Gehirn-Computer-Schnittstellen und Neurowissenschaften

Kann Technologie deine Gedanken lesen?

Dr. Chander

Quelle: Bildnachweis: Rosso

Kann Technologie deine Gedanken lesen? Divya Chander, MD, Ph.D., hat eine überraschende Antwort auf diese Frage. Chander ist Neurowissenschaftler und Arzt an der Stanford University und der Singularity University. Sie wurde in Harvard, der Universität von Kalifornien San Diego / Salk Institute, UCSF und Stanford erzogen. Ihre Postdoc-Arbeit war in Optogenetik am bahnbrechenden Deisseroth-Labor an der Stanford University.

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In Chanders Präsentation an der Exponential Medicine der Singularity University verwies sie auf das Beispiel einer Forschungsgruppe in Berkeley, die maschinelles Lernen, eine Teilmenge der künstlichen Intelligenz (KI) und der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT), nutzen konnte, um zu verstehen, was Gehirn sieht. Die fMRT misst die Gehirnaktivität, indem sie die Veränderungen der Hämodynamik wie Sauerstoffversorgung, Volumen und Veränderungen des Blutflusses anzeigt. Ironischerweise sind die jüngsten Durchbrüche in den Neurowissenschaften AI und fMRI keine neuen Technologien. Stattdessen hat die Kombination der Nutzung bestehender Technologie auf neuartige Weise zu größeren Fortschritten in Richtung einer Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI) geführt.

“Wir können jetzt ins Gehirn schauen und sehen, was wir sehen”, sagte Chander. “Stellen Sie sich vor, wo diese Technologie uns hinführt … Wir können jetzt Gehirne lesen, ohne sie zu öffnen.”

Das UC-Berkeley-Team von Shinji Nishimoo, An T. Vue, Thomas Naselaris, Yuval Benjamini, Bin Yu und Jack L. Gallant veröffentlichte im Jahr 2011 in ” Current Biology ” “Rekonstruieren von visuellen Erfahrungen aus Gehirnaktivität durch Naturfilme” rekonstruieren natürliche Filme, die von einem Beobachter mit einem zweistufigen Codiermodell gesehen werden. Die fMRI-Aktivität von dem den Film betrachtenden Subjekt wurde in einen Computeralgorithmus eingegeben, der lernte, visuelle Muster mit der Gehirnaktivität zu assoziieren. Dann wurde dieser Filmrekonstruktionsalgorithmus in YouTube-Videos trainiert, wo er das Bild vorhersagte, das im Film mit auffälligen Ergebnissen gesehen wurde. Bemerkenswerterweise legen die Befunde nahe, dass eine visuelle Gehirn-Computer-Schnittstelle “machbar” wäre, so das Forscherteam.

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Kann Technologie deine Träume lesen?

Chander bezieht sich auf ein japanisches Forscherteam, das einen ähnlichen Ansatz mit maschinellem Lernen, EEG und fMRI anwendete, um Vorhersagen darüber zu generieren, was der Schläfer träumte. Der Algorithmus hat 60 Prozent der Zeit richtig vorhergesagt [1].

Kann Technologie das Bewusstsein bestimmen?

Chander erklärte während ihrer Exponential Medicine-Präsentation, dass die Messung des Bewusstseinslevels möglich ist. Sie erwähnt die Arbeit des Neurowissenschaftlers Adrian Owen, der eine Technik entwickelte, die fMRT verwendet, um mit Patienten in einem vegetativen Zustand zu kommunizieren, indem die Veränderung des Blutflusses zu bestimmten Teilen des Gehirns gemessen wird. “Wir können jetzt nicht-invasive Bildgebung verwenden, um Bewusstseinszustände zu beurteilen”, sagte Chander.

Ist eine Gehirn-Computer-Schnittstelle machbar?

Erfolgreiche Unternehmer würden zustimmen, dass eine Gehirn-Maschine-Schnittstelle erreichbar ist. Der globale Brain Computer Interface (BCI) Markt wird bis 2023 geschätzte 1,84 Milliarden US-Dollar erreichen, so der Branchenbericht von Knowledge Sourcing Intelligence vom Dezember 2017.

Innovative Führungskräfte investieren aktiv in die Neurowissenschaften. Zum Beispiel investierte der erfolgreiche Unternehmer Bryan Johnson im Jahr 2016 100 Millionen Dollar seines eigenen Vermögens in Kernel, einem neurowissenschaftlichen Startup, das menschliche Intelligenz mit künstlicher Intelligenz durch eine Gehirn-Computer-Schnittstelle verbinden will [2]. Als Nachfolger von Johnsons Vorreiter in diesem Segment folgte Elon Musk im Jahr 2017 und gründete die Neuralink Corporation mit einem ähnlichen Ziel, eine Gehirn-Computer-Schnittstelle aufzubauen [3].

Facebook hat ein Team von 60 Ingenieuren, die versuchen, eine Gehirn-Computer-Schnittstelle zu schaffen, die es Benutzern ermöglicht, mit dem Verstand nichtinvasiv zu tippen [4]. Laut TechCrunch kooperiert das Facebook-Team mit mehreren akademischen Forschungsorganisationen in diesem Projekt, Johns Hopkins Medizin und John Hopkins University Applied Physics Laboratory, Washington University School of Medicine in St. Louis, UC Berkeley und UC San Francisco.

“Wir werden synthetisch. Wir sind jetzt in der Lage, uns mit Elektronik und anderen Dingen in Silizium zu integrieren, um menschliche Therapien voranzutreiben … alles, weil wir den Neuro-Code geknackt haben. “ – Divya Chander

Neurowissenschaften und künstliche Intelligenz haben erstaunliche Durchbrüche in Gehirn-Computer-Schnittstellen ermöglicht. Die Anwendung dieser kombinierten Technologie kann sowohl neurologisch als auch behinderte Menschen unterstützen. Nach der Feinabstimmung kann diese Einsicht nicht nur im Gesundheitswesen und in der Medizin, sondern auch branchenübergreifend in mehreren kommerziellen Funktionen genutzt werden. Die Menschheit steht am Anfang einer Revolution in der Neurowissenschaft.

Verweise

1. Stromberg, Joseph. “Wissenschaftler finden heraus, was Sie sehen, während Sie träumen.” Smithsonian.com. 4. April 2013.

2. Bryan Johnson. URL: https://brjanjohnson.co/. 3. August 2018.

3. Rumpf, Dana. “Elon Musks Neuralink erhält 27 Millionen Dollar für den Aufbau von Gehirn-Computern.” Bloomberg . 25. August 2017

4. Constine, Josh. “Facebook baut Gehirn-Computer-Schnittstellen zum Tippen und Hauthören.” TechCrunch . 19. April 2017.