DARPA ซึ่งเป็นหน่วยงานวิจัยของกระทรวงกลาโหมกำลังจ่ายเงินให้นักวิทยาศาสตร์เพื่อคิดค้นวิธีในการอ่านใจทหารโดยใช้เครื่องมือเช่นวิศวกรรมพันธุกรรมของสมองมนุษย์นาโนเทคโนโลยีและลำแสงอินฟราเรด เป้าหมายสุดท้าย อาวุธที่ควบคุมความคิดเช่นฝูงของโดรนที่ใครบางคนส่งไปยังท้องฟ้าด้วยความคิดเดียวหรือความสามารถในการส่งภาพจากสมองหนึ่งไปยังอีกสมองหนึ่ง
ในสัปดาห์นี้ DARPA (หน่วยงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านการป้องกัน) ประกาศว่าหกทีมจะได้รับเงินทุนภายใต้โปรแกรม Nururgical Neurotechnology (N3) รุ่นต่อไป ผู้เข้าร่วมได้รับมอบหมายด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีที่จะให้ช่องทางสองทางสำหรับการสื่อสารที่รวดเร็วและไร้รอยต่อระหว่างสมองมนุษย์และเครื่องจักรโดยไม่ต้องผ่าตัด
"ลองนึกภาพใครบางคนที่กำลังทำเสียงขึ้นจมูกหรือคนที่อาจทำการวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมาก" จาค็อบโรบินสันผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพจากมหาวิทยาลัยไรซ์ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้นำทีมกล่าว
"มีความหน่วงแฝงนี้ที่ถ้าฉันต้องการสื่อสารกับเครื่องของฉันฉันต้องส่งสัญญาณจากสมองของฉันเพื่อเลื่อนนิ้วของฉันหรือขยับปากของฉันเพื่อสร้างคำสั่งด้วยวาจาและนี่เป็นการ จำกัด ความเร็วที่ฉันสามารถโต้ตอบด้วย ระบบไซเบอร์หรือระบบกายภาพดังนั้นความคิดอาจเป็นไปได้ว่าเราสามารถปรับปรุงความเร็วของการมีปฏิสัมพันธ์นั้น "
นั่นอาจเป็นสิ่งสำคัญเช่นเครื่องอัจฉริยะและคลื่นยักษ์ของข้อมูลที่คุกคามมนุษย์และในที่สุดก็สามารถหาแอปพลิเคชั่นในโดเมนทหารและพลเรือนโรบินสันกล่าว
การควบคุมจิตใจที่ก้าวหน้า
ในขณะที่มีความก้าวหน้าในความสามารถของเราในการอ่านและเขียนข้อมูลไปยังสมองความก้าวหน้าเหล่านี้มักอาศัยการปลูกถ่ายสมองในผู้ป่วยช่วยให้แพทย์สามารถตรวจสอบสภาพเช่นโรคลมชัก
การผ่าตัดสมองนั้นเสี่ยงเกินไปที่จะแสดงให้เห็นถึงการเชื่อมต่อในคนที่มีความสามารถ และวิธีการตรวจสอบสมองภายนอกในปัจจุบันเช่น electroencephalography (EEG) ซึ่งอิเลคโทรดเชื่อมต่อโดยตรงกับหนังศีรษะนั้นไม่ถูกต้อง ดังนั้น DARPA จึงพยายามกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาในส่วนต่อประสานสมอง - คอมพิวเตอร์ (BCIs) ที่ไม่รุกล้ำหรือบุกรุกน้อยที่สุด
หน่วยงานมีความสนใจในระบบที่สามารถอ่านและเขียนถึงตำแหน่งอิสระ 16 แห่งในสมองอันหนึ่งขนาดเท่าถั่วที่มีความล่าช้าไม่เกิน 50 มิลลิวินาทีภายในสี่ปีโรบินสันซึ่งไม่มีภาพลวงตาเกี่ยวกับขนาดของ ความท้าทาย
“ เมื่อคุณพยายามจับภาพสมองผ่านหัวกะโหลกมันยากที่จะรู้ว่าสัญญาณมาจากไหนและเมื่อใดและที่ไหนที่สัญญาณถูกสร้างขึ้น” เขากล่าวกับ Live Science “ ดังนั้นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่คือเราสามารถผลักดันขีด จำกัด แน่นอนของความละเอียดของเราทั้งในอวกาศและเวลาได้หรือไม่?”
