadaolevalt väga aktiivsed loomad ning armastavad teineteisega päid kokku puksida. | Selle robustsust kinnitavad katsed põrsaste peal, kes on teadaolevalt väga aktiivsed loomad ning armastavad teineteisega päid kokku puksida. | ||
Lisaks seadme robustsusele on ajju sisestatud elektroodid | Lisaks seadme robustsusele on ajju sisestatud elektroodid piisavalt pikad ning painduvad, et lubada kolju ning aju vahelist liikumist ning tänu sellele ei tekita need mingisuguseid vigastusi. | ||
Samuti on seadet võimalik ka eemaldada ning senini pole olnud sigadel mingisuguseid kõrvalmõjusid ka paar kuud peale eemaldamist. <ref name="Neuralink" /> | Samuti on seadet võimalik ka eemaldada ning senini pole olnud sigadel mingisuguseid kõrvalmõjusid ka paar kuud peale eemaldamist. <ref name="Neuralink" /> | ||
= Tulevik = | = Tulevik = | ||
= | = Aju-arvuti liides = | ||
Aju-arvuti liides on side- ja juhtimissüsteem, mis võimaldab peaaju ja välisseadmete vahelist kommunikeerimist. Nende eesmärk on anda kõikidele isikutele täiendatud või parandatud või lisatud inimese kognitiivseid ja sensormotoorseid funktsioone.<ref>Max O. Krucoff, Shervin Rahimpour, Marc W. Slutzky, V. Reggie Edgerton, Dennis A. Turner, [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5186786/ "Enhancing Nervous System Recovery through Neurobiologics, Neural Interface Training, and Neurorehabilitation"] [Online] </ref> | |||
== | AAL-id keskenduvad augmentatiivse side- ja juhtimistehnoloogia väljatöötamisele neile, kellel on rasked neuromuskulaarsed häired, nagu seljaaju vigastus või insult<ref>Chang S Nam, Jincheol Woo, Sangwoo Bahn, [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22435802/ "Severe motor disability affects functional cortical integration in the context of brain-computer interface (BCI) use"] [Online] </ref>. Tänased AAL-id määravad kasutaja kavatsuse erinevate elektrofüsioloogiliste signaalide põhjal. Nende signaalide hulka kuuluvad aeglased kortikaalsed potentsiaalid, P300 potentsiaalid ja peanahast registreeritud mü- või beeta-rütmid ning siirdatud elektroodide abil registreeritud kortikaalne neuronaalne aktiivsus. Tõhus töövõime inimese ja AAL-i vahel nõuab, et kasutaja kodeeriks oma ajust tulnud signaalides käsud ja et AAL tuletaks käsud signaalidest. Seega peavad kasutaja ja AAL-süsteem üksteisega nii algusest saati kohanema, et tagada stabiilne jõudlus.<ref name="Brain-computer interfaces for communication and control">Jonathan R Wolpaw, Niels Birbaumer, Dennis J McFarland, Gert Pfurtscheller, Theresa M Vaughan, [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12048038/ "Brain-computer interfaces for communication and control"] [Online] </ref> | ||
== Invasiivne == | |||
Invasiivne AAL tähendab seda, et see liides siiratakse otse ajukoesse kirurgiliselt. Üheks enimnimetatud põhjenduseks oma paremuse poolest on see, et sissetungitud seadmega saab luua nii-öelda otseühenduse ajuga, andes kõige parema ühenduse ajusignaalide vastuvõtmiseks. | |||
Invasiivseid elektroode esineb mitmel kujul: üksikud elektroodid, elektroodid, millel on mitu kontakti küljes, mitme elektroodi massiivid või nende kombinatsioonid erineva kujundusega. Elektroodid võivad olla suvalise pikkusega alates mõnest millimeetrist kuni mitu centimeetrit. Elektroode saab uurida konkreetselt igalt ajupiirkonnalt, kuigi täpsus väheneb koos implantatsiooni sügavusega, juhul kui seda ei aita magnetresonantstomograaf või kompuutertomograaf.<ref name="Will one prevail?" /> | |||
Neuralink on invasiivne aju-arvuti liides. Nende viis ühendada seade ajuga on lõigata tüki koljust, siis ühendada see seade elektroodide abil otse. Praeguseks pole Neuralink veel saanud FDA heakskiidu inimkatseteks, kuigi üks konkureeriv AAL-i ettevõte nimega Synchron oli saanud katseid teha enda seadmega<ref>Sissi Cao, [https://observer.com/2021/07/neuralink-competitor-synchron-receives-fda-permission-test-brain-implant-human/ "Rival of Elon Musk’s Neuralink Cleared by FDA to Test Brain Chip in Humans"] [Online] </ref>. Synchroni AAL-il pole vaja teostada ajukirurgiat selle seadme ühendamiseks, vaid Synchroni seade nimega Stentrode paigutatakse kaelas olevale veresoonele, mis seejärel saadab pika sondi veresoone kaudu ajju<ref>The Tesla Space, [https://youtu.be/7O9ZDygWZ58 The 2021 Neuralink Update Is Here!] [Online] </ref>. | |||
