U drugoj polovici 20. stoljeća medicina je pronašla neke prilično nevjerojatne načine zamjene dijelova ljudskog tijela koji su se počeli trošiti. Ili, evo još jedne ideje - danas česte stvari - pacemakera, izumljenog 50-ih godina.
Današnje inovacije omogućuju vraćanje sluha gluhima, vid slabovidnim, a ako pejsmejker ne pomogne, uskoro će biti moguće zamijeniti neispravno srce, poput stare benzinske pumpe u automobilu.
Ove tehnologije, koje su bile u povojima prije samo nekoliko desetljeća, sada su tako čvrsto ukorijenjene u naš život da se čine uobičajenim. Postoje medicinske tehnologije koje su u povojima, danas im se i dalje čini kao znanstvena fantastika, ali ako nas je povijest išta naučila, vrlo brzo i vrlo lako će ući u naš život kao i pacemakeri. Neki od njih bit će u obliku vezanosti za naša tijela, dok su drugi namijenjeni poboljšanju već funkcionalnih elemenata.
Brain-računalo sučelje
Sučelje mozak-računalo, poznato i kao sučelje mozak-računalo, upravo je ono što mislite: veza između ljudskog mozga i vanjskog uređaja. Takvo sučelje proizvod je znanstvene fantastike desetljećima, no vjerovali ili ne, prvi su se uređaji ove vrste pojavili i testirani na ljudima sredinom 90-ih. Sigurno je reći da se istraživanja od tada nisu zaustavila.
Promotivni video:
Od 1920-ih godina poznato je da mozak proizvodi električne signale, pa se sugerira da se ti signali mogu usmjeriti za upravljanje mehaničkim uređajem, ili obrnuto. Istraživanja na području neuroračunarskih sučelja započela su 60-ih godina (na majmunima, naravno), pojavili su se mnogi različiti modeli s različitim razinama invazivnosti, a tijekom posljednjih 15 godina ovo je područje doživjelo snažan porast.
Većina aplikacija uključuje ili djelomičnu obnovu vida ili sluha ili obnavljanje pokreta kod paraliziranih pacijenata. Jedan potpuno neinvazivni prototip demonstriran je početkom 2013. godine, što je omogućilo paraliziranoj osobi da upravlja računalom. Uređaj je pokupio vizualne signale koji su poslani sa stražnje strane mozga i analizirao je razne frekvencije kako bi shvatio što pacijent gleda i pomaknuo kursor tamo gdje je to potrebno.
egzoskelet
Općenito govoreći, egzoskeleti su više poput "bojnih odijela" poput onih u Starship Troopersu Roberta Heinleina ili Tonyja Starka u Iron Manu. Međutim, ono što razvijaju inženjeri i znanstvenici manje je osmišljeno za borbu protiv divovskih robota i osvajača s drugih planeta, a više za obnavljanje pokretljivosti invalida ili povećanje izdržljivosti i nosivosti.
Na primjer, jedna je tvrtka napravila 15-kilogramsko odijelo od aluminija i titana pod nazivom Ekso koje se već koristi u desecima američkih bolnica. Omogućuje hodanje osobama s paralizirajućim ozljedama leđne moždine. Ali jednom je takva prijava bila potpuno nepraktična zbog glomaznosti i težine takvog odijela.
Sličnu tehnologiju licencirao je Lockheed Martin za svoj univerzalni nosač tereta (HULC), koji je temeljito testiran i isporučit će se za vojnu upotrebu. Ovaj egzoskelet omogućuje običnoj osobi da nosi teret od 90 kilograma brzinom od 15 km / h, bez prolijevanja kapljice znoja. Dok Ekso koristi unaprijed programirane korake, HULC koristi akcelerometre i senzore tlaka za pružanje mehaničkih nastavka prirodnim pokretima korisnika.
Još jedan zanimljiv uređaj za upotrebu u medicinskom području izdala je japanska tvrtka Cyberdine. Njezin egzoskelet HAL dizajniran je za istu svrhu kao i Ekso - omogućiti osobama s invaliditetom hodanje.
Neuralni implantati
Neuralni implantati su svi uređaji koji se ubacuju u sivu tvar mozga. Iako neuronski implantat može biti neuroračunarsko sučelje i obrnuto, izrazi nisu sinonimni. Ono što egzoskeleti čine za tijelo, implantati rade za mozak - većina ih treba popraviti oštećena područja i kognitivne funkcije, dok drugi moraju mozgu omogućiti pristup vanjskim uređajima.
Upotreba neuronskih implantata za dubinsku stimulaciju mozga - prijenos posebno definiranih električnih impulsa na određene dijelove mozga - odobrena je još 1997. godine. Pokazalo se da su učinkovite u liječenju Parkinsonove bolesti i distonije, a također se koriste u liječenju kronične boli i depresije s različitim stupnjevima učinkovitosti.
Međutim, najčešće korišteni neuronski implantati ostaju kohlearni i retinalni implantati, oboje razvijeni u 1960-ima i dokazano djelotvorni u djelomičnoj obnovi sluha i vida.
