Jos aivot ovat vain joukko biologisia "johtimia" ja "piirejä", niin miksi emme voi päivittää sen komponentteja tehdäksemme meistä parempia ja älykkäämpiä? Ainakin se on Defense Advanced Research Projects Agency -järjestön (DARPA) uuden salaisen tutkimushankkeen taustalla, tällä viikolla annetun ilmoituksen mukaan. Hankkeen tavoitteena on etsiä mahdollisuuksia parantaa ihmisen kognitiivisia kykyjä aktivoimalla ns. Synaptinen aivojen plastilisuus.
Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että tiettyjen perifeeristen hermojen (kanavien, jotka kuljettavat signaaleja aivoista ja selkäytimestä muualle vartaloon) stimuloiminen hermokemikaalien tuotannon käynnistämisellä hermosolujen uudelleenorganisoimiseksi voi lisätä ihmisen oppimiskykyä. Kohdennetun neuroplastisuuden koulutusohjelman kautta DARPA rahoittaa kahdeksan erilaista tutkimushanketta, joiden tarkoituksena on löytää tapoja parantaa oppimistuloksia sähköisen stimulaation avulla. Perimmäisenä tavoitteena on mukauttaa tätä tekniikkaa käytännössä sotilaiden oppimisen tehokkuuden parantamiseksi. Ihannetapauksessa tällä tavalla "muokattu" sotilas pystyisi esimerkiksi oppimaan uuden kielen vain muutamassa kuukaudessa, ei vuosissa. Lopussa,Jos DARPA löytää tavan modifioida aivoja tällä tavalla, niin tulokset todennäköisesti löytävät niiden sovelluksen paitsi sotilaallisissa myös siviilipiireissä.
"Ohjatun neuroplastisuuden koulutusprojektin tavoitteena on ymmärtää neuraaliprosesseja, jotka säätelevät ihmisen oppimisesta vastuussa olevia kognitiivisia toimintoja", kommentoi ohjelman johtaja Doug Weber.
Toisin sanoen, DARPA tutkii perustavanlaatuista biologiaa ja kehittää neurostimuloivia laitteita, jotka käyttämällä "biologisia johtojamme ja mikropiirejämme" voivat lisätä oppimista.
Johns Hopkinsin yliopiston DARPA-rahoitteinen ryhmä keskittyy puheemme ja kuulomme hallitsevien prosessien tutkimiseen ja analysointiin. Tutkijat aikovat kokeilla emättimen hermoa stimuloidakseen nähdäkseen, voiko sen stimulointi nopeuttaa uuden kielen ymmärtämistä ja oppimista. Toinen Floridan yliopistossa työskentelevä ryhmä tutkii, miten emättimen hermo stimulointi vaikuttaa havaintoon, kykyyn päästä tavoitteeseen, päätöksentekoon ja paikalliseen navigointiin laboratoriojyrsijöillä. Arizonan osavaltion yliopistosta koostuva ryhmä tutkii kolmoishermon stimulaation vaikutuksia ja sen vaikutuksia armeijan vapaaehtoisten näkö-, aisti- ja motorisiin toimintoihin, jotka tutkivat älykkyyden, havainnon,ammuntakoulutus ja päätöksenteko.
On huomattava, että markkinoilla on jo tuotteita, jotka tarjoavat parannuksia kognitiivisiin, psykologisiin ja fyysisiin kykyihin. Näiden tuotteiden todellisen toiminnan ymmärtämisen taso on kuitenkin erittäin heikko. Monien tutkijoiden mukaan nämä tuotteet eivät toimi ollenkaan. Ainakin tapa, jolla valmistajat lupaavat meille mainoskampanjoissaan. Siksi DARPA-ohjelman tavoitteena on ymmärtää paremmin sekä tutkia implantoitavien että ei-tunkeutuvien menetelmien tehokkuutta ihmisten kykyjen parantamiseksi sekä varmistaa nykyisin käytettävissä olevien menetelmien todellinen toiminta.
"Meillä on jonkin verran tietoa ääreishermojen yhteyksistä, mutta emme tiedä melkein mitään vaikutuksista, jotka niiden toimintojen neurostimulaatio voi aiheuttaa", Weber sanoo.
Jos neurostimulaation ja oppimisen tehokkuuden lisäämisen välillä löytyy todellinen yhteys, tämän ohjelman seuraava vaihe on sellaisten laitteiden kehittäminen, jotka lisäävät vieraiden kielten oppimisen nopeutta, kuva-analyysin tehokkuutta sekä paikalliseen navigointiin liittyvien ongelmien ratkaisemista.
Mainosvideo:
"Yleisesti ottaen tietokoneen ja aivojen välinen analogia ei todellakaan ole totta", sanoo projektiin osallistuvan Teksasin yliopiston Dallas-ryhmän johtava tutkija Michael Kilgard.