== Mitteinvasiivne == | |||
Kuigi EEG-põhiseid liideseid on lihtne kanda ja need ei vaja kirurgiat, on neil suhteliselt kehv ruumiline eraldusvõime ja neid ei saa tõhusalt kõrgema signaali sagedusega kasutada, kuna kolju summutab signaale, hajutades ja hägustades neuronite tekitatud elektromagnetlaineid. EEG-põhised liidesed nõuavad ka aega ja vaeva enne iga kasutusseasnssi, samas kui mitte-EEG-põhised ja ka invasiivsed liidesed ei nõua eelnevat koolitust.<ref name="Will one prevail?">Stephan Waldert, [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4921501/ "Invasive vs. Non-Invasive Neuronal Signals for Brain-Machine Interfaces: Will One Prevail?"] [Online] </ref> | |||
Elektrofüsioloogiliste signaalide põhjal tõlgitakse need reaalajas käskudeks, mis käitavad arvutikuvarit või muud seadet.<ref name="Brain-computer interfaces for communication and control" /> | |||
Praegu on elektroentsefalograafia ehk EEG kõige populaarsem meetod AAL-veerija rakendamiseks selle mitteinvasiivsuse, lihtsa töö ja suhteliselt madala hinna tõttu. Peanaha salvestatud EEG-signaalide madal signaali-müra suhe ja arvutuslikult tõhusate lahenduste puudumine EEG-modelleerimisel piiravad aga EEG-põhiste AAL-veerijate teabeedastuskiirusi, intrakortikaalse peamine eelis mitteinvasiivsete lähenemisviiside ees on olemuselt võimalik suurem teabeedastuskiirus.<ref>Xiaogang Chen, Yijun Wang, Masaki Nakanishi, Xiaorong Gao, Tzyy-Ping Jung, Shangkai Gao, [https://www.pnas.org/content/112/44/E6058 "High-speed spelling with a noninvasive brain–computer interface"] [Online] </ref> | |||
= Asenduskaubad = | = Asenduskaubad = | ||
Praegused konkureerivad aju-masina liidese ettevõtted on Synchron, NextMind ja Neurable. | |||
Nagu eelnevalt põhjendatud, on Synchron sarnane Neuralinkiga, kuid seda seadet ühendatakse ajuga teisel viisil. NextMind seade Sensor aga kasutab ajukoore närvitegevuse tuvastamiseks EEG-tehnoloogiat, seega on NextMind'i Sensor mitteinvasiivne. Masinõppe algoritmid tõlgivad need reaalajas digitaalseteks käskudeks.<ref>NextMind, [https://www.next-mind.com/ https://www.next-mind.com/] [Online] </ref> | |||
Neurable loob erinevaid aju-arvuti liideseid, mis aitavad kasutajatel end objektiivsemalt mõista. Nad loovad tehnoloogiat jõudluse optimeerimiseks, et avada inimpotentsiaali. Neil on olemas ka kõrvaklappide toode, mis aitab kasutajatel oma tegevusi jälgida ja nende tegevuste läbipõlemise vältimiseks optimeerida päeva tegevuskava.<ref>Neurable, [https://neurable.com/ https://neurable.com/] [Online] </ref> | |||
= Olukord tänapäevases ühiskonnas = | = Olukord tänapäevases ühiskonnas = | ||
Elon Muski 2020. aastal avaldatud Neuralingi tutvustus tekitas inimestes vastastikuseid tundeid. Teemast väheteadlikud pidasid Neuralinki huvitavaks uueks lahenduseks, millest saab kas täiesti teistsugune lähenemine inimese ja arvuti vahelisele suhtlusele või viis, kuidas tehnoloogiat kasutatakse ära inimeste kontrollimiseks. Ekspertide hinnang seisneb pigem Neuralingi praktilises tõenäosuses ja selle realistlikes piirangutes. | |||
== Probleemid == | == Probleemid == | ||
BCI ehk aju-arvuti liideste tehnoloogia on ühiskonna jaoks üsna võõras, mis on eelduseks kriitikale. Peamiseks küsimuseks seoses Neuralingiga on eetika ehk millised selle aspektid on inimlikkuse võtmes õiged ja millised valed. Neuralingi eetikaprobleeme võib defineerida sotsiaalsete, füüsiliste ja psühholoogiliste faktoritega. | BCI ehk aju-arvuti liideste tehnoloogia on ühiskonna jaoks üsna võõras, mis on eelduseks kriitikale. Peamiseks küsimuseks seoses Neuralingiga on eetika ehk millised selle aspektid on inimlikkuse võtmes õiged ja millised valed. Neuralingi eetikaprobleeme võib teemakohase Akram Jassim Jawadi kirjatüki eeskujul defineerida kirjanduse abil sotsiaalsete, füüsiliste ja psühholoogiliste faktoritega. | ||