ปรับแต่งสมองมนุษย์ทางพันธุกรรม
ในการทำเช่นนี้ทีมงานของ Robinson วางแผนที่จะใช้ไวรัสที่ดัดแปลงเพื่อส่งสารพันธุกรรมเข้าสู่เซลล์ซึ่งเรียกว่าเวกเตอร์ไวรัสเพื่อแทรก DNA เข้าไปในเซลล์ประสาทที่เฉพาะเจาะจงซึ่งจะทำให้พวกมันผลิตโปรตีนสองชนิด
โปรตีนชนิดแรกดูดซับแสงเมื่อมีการยิงของเซลล์ประสาทซึ่งทำให้สามารถตรวจจับกิจกรรมของระบบประสาทได้ ชุดหูฟังภายนอกจะส่งลำแสงแสงอินฟราเรดที่สามารถทะลุผ่านกะโหลกศีรษะและสมอง เครื่องตรวจจับที่แนบมากับหูฟังจะทำการวัดสัญญาณขนาดเล็กที่สะท้อนออกมาจากเนื้อเยื่อสมองเพื่อสร้างภาพของสมอง เนื่องจากโปรตีนบริเวณที่เป็นเป้าหมายจะปรากฏเข้มขึ้น (ดูดซับแสง) เมื่อเซลล์ประสาทถูกยิงสร้างการอ่านของสมองที่สามารถใช้ในการหาสิ่งที่คนมองเห็นได้ยินหรือพยายามทำ
โปรตีนที่สองจะเปลี่ยนเป็นอนุภาคนาโนของแม่เหล็กดังนั้นเซลล์ประสาทจึงสามารถถูกกระตุ้นด้วยแม่เหล็กเพื่อยิงเมื่อชุดหูฟังสร้างสนามแม่เหล็ก สิ่งนี้สามารถใช้ในการกระตุ้นเซลล์ประสาทเพื่อกระตุ้นภาพหรือเสียงในใจของผู้ป่วย เพื่อเป็นการพิสูจน์แนวคิดกลุ่มวางแผนที่จะใช้ระบบในการส่งภาพจาก 'visual cortex ของบุคคลหนึ่งไปยังอีกคนหนึ่ง
“ ความสามารถในการถอดรหัสหรือเข้ารหัสประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสเป็นสิ่งที่เราเข้าใจค่อนข้างดี” โรบินสันกล่าว "ที่วิทยาศาสตร์ที่เต็มไปด้วยเลือดฉันคิดว่าเราอยู่ที่นั่นถ้าเรามีเทคโนโลยีที่จะทำ"
พูดคุยกับโดรน
กลุ่มจาก Battelle สถาบันวิจัยที่ไม่แสวงหาผลกำไรกำลังเผชิญกับความท้าทายที่ท้าทายความสามารถมากขึ้น กลุ่มต้องการให้มนุษย์ควบคุมโดรนหลายตัวโดยใช้ความคิดเพียงอย่างเดียวในขณะที่ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ เช่นการเร่งความเร็วและตำแหน่งไปที่สมองโดยตรง
"จอยสติ๊กและเคอร์เซอร์คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ทางเดียวมากกว่าหรือน้อยกว่า" นักวิจัยอาวุโส Gaurav Sharma ซึ่งเป็นหัวหน้าทีมวิจัยกล่าว “ แต่ตอนนี้เรากำลังคิดถึงคนคนหนึ่งที่ควบคุมโดรนหลายตัวและมันเป็นแบบสองทางดังนั้นถ้าเสียงพึมพำกำลังเคลื่อนที่ไปทางซ้ายคุณจะได้รับสัญญาณประสาทสัมผัสกลับเข้าสู่สมองของคุณเพื่อบอกคุณว่ามันเคลื่อนไหวไปทางซ้าย”
แผนของกลุ่มอาศัยอาศัยอนุภาคนาโนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษด้วยแกนแม่เหล็กและเปลือกนอกของ piezoelectric ซึ่งหมายความว่าเปลือกหอยสามารถแปลงพลังงานเชิงกลเป็นพลังงานไฟฟ้าและในทางกลับกัน อนุภาคจะถูกฉีดหรือให้ยาทางจมูกและสนามแม่เหล็กจะนำพวกมันไปยังเซลล์ประสาทที่เฉพาะเจาะจง
เมื่อชุดหูฟังที่ออกแบบมาเป็นพิเศษใช้สนามแม่เหล็กกับเซลล์ประสาทเป้าหมายแกนแม่เหล็กจะเคลื่อนที่และออกแรงความเครียดบนเปลือกนอกเพื่อสร้างแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ทำให้เกิดไฟไหม้ของเซลล์ประสาท กระบวนการนี้ยังทำงานในสิ่งที่ตรงกันข้ามด้วยแรงกระตุ้นไฟฟ้าจากการยิงเซลล์ประสาทที่ถูกแปลงเป็นสนามแม่เหล็กขนาดเล็กที่เครื่องตรวจจับในหูฟังหยิบขึ้นมา
การแปลกระบวนการนั้นไปสู่การควบคุมโดรนไม่ใช่เรื่องง่ายยอมรับชาร์ แต่เขาก็ชื่นชมความท้าทายของ DARPA ที่ได้วางไว้ “ สมองเป็นพรมแดนสุดท้ายในวิทยาศาสตร์การแพทย์” เขากล่าว "เราเข้าใจน้อยมากซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ตื่นเต้นมากในการทำวิจัยในด้านนี้"