Cyberlimbs
Protetika se već desetljećima koristi za zamjenu nestalih udova, ali njihova moderna verzija - cyber udovi - teži ne samo estetskoj zamjeni, već i funkcionalnoj. Krajnji zadatak takvih je vratiti ili zamijeniti izgubljeni ud sa potpunom funkcionalnošću i izgledom. Iako se, kao što smo već primijetili, neurokompjuterska sučelja sve češće koriste u razvoju proteza, u tijeku su druge studije koje bi trebale ukloniti ograničenja u ovom području.
Mnogi od postojećih uređaja koriste neinvazivna sučelja koja otkrivaju suptilne pokrete, recimo, prsnih mišića ili bicepsa za kontrolu robotske ruke. Moderni uređaji ove vrste pokazuju vrlo dobre motoričke sposobnosti, koje su se prilično primjetno poboljšale u posljednjih deset godina.
Osim toga, na ovom se području provode istraživanja koja bi trebala pružiti dvosmjerno sučelje - robotsku protezu koja će omogućiti pacijentu da osjeti što ga dodiruje umjetnom rukom; međutim, samo smo ogrebali površinu onoga što slijedi.
Na Harvardu su nova područja tkivnog inženjerstva i nanotehnologije kombinirana kako bi stvorila „kibernetsko tkivo“- ljudsko tkivo s ugrađenom funkcionalnom biokompatibilnom elektronikom. Charles Lieber, voditelj istraživačkog tima, rekao je sljedeće:
"Pomoću ove tehnologije prvi put možemo raditi u istom obimu kao i biološki sustav bez da je miješamo. U konačnici, radi se o spajanju tkiva s elektronikom na takav način da postaje teško odrediti gdje se tkivo završava i elektronika počinje."
Razvoj cyber biotehnologije dobro je u tijeku.
Exocortex
Ekstrapolirajući gore navedene ideje za budućnost, zamislite egzokortex. To je teoretski sustav za obradu informacija koji će interaktivno djelovati i osnažiti vaš biološki mozak - pravi spoj uma i računala.
To znači ne samo da će vaš mozak postati bolje skladište informacija, nego će i brže obraditi informacije - egzokortex će biti dizajniran za razmišljanje i svjesnost više razine. Ako je teško zamisliti, razmislite o činjenici da čovječanstvo već dugo koristi vanjske sustave za to. Moderna matematika i fizika ne bi postojale bez drevnih tehnologija pisanja i brojanja, a računala su samo jedan od otoka na dugom, dugom putu tehnološkog napretka.
Također, uzmite u obzir da već koristimo računala kao produžetak sebe. Sam Internet možemo promatrati kao svojevrsni prototip ove same tehnologije jer nam omogućava pristup ogromnim spremištima informacija; i uređaji kojima koristimo za pristup - našim računalima - daju nam sredstva za obradu podataka koje naš mozak jednostavno ne mora znati. Spoj dvaju sustava teoretski nam može dati sredstvo koje će ljudsku inteligenciju dovesti na izuzetno visok i nedostižan nivo. U teoriji.
Genetski inženjering
Genska terapija i genetski inženjering imaju možda najsnažniji potencijal bilo kojeg znanstvenog razvoja u povijesti. Razumijevanje evolucije i sposobnost mijenjanja genetskih komponenti toliko je nova za znanost da se može bez pretjerivanja reći da implikacije tih otkrića još nisu u potpunosti shvaćene; ljudi još uvijek smatraju da upotrebu ovih sfera smatra "preopasnom za eksperimente na ljudima".
Naravno, najočitija primjena je u iskorjenjivanju genetskih bolesti. Neki se genetski problemi mogu izliječiti u odraslih pomoću genske terapije, ali njegov najveći potencijal će se pokazati u embrionalnom testiranju - kad se etičke poteškoće završe. Pročitajte, na primjer, kako se modifikacija gena testira na majmunima. U budućnosti će biti moguće ne samo liječiti bolesti i abnormalnosti, već i odabrati boju očiju, pa čak i spol djeteta - u stvari, možete zaslijepiti svoje dijete i prije nego što se ono rodi.
Tehnologija je izuzetno skupa, a još se ne zna u koju će budućnost - u skoroj ili već udaljenoj - ući na masovno tržište. S obzirom na to kako su se ljudi dokazali u odnosu na spol, rasu i društvenu pripadnost, sigurno je reći da će genetski inženjering u budućnosti dovesti do najsloženijih društvenih sukoba.
U stvari, znanstvenici su uspjeli lako stvoriti miševe s povećanom snagom i izdržljivošću, a obećanja da će izliječiti bilo koga čak su iznenađujuća. Kada je riječ o potencijalu za povećanje snage i dugovječnosti ljudskog tijela, genetski inženjering uvelike obećava. Može biti hladnije ako …
Nanomedicine
Nanotehnologija u javnom umu u pravilu vodi do imaginarnih krajeva svijeta, ali u stvari, ova tehnologija, uzeta do svoje logične krajnje točke, obećava samo iskorjenjivanje svih ljudskih bolesti i bolesti - uključujući i samu smrt.