=== Sotsiaalsed probleemid === | === Sotsiaalsed probleemid === | ||
| Line 68: | Line 89: | ||
Psühholoogilised probleemid puudutavad inimlikkust ja autonoomsust. Kui inimese mõtteviisi eest vastutava organi tegevust hakkab mõjutama uued mõjud, võib see muuta inimese identiteeditunnetust ja eetikataju. Inimlikkuse piire defineerivad mitmed aspektid, näiteks väärtushinnangud, maailmapilt, empaatiavõime ja muu taoline. Igapäevane tehnika võib neid osasid otseselt mõjutada, sest see kujundab inimeste elusid ja eluviise. Üheks peamiseks murekohaks on fiktsiooni ja reaalsuse eristamine teineteisest <ref> A. J. Jawad [https://www.researchgate.net/profile/Akram-Jawad/publication/349637410_Bioethics_of_Medical_Devices_Based_on_Brain_Computer_Interfaces_BCI/links/60392693299bf1cc26f4032f/Bioethics-of-Medical-Devices-Based-on-Brain-Computer-Interfaces-BCI.pdf "Bioethics of Medical Devices Based on Brain Computer Interfaces (BCI)"]. [Online]</ref> | Psühholoogilised probleemid puudutavad inimlikkust ja autonoomsust. Kui inimese mõtteviisi eest vastutava organi tegevust hakkab mõjutama uued mõjud, võib see muuta inimese identiteeditunnetust ja eetikataju. Inimlikkuse piire defineerivad mitmed aspektid, näiteks väärtushinnangud, maailmapilt, empaatiavõime ja muu taoline. Igapäevane tehnika võib neid osasid otseselt mõjutada, sest see kujundab inimeste elusid ja eluviise. Üheks peamiseks murekohaks on fiktsiooni ja reaalsuse eristamine teineteisest <ref> A. J. Jawad [https://www.researchgate.net/profile/Akram-Jawad/publication/349637410_Bioethics_of_Medical_Devices_Based_on_Brain_Computer_Interfaces_BCI/links/60392693299bf1cc26f4032f/Bioethics-of-Medical-Devices-Based-on-Brain-Computer-Interfaces-BCI.pdf "Bioethics of Medical Devices Based on Brain Computer Interfaces (BCI)"]. [Online]</ref> | ||
Neuralingi tulevik on tugevalt seotud erinevate meelelahutusvormidega, seega on kõigest aja küsimus see, millal seotakse BCI tehnoloogia sotsiaalmeediaga. | Neuralingi tulevik on tugevalt seotud erinevate meelelahutusvormidega, seega on kõigest aja küsimus see, millal seotakse BCI tehnoloogia sotsiaalmeediaga. Majid Fotuhi kirjutatu järgi on aja jooksul mitmed uuringud leidnud seoseid sotsiaalmeedia kasutuse ning mälu ja tähelepanuvõime vahel. Kui tekib võimalus olla sotsiaalmeediaga veelgi rohkem ühenduses, suureneb ka selle kasutamine ja süvenevad sellega kaasnevad probleemid. | ||
Sotsiaalmeedia võlu seisneb pidevas dopamiini vabanemisest tulevast rahulolust, mis tugineb erineva sisu tarbimisega. Tavaline kasutaja puutub lühikesel perioodil kokku väga paljude postitustega ja kuna igaüks järgib erinevat teemat, väheneb inimese võime keskenduda millegile kindlale. See mõjutab ka mälu, sest transaktiivne mälu on seotud ebavajaliku informatsiooni väljafiltreerimisega ja kui inimese tähelepanu keskpunktiks on sotsiaalmeedia, tundub kõik muu teda ümbritsev ebavajalik. <ref> M. Fotuhi [https://neurogrow.com/what-social-media-does-to-your-brain/ "What Social Media Does to Your Brain"]. [Online]</ref> | |||
== Kasutajate arvamus BCI tehnoloogiast == | |||
Johannes Kögeli, Ralf J. Joxi ja Orsolya Friedrichi avaldasid 2020. aastal artikli, mis võttis kokku mitme BCI kasutaja intervjuudest kogutud muljed ja kasutajakogemused. Üldiselt oli tagasiside positiivne ja isegi eufooriline, kuid oli ka neid, kelle tunded jäid neutraalseks. Peamiselt hindasid kasutajad dominantsust, kaasa aitamist taolise tehnoloogia arengus ja BCI mõju nende identiteeditunnetusele. | |||
=== Dominantsus === | |||
