Naukowcy prognozują, że jeszcze w tym wieku postęp w dziedzinie nanotechnologii doprowadzi do powstania interfejsu mózg-chmura obliczeniowa. To zapewni ludziom dostęp w czasie rzeczywistym do ogromnej wiedzy i mocy obliczeniowej. Komunikacja, edukacja, praca i w ogóle cały świat, jaki znamy obecnie ulegnie przemianie.

To, co kiedyś wydawało się fantazjami rodem z science fiction, dziś powoli staje się rzeczywistością. Jeszcze kilka dekad temu Internet, jaki znamy dzisiaj, w ogóle nie istniał. Szybka ewolucja technologii doprowadziła do tego, że obecnie wiele osób jest połączonych z siecią przez cały czas. Wielu nie wyobraża sobie życia bez niej. Postęp technologiczny dzieje się na naszych oczach, a naukowcy analizując te zmiany, pokusili się o pewne prognozy dotyczące naszej przyszłości.

Wyobraźmy sobie przyszłą technologię, która zapewnia natychmiastowy dostęp do całych zasobów światowej wiedzy, to potężnej mocy obliczeniowej i sztucznej inteligencji, po prostu myśląc o konkretnym temacie lub pytaniu. Taka technologia z pewnością odmieni nasze życie.

Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez badaczy z University of California, Berkeley oraz z US Institute for Molecular Manufacturing opublikowała na łamach pisma „Frontiers in Neuroscience” bardzo ciekawe prognozy. Według uczonych, gwałtowny postęp w nanotechnologii, nanomedycynie, sztucznej inteligencji i obliczeniach doprowadzi jeszcze w tym stuleciu do opracowania interfejsu łączącego neurony i synapsy w ludzkim mózgu z rozległymi sieciami przetwarzania w chmurze obliczeniowej w czasie rzeczywistym.

Koncepcję interfejsu łączącego ludzki mózg z chmurą obliczeniową (interfejs B/CI – Human Brain/Cloud Interface) zaproponował wynalazca Ray Kurzweil, który zasugerował, że nanoroboty neuronowe mogłyby zostać wykorzystane do połączenia kory mózgowej ludzkiego mózgu z „syntetyczną korą mózgową” w chmurze obliczeniowej.

Nanoroboty neuronowe są pomysłem Roberta Freitasa, Jr., starszego autora publikacji. Mogłyby one zapewnić bezpośrednie monitorowanie i kontrolę sygnałów z komórek mózgowych w czasie rzeczywistym.

– Urządzenia te poruszałyby się po ludzkim układzie naczyniowym, przekraczały barierę krew-mózg i precyzyjnie autopozycjonowały się wewnątrz organizmu, a nawet wewnątrz komórek mózgowych. Mogłyby bezprzewodowo przesyłać zakodowane informacje do i z sieci superkomputerów chmury w celu monitorowania stanu mózgu i ekstrakcji danych w czasie rzeczywistym – wyjaśnił Freitas.

Autorzy publikacji twierdzą, że takie połączenie umożliwiłoby pobieranie informacji do mózgu w stylu widzianym w filmie Matrix. – Interfejs B/CI, w którym pośredniczą neuronowe nanoroboty, może dać jednostkom natychmiastowy dostęp do całej skumulowanej ludzkiej wiedzy dostępnej w chmurze, jednocześnie znacznie poprawiając ludzkie zdolności uczenia się i inteligencję – przyznał współautor publikacji, dr Nuno Martins.

Ale technologia B/CI może również być fundamentem dla przyszłego „globalnego supermózgu”, który łączyłby w sieci mózgi poszczególnych ludzi i sztuczną inteligencję. Choć może brzmi to niewiarygodnie, jak z hollywoodzkich produkcji, to nie oznacza, że to tylko fantazja. W pewnym sensie jesteśmy już w połowie drogi. Tak naprawdę interfejs B/CI jest rozwinięciem dzisiejszego Internetu.