Suvremene primjene nanomedicine uglavnom se usredotočuju na novu i vrlo točnu isporuku lijekova do određenih mjesta u tijelu, zajedno s drugim inovativnim tretmanima na molekularnoj razini. Na primjer, eksperimentalni tretman raka pluća koristi nanočestice koje se raspršuju aerosolom i prodiru u zahvaćena područja pluća. Zatim se pomoću vanjskog magneta čestice zagrijavaju i ubijaju oboljele stanice. Prirodni procesi u tijelu uklanjaju mrtve stanice i nanočestice. Ova je metoda uspješno testirana na miševima, ali do sada ne može ubiti 100% oboljelih stanica na zahvaćenom području.
Moguće uporabe nanotehnologije uključuju nanobotike, mikroskopske, samoobnavajuće strojeve koji se mogu programirati za ubijanje oboljelih stanica, isporuku lijekova ili zamjenu stanica. Naravno, teoretski se mogu primijeniti ne samo na oboljele stanice, već i na oštećene - za brzi oporavak od ozljede ili čak preokret procesa starenja. Logičan nastavak ovih tehnologija bit će nevjerojatno izdržljivo i izdržljivo ljudsko tijelo. Ali čak i ako to ne uspije, to nije jedini način na znanstveni način varati smrt.
Očuvanje mozga
Ovdje započinjemo naše putovanje kroz kraljevstvo nazvano "transhumanizam". Ovaj koncept sugerira da ćemo jednog dana moći prijeći vlastita fizička ograničenja, a možda čak i napustiti svoje tijelo. Ovaj je koncept prvi predložio Robert Ettinger, koji je napisao knjigu "Perspektiva besmrtnosti" 1962. godine i smatra se pionirom na polju transhumanizma, kao i otac krionike.
U vrijeme Oettingerove knjige, očuvanje ljudi ili životinja (ili njihovih dijelova, mozak, na primjer) na ultra-niskim temperaturama (ispod 150 stupnjeva Celzija) bilo je jedino i najbolje sredstvo očuvanja. Danas se istraživanje o očuvanju mozga više usredotočuje na kemijsko očuvanje koje ne zahtijeva nevjerojatne temperature poput krionike.
Trenutno je posve sigurno da je čovjekov um zajedno s mozgom nemoguće sačuvati, stoga je sfera isključivo angažirana na razvoju mogućnosti za što kvalitetnije očuvanje tijela, kao i nešto drugo. Na primjer…
Umjetna tijela
Kad sve više dijelova svog tijela možemo zamijeniti verzijama koje su osmišljene i uzgojene u laboratoriju, kao što bi trebalo biti, jasno je da će jednoga dana sve doći do logične točke u kojoj se može ponovo stvoriti svaka točka ljudskog tijela, uključujući mozak.
Trenutačno suradnja 15 istraživačkih instituta širom svijeta pokušava stvoriti hardver koji oponaša različite dijelove ljudskog mozga - a njihov prvi prototip bila je ploča od 10 centimetara s 51 milijuna umjetnih sinapsi.
Da, "softver" se može kopirati i - Swiss Blue Brain Project trenutno koristi superračunalo za ponovno uspostavljanje moždanih funkcija, prethodno uspješno simulirajući mozak štakora. Voditelj projekta, Henry Markram, vjeruje da može izgraditi umjetni mozak za deset godina.
Naši mišići, krv, organi - umjetni analozi su u razvoju i jednog dana će se u našem vidnom polju pojaviti mogućnost sastavljanja potpuno funkcionalnog ljudskog tijela. Ali uz sve to bilo bi lijepo nabaviti još jednu tehnologiju koja će nam omogućiti da malo izbacimo iz tijela.
Učitavanje svijesti
Ray Kurzweil, jedan od vodećih futurista, vjeruje da ćemo do 2045. moći sadržaje naše svijesti doslovno prenijeti u računalo - a on nije jedini koji tako misli.
Naravno, mnogi tvrde da se moždane funkcije ne mogu svesti na jednostavne proračune, da su jednostavno "neizrečive" i da je sama svijest problem koji znanost nikada ne može riješiti. Postavlja se i pitanje hoće li se opterećena ili „rezervna“svijest razlikovati od izvorne i predstavljati drugačiju individuu. Nadajmo se da će na ta pitanja uskoro odgovoriti neurolozi.
Ali ako ikada zaista možemo prenijeti svijest u digitalni svijet, očito je da ne moramo umrijeti. Ne možemo se družiti u neograničenom digitalnom svijetu poput programa na tvrdom disku. Možete se prenositi na velike udaljenosti u svemiru i odmah shvatiti sve znanje koje je čovječanstvu dostupno.
Ljudi koji su pametniji od nas to će učiniti prije nego što umru. Čak i ako barem djelić svega navedenog postane istinit, možemo dodati sebi nekoliko dodatnih desetljeća i vidjeti što će se dogoditi dalje.