Aju-arvuti liideste kasutamine ei tähenda seda, et mingi inimese osa funktsionaalne ülesanne võetakse tehnika poolt üle. Pigem on selle tehnoloogia ülesandeks aidata kompenseerida mingit kaotatud võimet olles vajaliku osa asenduseks, seega on endiselt vajalik kasutaja enda initsiatiiv keskenduda seadme kontrollimisele sihipärase toimingu läbiviimiseks. See on mitme intervjueeritava arvates positiivne, sest see tundub loomulikum ja ootamatud toimingud tunduvad hirmutavana. Intervjueeritavad olid üksmeelel, et inimene peaks kontrollima tehnikat ja olema oma toimingute puhul mõtteliselt alati aktiivne. | |||
=== Kaasaaitamine === | |||
Kasutajad jagasid antud artiklis ka kogemusi oma treeningpäevade kohta. Levis ühine rahulolu, mille tingis võimalus kaasa aidata BCI tehnoloogia arengule. Kuna osad neist olid ka töövõimetud, tundsid nad end ebatavaliselt väärtuslikuna ja ühiskondlikele stigmadele vaatamata kasulikuna. Peale selle puudus osal grupist võime olla sotsiaalne näiteks rääkimispuude tõttu, kuid kasutades selle parandamiseks tehnoloogiat said nad taas võimaluse eksponeerida teistele kiiresti ja efektiivselt seda, mis nende mõttemaailmas toimub. | |||
=== Identiteeditunnetus === | |||
Üldiselt mõjub inimesele võimetus ülejäänud ühiskonnaliikmetega samastuda üsna laastavalt. See on tingitud liigsest enesekriitilisusest ja tekivad eeldused erinevatele psühholoogilistele probleemidele, näiteks ärevus, depressioon ja madal enesehinnang. Hakates kasutama aju-arvuti liideseid tundsid kasutajad end taas samaväärsena, sest nende puudujäägid olid esmakordselt kompenseeritud. Peale selle soovivad paljud end defineerida nende huvide ja hobide järgi, kuid paljudel pole see füüsiliste probleemide tõttu eriti võimalik. BCI tehnoloogia adapteerimine andis neile selle võimaluse ja tagajärjena ei defineeri nad end nii, nagu tegid nad seda enne muutust. <ref> J. Kögel, R. J. Jox ja O. Friedrich [https://bmcmedethics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12910-019-0442-2 "What is it like to use a BCI? – insights from an interview study with brain-computer interface users"]. [Online]</ref> | |||
= Kasutatud materjalid = | = Kasutatud materjalid = | ||
Latest revision as of 11:15, 6 December 2021
Neuralink
Neuralink on ettevõte, mille rajas Elon Musk 2016. aastal.
Firma nime ostis ta neurotehnoloogia teadlastelt Pedram Mohseni’lt ning Randolph Nudo’lt, kes arendasid välja seadme, mis võiks aju vigastustega inimesi aidata. Sealt edasi võttis selle edasi arendamise üle Elon Musk, et panustada tugevamalt samale eesmärgile nagu tema eellased.[2]
Elon Muski sõnul on Link (nii kutsub Neuralink seda seadet) see vahend, mis annab inimestele võimaluse võistelda kiirelt kasvava AI'ga. See on ka põhjus, miks ta firma üldse rajas, inimeste ning AI vahelise sümbioosi probleem, mida Elon näeb kui eksistentsiaalse ohuna. [3]
Seadme peamiseks eesmärgiks, mida nähakse, kui kõige saavutatavamana, sätestati kõiksugu ajuga seotud probleemide lahendamine. Täpsemalt probleemid nagu: mälukaotus, kuulmiskadu, pimedus, halvatus, depressioon, unetus, ekstreemne valu, krambihood, ärevus, sõltuvus, insuldid ning ajukahjustus. Hilisemaks eesmärgiks on teha võimalikuks aju-arvuti liidese kasutamine samadel eesmärkidel nagu kasutatakse erinevaid tänapäevaseid nutiseadmeid. Lisaks soovib E. Musk tulevikus muuta toote niivõrd odavaks, et seda võiks endale lubada iga inimene, kellel seda seadet vaja läheb. Tänaseks on ettevõte loonud väikese mündisuuruse seadme, mis võimaldab lugeda ajus olevate neuronite saadetud signaale ning selle põhjal välja arvestada liigeste täpne asukoht. [4] Seda kasutades on võimalik panna ka näiteks ahv mängima “Mõtte Pong’i”. (Monkey MindPong)
Meditsiin
Aju-arvuti liidesed on väga lubavad neurorehabilitatsioonis dissotsiatiivsetele sensoorsetele ning motoorsetele häiretele, neuro kommunikatsioonis, eksoskeletonides, kognitiivse oleku hindamises tänu nende võimalusele mõõta ajutegevust sügavates kihtides.[5] Lisaks võib leida Link'ist abi aju lahendamisel. See tõenäoliselt suurendab inimete arusaama ajutegevustest, miks ja kuidas kõik toimib, kus talletub inimese ajus informatsioon ning miks on aju selline nagu see on. Vastuse võib leida ka kõige suuremale küsimusele, milleks on teadvus.