Naukowcy w publikacji odnieśli się do eksperymentów z interfejsem mózg-mózg przeprowadzanych w ubiegłym roku. Naukowcy z University of Washington i Carnegie Mellon University za pomocą wspomnianego interfejsu połączyli mózgi trzech osób. Interfejs opracowany przez badaczy umożliwił trzem osobom współpracę i wspólne rozwiązywanie zadań za pomocą bezpośredniej komunikacji mózg-mózg. W eksperymencie sprawdzającym funkcjonowanie interfejsu uczestnikom zlecono uczestnictwo w grze podobnej Tetris. Uczeni swój interfejs nazwali BrainNet.

„Prezentujemy BrainNet, który, według naszej wiedzy, jest pierwszym, wieloosobowym, nieinwazyjnym, bezpośrednim interfejsem mózg-mózg do wspólnego rozwiązywania problemów” – napisali autorzy badań we wstępie do publikacji. Interfejs łączy w sobie elektroencefalografię (EEG) do rejestrowania impulsów elektrycznych mózgu oraz przezczaszkową stymulację magnetyczną (transcranial magnetic stimulation, TMS), gdzie neurony są stymulowane za pomocą pól magnetycznych, w celu nieinwazyjnego dostarczania informacji do mózgu.

– Mimo że system BrainNet nie jest jeszcze szczególnie zaawansowany, to został już przetestowany, umożliwiając wymianę informacji opartych na myślach między poszczególnymi mózgami poprzez chmurę – wyjaśnił Martins. – System korzystał z zarejestrowanych impulsów elektrycznych „nadawców” i ze stymulacji magnetycznej „odbiorców”, pozwalając na wykonywanie wspólnych zadań – dodał.

– Rozwój neuronanorobotyki pozwoli na tworzenie w przyszłości supermózgów, które będą mogły wykorzystać myśli i moc obliczeniową dowolnej liczby ludzi i maszyn w czasie rzeczywistym. Taka wspólna świadomość może zrewolucjonizować demokrację, wzmocnić empatię i ostatecznie zjednoczyć kulturowo zróżnicowane grupy w prawdziwie globalne społeczeństwo – ocenił Martins.

Jak twierdzą autorzy publikacji, już dziś istniejące superkomputery mają prędkości przetwarzania zdolne do obsługi niezbędnych ilości danych neuronowych dla B/CI. I staję się one coraz szybsze.

Przekazywanie danych neuronowych do i z superkomputerów w chmurze może być raczej wąskim gardłem w rozwoju B / CI. Ale zanim połączymy nasze mózgi do rozwiązania pozostaje wiele problemów. Najważniejszym, według autorów artykułu, jest odpowiednio szybki transfer danych. – To wyzwanie obejmuje nie tylko znalezienie odpowiedniego pasma dla globalnej transmisji danych, ale także skupia w sobie problem wymiany danych między neuronami a chmurą za pośrednictwem małych urządzeń osadzonych głęboko w mózgu – wyjaśnił Martins.

Jednym z zaproponowanych przez autorów rozwiązań jest wykorzystanie nanocząstek magnetoelektrycznych do skutecznego wzmocnienia komunikacji między neuronami a chmurą. – Takie nanocząstki były już wykorzystywane u myszy do sprzęgania zewnętrznych pól magnetycznych z neuronowymi polami elektrycznymi – czyli do wykrywania i miejscowego wzmacniania sygnałów magnetycznych, a więc do zmiany aktywności elektrycznej neuronów. To również może działać odwrotnie: sygnały elektryczne wytwarzane przez neurony i nanoroboty mogą być wzmacniane za pomocą nanocząstek magnetoelektrycznych, aby umożliwić ich wykrywanie poza czaszką – tłumaczył Martins.

Choć prawdopodobnie największym wyzwaniem i też najbardziej ryzykownym momentem, byłoby wprowadzenie tych nanocząstek i nanorobotów bezpiecznie do mózgu. – Wymagana jest szczegółowa analiza biodystrybucji i biokompatybilności nanocząstek, zanim będą one mogły zostać uwzględnione w rozwoju ludzkim. Niemniej jednak, przy tych i innych obiecujących technologiach, rozwój B/CI może stać się rzeczywistością jeszcze przed przełomem wieku – podsumował Martins.

 

 

 

Źródło: EurekAlert!Science Alert, DziennikNaukowy