”Aivoissa on kuitenkin todella tiettyjä yhteyksiä A- ja B-pisteiden välillä. Kun katkaiset nämä yhteydet, menetät toiminnon. Tärkeintä on, että tämä "aivojohdotus" voi luoda uusia yhteyksiä. Ja meillä on tekniikoita näiden yhdisteiden tarkastelemiseksi ja tutkimiseksi."
Viime aikoihin asti Kilgardin työ keskittyi aivojen vaurioituneiden polkujen korjaamiseen. Jonkin verran edistystä on aivojen syvän stimulaation (implantit) ja transkraniaalisen suoran stimulaation (työtoimintojen muuttaminen käyttämällä ei-invasiivista sähköistä stimulaatiota) aloilla. Erityisesti sähköisissä stimulaatioissa, joita käytetään esimerkiksi aivojen vaurioituneiden neurokanavien korjaamiseen, auttamaan erilaisten mielenterveysongelmien hoidossa. Sama Kilgard on saavuttanut erittäin selvän menestyksen posttraumaattisen stressihäiriön hoidossa kohdennettua neuroplastista terapiaa käyttämällä.
”Haluamme ymmärtää kuinka parantaa aivovaurioita ja mitä tarvitaan aivojen johtojen vetämiseen. Loppujen lopuksi, jos kadotettu toiminto on mahdollista palauttaa, niin ehkä on mahdollisuus parantaa tämän toiminnon tehokkuutta esimerkiksi oppiaksesi uusia asioita nopeammin?"
Kilgardin mukaan voimme jonain päivänä (ja mieluiten lähitulevaisuudessa) kehittää vain muutama sata dollaria maksavan laitteen, joka voi kivuttomasti ja helposti nopeuttaa kykyämme oppia uusia kieliä. Nykyisellä rahoitustasolla Kilgard toivoo kehittävänsä tällaisen laitteen toimivan prototyypin viiden vuoden kuluessa ja lähettävän sen hyväksyttäväksi FDA: lle (Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto).
Valitettavasti hankkeen nykyisessä kehitysvaiheessa ei ole vielä tarkempia yksityiskohtia. Lisäksi voidaan jopa sanoa, että toistaiseksi koko idea perustuu vain tavallisiin tieteellisiin arvauksiin. Vielä on mahdotonta sanoa, toimiiko tämä lainkaan.
”Käytämme huipputeknisiä työkaluja tutkiaksemme molekyyli- ja soluprosesseja, jotka liittyvät tänään puhuttaviin toimintoihin. Mutta jopa edistyneimmillä työkaluilla on rajoituksensa”, Weber sanoo.
Tutkijoiden on kohdattava vakavia sosiaalisia ongelmia. On erittäin todennäköistä, että jotkut näkevät tällaisen DARPA-tutkimuksen pyrkimyksenä luoda uusi kognitiivisesti parannettujen supersotilaiden rotu. Totuus on, että virasto harjoittaa parhaillaan useita muita aivotutkimusprojekteja. Erityisesti kehitteillä on projekteja digitaalisten sirujen istuttamiseksi aivoihin, jotka voivat hoitaa mielisairauksia sekä palauttaa loukkaantuneiden sotilaiden motoriset ja muistitoiminnot.
Ohjelman tavoitteena on tällä hetkellä antaa aivoille "kevyt lisäys" lisäämällä sen tehokkuutta ja nopeutta uusien taitojen oppimisessa noin 30 prosentilla perinteisiin opetusmenetelmiin verrattuna. Mutta jos otetaan huomioon, että tavanomaisten analeptisten ja masennuslääkkeiden, kuten Ritalinin (Venäjällä kielletty) ja Modafinilin, käyttö on vapaasti saatavana Yhdysvalloissa ja jota opiskelijat usein käyttävät huomion keskittämiseen ja uneliaisuuden torjuntaan, aiheuttaa paljon kiistaa kansalaisten keskuudessa, mitä voimme sanoa aivojen todellisesta muokkauksesta. Aina on niitä, jotka ovat täysin sitä vastaan.
Sellaisten menetelmien vastustajat seisovat pääsääntöisesti suojelemaan ihmiskehon työn luonnollista luonnetta. Kannattajat puolestaan sanovat, että keinojen ja menetelmien etsiminen ihmiskehon toiminnan luonnollisten prosessien toiminnan parantamiseksi on looginen askel kohti evoluutiota. Siksi DARPA-tutkimus käynnistää todennäköisesti kokonaan uuden keskustelusarjan tästä aiheesta.
”Ensimmäiset huolenaiheet, kun avataan uutta tekniikkaa, liittyvät useimmiten sen turvallisuuteen, yhdenvertaiseen saatavuuteen kaikille ja valinnanvapauteen. On erittäin tärkeää vastata kaikkiin näihin kysymyksiin ja vakuuttaa yleisölle”, Weber summaa.
NIKOLAY KHIZHNYAK