Operatsioonirobot
Neuralink loodab seadme implanteerimiseks vajaliku roboti viia tehniliselt nii kaugele, et kaoks vajadus inimkäe osalusele selles protsessis.
Robot peab suutma lahti lõigata tüki koljust, iseseisvalt leidma kohad, kuhu tuleb sisestada elektroodid ning seejärel Link'i tugevalt kinnitama. Hetkel olemasolev prototüüpi kasutatakse vaid elektroodide installeerimisel ning õiged sisestuskohad valib robotit opereeriv ajukirurg. Seegi näitab, et olemas on töötav näidis ning tulevikus võib näha sellel robotil suuremat arengut. Peale roboti lõplikku valmissaamist võib oodata, et patsient, kes soovib endale Link'i paigaldada, võib juba selle paigaldamise päeval ka haiglast lahkuda ning toodet juba kasutada. Eesmärgiks on seatud, et seadme paigaldamiseks poleks vaja inimesele teha üldanesteesiat, mis tähendab, et protsess peab olema äärmiselt kiire ning mugav. [4]
Neuropsühholoogilised haigused
Kuna mitteinvasiivsed liidesed ei ole suutelised tuvastama kindlaid neuropsühholoogiliste haiguste (näiteks epilepsia) tunnuseid reaalajas, sest selliseks ennustamiseks peab mõõtma aju tegevusi kindlatelt ajupiirkondadelt, mida võimaldab elektroodide sisendamine ajju.
Epilepsia
2017 aastal pakuti välja efektiivne meetod epilepsia ennustamiseks elektrilise aju tegevuse baasil, mis lubas ennustada krambihoogu kuni 5 sekundit enne selle ilmnemist. [6]
Selle aja jooksul on võimalik aju-arvuti liidesel genereerida signaal, et krambihoog alla suruda. See avastus annab Link'ile olulise rolli aidata täpsemalt patsiente, kellel on ravimiresistentne epilepsia. [5]
Parkinsoni tõbi
Link'i vajalikkust ning tuleviku võimalusi näitab juba eksisteeriv aju süvastimulatsioon. See meetod loodi just Parkinsoni tõve sümptomite leevendamiseks ning seda on kasutatud effektiivselt juba 1990. aastast. [7] See on loodud observatsiooni baasil, mis näitab, et kõrge sagedusega elekrilised stimulatsioonid mingis kindlas aju piirkonnas võivad tekitada kahjustuse efekti ajukudet hävitamata. Aju süvastimulatsioon saavutatakse ühendades elektroodi kindlasse piirkonda ning selle pulsi generaatoriga ühendades. Kuigi stimulatsioon vähendab parkinsoni sümptomeid, selle mõju ei ole siiski kindlalt igavene ning ei välista tulevikus teraapia vajadust. [8]
Ohutus
Paigaldatav seade on vastupidav igasugustele põrutustele ning materjal, mida kasutatakse on koljuga väga sarnane. Selle robustsust kinnitavad katsed põrsaste peal, kes on teadaolevalt väga aktiivsed loomad ning armastavad teineteisega päid kokku puksida.
Lisaks seadme robustsusele on ajju sisestatud elektroodid piisavalt pikad ning painduvad, et lubada kolju ning aju vahelist liikumist ning tänu sellele ei tekita need mingisuguseid vigastusi. Samuti on seadet võimalik ka eemaldada ning senini pole olnud sigadel mingisuguseid kõrvalmõjusid ka paar kuud peale eemaldamist. [4]
Tulevik
Aju-arvuti liides
Aju-arvuti liides on side- ja juhtimissüsteem, mis võimaldab peaaju ja välisseadmete vahelist kommunikeerimist. Nende eesmärk on anda kõikidele isikutele täiendatud või parandatud või lisatud inimese kognitiivseid ja sensormotoorseid funktsioone.[9]
AAL-id keskenduvad augmentatiivse side- ja juhtimistehnoloogia väljatöötamisele neile, kellel on rasked neuromuskulaarsed häired, nagu seljaaju vigastus või insult[10]. Tänased AAL-id määravad kasutaja kavatsuse erinevate elektrofüsioloogiliste signaalide põhjal. Nende signaalide hulka kuuluvad aeglased kortikaalsed potentsiaalid, P300 potentsiaalid ja peanahast registreeritud mü- või beeta-rütmid ning siirdatud elektroodide abil registreeritud kortikaalne neuronaalne aktiivsus. Tõhus töövõime inimese ja AAL-i vahel nõuab, et kasutaja kodeeriks oma ajust tulnud signaalides käsud ja et AAL tuletaks käsud signaalidest. Seega peavad kasutaja ja AAL-süsteem üksteisega nii algusest saati kohanema, et tagada stabiilne jõudlus.[11]
Invasiivne
Invasiivne AAL tähendab seda, et see liides siiratakse otse ajukoesse kirurgiliselt. Üheks enimnimetatud põhjenduseks oma paremuse poolest on see, et sissetungitud seadmega saab luua nii-öelda otseühenduse ajuga, andes kõige parema ühenduse ajusignaalide vastuvõtmiseks.
Invasiivseid elektroode esineb mitmel kujul: üksikud elektroodid, elektroodid, millel on mitu kontakti küljes, mitme elektroodi massiivid või nende kombinatsioonid erineva kujundusega. Elektroodid võivad olla suvalise pikkusega alates mõnest millimeetrist kuni mitu centimeetrit. Elektroode saab uurida konkreetselt igalt ajupiirkonnalt, kuigi täpsus väheneb koos implantatsiooni sügavusega, juhul kui seda ei aita magnetresonantstomograaf või kompuutertomograaf.[12]
Neuralink on invasiivne aju-arvuti liides. Nende viis ühendada seade ajuga on lõigata tüki koljust, siis ühendada see seade elektroodide abil otse. Praeguseks pole Neuralink veel saanud FDA heakskiidu inimkatseteks, kuigi üks konkureeriv AAL-i ettevõte nimega Synchron oli saanud katseid teha enda seadmega[13]. Synchroni AAL-il pole vaja teostada ajukirurgiat selle seadme ühendamiseks, vaid Synchroni seade nimega Stentrode paigutatakse kaelas olevale veresoonele, mis seejärel saadab pika sondi veresoone kaudu ajju[14].
Mitteinvasiivne
Kuigi EEG-põhiseid liideseid on lihtne kanda ja need ei vaja kirurgiat, on neil suhteliselt kehv ruumiline eraldusvõime ja neid ei saa tõhusalt kõrgema signaali sagedusega kasutada, kuna kolju summutab signaale, hajutades ja hägustades neuronite tekitatud elektromagnetlaineid. EEG-põhised liidesed nõuavad ka aega ja vaeva enne iga kasutusseasnssi, samas kui mitte-EEG-põhised ja ka invasiivsed liidesed ei nõua eelnevat koolitust.[12]
Elektrofüsioloogiliste signaalide põhjal tõlgitakse need reaalajas käskudeks, mis käitavad arvutikuvarit või muud seadet.[11]
Praegu on elektroentsefalograafia ehk EEG kõige populaarsem meetod AAL-veerija rakendamiseks selle mitteinvasiivsuse, lihtsa töö ja suhteliselt madala hinna tõttu. Peanaha salvestatud EEG-signaalide madal signaali-müra suhe ja arvutuslikult tõhusate lahenduste puudumine EEG-modelleerimisel piiravad aga EEG-põhiste AAL-veerijate teabeedastuskiirusi, intrakortikaalse peamine eelis mitteinvasiivsete lähenemisviiside ees on olemuselt võimalik suurem teabeedastuskiirus.[15]
Asenduskaubad
Praegused konkureerivad aju-masina liidese ettevõtted on Synchron, NextMind ja Neurable.
Nagu eelnevalt põhjendatud, on Synchron sarnane Neuralinkiga, kuid seda seadet ühendatakse ajuga teisel viisil. NextMind seade Sensor aga kasutab ajukoore närvitegevuse tuvastamiseks EEG-tehnoloogiat, seega on NextMind'i Sensor mitteinvasiivne. Masinõppe algoritmid tõlgivad need reaalajas digitaalseteks käskudeks.[16]
Neurable loob erinevaid aju-arvuti liideseid, mis aitavad kasutajatel end objektiivsemalt mõista. Nad loovad tehnoloogiat jõudluse optimeerimiseks, et avada inimpotentsiaali. Neil on olemas ka kõrvaklappide toode, mis aitab kasutajatel oma tegevusi jälgida ja nende tegevuste läbipõlemise vältimiseks optimeerida päeva tegevuskava.[17]
Olukord tänapäevases ühiskonnas
Elon Muski 2020. aastal avaldatud Neuralingi tutvustus tekitas inimestes vastastikuseid tundeid. Teemast väheteadlikud pidasid Neuralinki huvitavaks uueks lahenduseks, millest saab kas täiesti teistsugune lähenemine inimese ja arvuti vahelisele suhtlusele või viis, kuidas tehnoloogiat kasutatakse ära inimeste kontrollimiseks. Ekspertide hinnang seisneb pigem Neuralingi praktilises tõenäosuses ja selle realistlikes piirangutes.
Probleemid
BCI ehk aju-arvuti liideste tehnoloogia on ühiskonna jaoks üsna võõras, mis on eelduseks kriitikale. Peamiseks küsimuseks seoses Neuralingiga on eetika ehk millised selle aspektid on inimlikkuse võtmes õiged ja millised valed. Neuralingi eetikaprobleeme võib teemakohase Akram Jassim Jawadi kirjatüki eeskujul defineerida kirjanduse abil sotsiaalsete, füüsiliste ja psühholoogiliste faktoritega.
Sotsiaalsed probleemid
Sotsiaalsed probleemid seisnevad BCI privaatsuses ja turvalisuses, uuringute ja arenduse eetilisuses, seadme käsitlusviisides ning kooskõlas seadustega. Tegemist on seadmega, mis on manipuleeritav erinevate ühendustüüpide abil, seega on alati võimalus, et seade saab omaniku tahtmisega ebakõlas olevaid käsklusi või on isiklik informatsioon ligipääsetav tahtmatutele pooltele. Privaatsus oleks ohus ka valitsusega vastuollu sattumisel, sest julgeoleku organisatsioonidele jääks õigus vajadusel vajalikele andmetele, mis on eriti suureks probleemiks mittedemokraatlikes riikides. Selline vajadus võib tekkida ka juhul, kui neuralinki ennast on kasutatud väärteo täideviimise jaoks, seega on äärmiselt oluline kasutaja enda vastutustundlikkus seda eesmärgipäraselt kasutada.
Füüsilised probleemid
Füüsilised probleemid tähendavad sisuliselt kasutaja füüsilise heaolu ohustavaid faktoreid. Nimelt tõstatab suure hulgal turvalisusega seotud küsimusi tuhandete elektroodide paigaldamine ajju. Sellise meetoditega kaasneb risk tüsistustele, põletikele, neuronite moondele, veresoonte- ja koekahjustustele ning on ka võimalus, et immuunsus tuvastab seadet võõrkehana ja ei aktsepteeri seda. Neid ohtusid välditakse ekstreemsete sanitaarnõuete järgimisega ja paigaldamisel kasutatava robotite abiga. Lisaks on äärmiselt oluline pöörata tähelepanu pikaajalistele kõrvalmõjudele, sest BCI tehnoloogiad võivad tekitada meditsiiniliste ekspertide jaoks täiesti uusi katsumusi.
Psühholoogilised probleemid
Psühholoogilised probleemid puudutavad inimlikkust ja autonoomsust. Kui inimese mõtteviisi eest vastutava organi tegevust hakkab mõjutama uued mõjud, võib see muuta inimese identiteeditunnetust ja eetikataju. Inimlikkuse piire defineerivad mitmed aspektid, näiteks väärtushinnangud, maailmapilt, empaatiavõime ja muu taoline. Igapäevane tehnika võib neid osasid otseselt mõjutada, sest see kujundab inimeste elusid ja eluviise. Üheks peamiseks murekohaks on fiktsiooni ja reaalsuse eristamine teineteisest [18]
Neuralingi tulevik on tugevalt seotud erinevate meelelahutusvormidega, seega on kõigest aja küsimus see, millal seotakse BCI tehnoloogia sotsiaalmeediaga. Majid Fotuhi kirjutatu järgi on aja jooksul mitmed uuringud leidnud seoseid sotsiaalmeedia kasutuse ning mälu ja tähelepanuvõime vahel. Kui tekib võimalus olla sotsiaalmeediaga veelgi rohkem ühenduses, suureneb ka selle kasutamine ja süvenevad sellega kaasnevad probleemid.
Sotsiaalmeedia võlu seisneb pidevas dopamiini vabanemisest tulevast rahulolust, mis tugineb erineva sisu tarbimisega. Tavaline kasutaja puutub lühikesel perioodil kokku väga paljude postitustega ja kuna igaüks järgib erinevat teemat, väheneb inimese võime keskenduda millegile kindlale. See mõjutab ka mälu, sest transaktiivne mälu on seotud ebavajaliku informatsiooni väljafiltreerimisega ja kui inimese tähelepanu keskpunktiks on sotsiaalmeedia, tundub kõik muu teda ümbritsev ebavajalik. [19]
Kasutajate arvamus BCI tehnoloogiast
Johannes Kögeli, Ralf J. Joxi ja Orsolya Friedrichi avaldasid 2020. aastal artikli, mis võttis kokku mitme BCI kasutaja intervjuudest kogutud muljed ja kasutajakogemused. Üldiselt oli tagasiside positiivne ja isegi eufooriline, kuid oli ka neid, kelle tunded jäid neutraalseks. Peamiselt hindasid kasutajad dominantsust, kaasa aitamist taolise tehnoloogia arengus ja BCI mõju nende identiteeditunnetusele.
Dominantsus
Aju-arvuti liideste kasutamine ei tähenda seda, et mingi inimese osa funktsionaalne ülesanne võetakse tehnika poolt üle. Pigem on selle tehnoloogia ülesandeks aidata kompenseerida mingit kaotatud võimet olles vajaliku osa asenduseks, seega on endiselt vajalik kasutaja enda initsiatiiv keskenduda seadme kontrollimisele sihipärase toimingu läbiviimiseks. See on mitme intervjueeritava arvates positiivne, sest see tundub loomulikum ja ootamatud toimingud tunduvad hirmutavana. Intervjueeritavad olid üksmeelel, et inimene peaks kontrollima tehnikat ja olema oma toimingute puhul mõtteliselt alati aktiivne.
Kaasaaitamine
Kasutajad jagasid antud artiklis ka kogemusi oma treeningpäevade kohta. Levis ühine rahulolu, mille tingis võimalus kaasa aidata BCI tehnoloogia arengule. Kuna osad neist olid ka töövõimetud, tundsid nad end ebatavaliselt väärtuslikuna ja ühiskondlikele stigmadele vaatamata kasulikuna. Peale selle puudus osal grupist võime olla sotsiaalne näiteks rääkimispuude tõttu, kuid kasutades selle parandamiseks tehnoloogiat said nad taas võimaluse eksponeerida teistele kiiresti ja efektiivselt seda, mis nende mõttemaailmas toimub.
Identiteeditunnetus
Üldiselt mõjub inimesele võimetus ülejäänud ühiskonnaliikmetega samastuda üsna laastavalt. See on tingitud liigsest enesekriitilisusest ja tekivad eeldused erinevatele psühholoogilistele probleemidele, näiteks ärevus, depressioon ja madal enesehinnang. Hakates kasutama aju-arvuti liideseid tundsid kasutajad end taas samaväärsena, sest nende puudujäägid olid esmakordselt kompenseeritud. Peale selle soovivad paljud end defineerida nende huvide ja hobide järgi, kuid paljudel pole see füüsiliste probleemide tõttu eriti võimalik. BCI tehnoloogia adapteerimine andis neile selle võimaluse ja tagajärjena ei defineeri nad end nii, nagu tegid nad seda enne muutust. [20]
Kasutatud materjalid
- ↑ Neuralink.jpg
- ↑ A. Regalado, Meet The Guys Who Sold "Neuralink" to Elon Musk without Even Realizing It. [Online]
- ↑ C. Clifford, "Elon Musk’s brain-computer interface company Neuralink has money and buzz, but hurdles too". [Online]
- ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 Neuralink, Neuralink Progress Update, Summer 2020 (1:30, 5:45, 9:00, 16:47, 18:30, 59:55). [Online]
- ↑ 5.0 5.1 A. N. Pisarchik, V. A. Maksimenko, A. E. Hramov, "From Novel Technology to Novel Applications". [Online]
- ↑ V. A. Maksimenko, S. van Heukelum, V. V. Makaov, J. Keldehuis, A. Lüttjohann, A. A. Koronovskii, A. E. Hramov ja G. van Luijtelaar, "Absence Seizure Control by a Brain Computer Interface". [Online]
- ↑ B. Ford "Deep Brain Stimulation". [Online]
- ↑ J. Volkmann, G.Deuschl, "Parkinson's Disease and Related Disorders, Part II". [Online]
- ↑ Max O. Krucoff, Shervin Rahimpour, Marc W. Slutzky, V. Reggie Edgerton, Dennis A. Turner, "Enhancing Nervous System Recovery through Neurobiologics, Neural Interface Training, and Neurorehabilitation" [Online]
- ↑ Chang S Nam, Jincheol Woo, Sangwoo Bahn, "Severe motor disability affects functional cortical integration in the context of brain-computer interface (BCI) use" [Online]
- ↑ 11.0 11.1 Jonathan R Wolpaw, Niels Birbaumer, Dennis J McFarland, Gert Pfurtscheller, Theresa M Vaughan, "Brain-computer interfaces for communication and control" [Online]
- ↑ 12.0 12.1 Stephan Waldert, "Invasive vs. Non-Invasive Neuronal Signals for Brain-Machine Interfaces: Will One Prevail?" [Online]
- ↑ Sissi Cao, "Rival of Elon Musk’s Neuralink Cleared by FDA to Test Brain Chip in Humans" [Online]
- ↑ The Tesla Space, The 2021 Neuralink Update Is Here! [Online]
- ↑ Xiaogang Chen, Yijun Wang, Masaki Nakanishi, Xiaorong Gao, Tzyy-Ping Jung, Shangkai Gao, "High-speed spelling with a noninvasive brain–computer interface" [Online]
- ↑ NextMind, https://www.next-mind.com/ [Online]
- ↑ Neurable, https://neurable.com/ [Online]
- ↑ A. J. Jawad "Bioethics of Medical Devices Based on Brain Computer Interfaces (BCI)". [Online]
- ↑ M. Fotuhi "What Social Media Does to Your Brain". [Online]
- ↑ J. Kögel, R. J. Jox ja O. Friedrich "What is it like to use a BCI? – insights from an interview study with brain-computer interface users". [Online]
