Už za několik málo let může přijít éra živých bytostí, které budou tvořeny kombinací biologického materiálu a techniky. Německý dokument
00:00:02 Už za několik málo let může přijít éra kyborgů.
00:00:08 Živých bytostí, tvořených kombinací biologického materiálu a techniky.
00:00:15 Už nyní dokážeme donutit pokusná zvířata, aby dělala, co chceme.
00:00:20 A lidé umí řídit počítač jen pouhou myšlenkou.
00:00:26 Naskýtají se nám netušené možnosti.
00:00:32 Kyborgové budou moci stahovat a zpracovávat obrovské soubory dat.
00:00:39 Je takové splynutí člověka a techniky budoucností lidstva?
00:00:47 Česká televize uvádí německý dokument Éra kyborgů
00:01:00 Technika je využívána jako pomocník,
00:01:03 který nám pomáhá vykonávat různé činnosti
00:01:08 nebo nahrazovat naše nedostatečné schopnosti.
00:01:12 Zatím nám vždy sloužila.
00:01:15 Na konci 20. století už byla prakticky všude kolem nás,
00:01:20 někdy dokonce i uvnitř našich těl.
00:01:24 Technika a vývoj člověka šly v minulosti vždy ruku v ruce.
00:01:35 Dnes se ale zdá, že nás začíná předbíhat.
00:01:39 Nedojde jednoho dne k tomu, že s ní splyneme?
00:01:43 Profesor Kevin Warwick se rozhodl tuto variantu vyzkoušet sám na sobě.
00:01:49 Má ve svém těle voperovaný miniaturní rádiový vysílač.
00:01:54 Stal se prvním kyborgem na světě.
00:01:59 Vysílač byl devadesát dnů napojený na univerzitní počítačovou síť.
00:02:06 Dobrý den, profesore Warwicku.
00:02:09 Dobrý den.
00:02:12 Počítač ho může sledovat
00:02:15 v celém prostoru kybernetické laboratoře Readingské univerzity.
00:02:20 Warwickovou každodenní prací je vyvíjení robotů,
00:02:24 bezduchých výtvorů člověka, které dělají jen to,
00:02:29 co jim umožňují vložené informace.
00:02:32 Nedávno se ale rozhodl postoupit o krok dál.
00:02:36 Nechal si implantovat do předloktí mikročip,
00:02:40 který je přímo napojený na jeho nervový systém.
00:02:44 Z mikročipu vychází sto elektrod
00:02:48 spojených s hlavním nervem na zápěstí.
00:02:54 Je to nerv, který vede elektrické impulzy z mozku k prstům ruky.
00:03:01 Implantovaný mikročip dokáže tyto signály zachytit a zhodnotit.
00:03:10 Impulzy, které řídí pohyb ruky,
00:03:13 je možné využívat k ovládání nejrůznějších zařízení.
00:03:20 Například kolečkového křesla.
00:03:24 Teď dozadu!
00:03:29 Doleva!
00:03:32 Teď doprava!
00:03:34 Podle profesora Warwicka není splynutí člověka a techniky
00:03:38 jen možné a žádoucí, ale také nevyhnutelné.
00:03:41 Nemůžeme udělat z robotů člověka,
00:03:44 můžeme z nich ale vytvořit součást našeho těla.
00:03:47 Je to prý jediný způsob, jak můžeme pokročit v oblasti umělé inteligence
00:03:51 a udržet ji pod kontrolou.
00:03:54 Za krátkou dobu totiž budeme za počítači pozadu.
00:03:57 Hrozí možnost, že v budoucnu budeme trpět pod nadvládou
00:04:02 inteligentních strojů, které ovládnou svět.
00:04:06 Ale není to nezbytné, protože stále máme možnost se vylepšovat.
00:04:10 Pomocí implantátů napojit svoje mozky na počítače
00:04:14 a stát se kyborgem, napůl strojem, napůl člověkem.
00:04:19 Než se nechat ovládnout inteligentními stroji,
00:04:22 staňme se jedněmi z nich.
00:04:25 Když někoho nemůžete porazit, tak se s ním spojte.
00:04:30 Má-li se ale tato vize naplnit, musí se udržovat nepřetržité spojení
00:04:35 mezi nervovým systémem a elektronickým zařízením.
00:04:39 Toto spojení by měl zajistit takzvaný neuročip.
00:04:45 Neurobiolog Peter Fromherz z Ústavu Maxe Plancka
00:04:51 patří v této oblasti mezi přední odborníky.
00:04:56 V současné době se pokouší zjistit,
00:05:00 jakým způsobem lze napojit nervovou buňku na počítačový obvod
00:05:05 a zda je to vůbec možné,
00:05:09 protože je nutné překonat jednu velice obtížnou překážku.
00:05:14 Počítače jsou vyrobeny z velkého množství přepínačů a tranzistorů,
00:05:20 které fungují tak, že v postatě jen sčítají jedničky a nuly.
00:05:26 Tyto výpočty se přitom provádějí jeden za druhým.
00:05:30 Dosud přesně nevíme, jak funguje mozek.
00:05:35 Ale neprovádí žádné výpočty. To by ani nebylo možné.
00:05:40 Kanály v nervových buňkách jsou milionkrát pomalejší než počítač.
00:05:45 A počítač z tak pomalých součástek ani nesestrojíte, nefungoval by.
00:05:51 Mozek proto musí fungovat jinak.
00:05:55 Nějakým paralelně dynamickým způsobem, který ještě neznáme.
00:06:02 Je představa kyborga s neuročipem implantovaným v mozku reálná?
00:06:09 Jedná se o poslední stádium jedné dlouhé vědecké historie.
00:06:14 Vše začalo prací Luigiho Galvaniho v roce 1787.
00:06:18 S pomocí baterie, kterou jako první sestrojil,
00:06:23 zavedl do žabí nohy elektrický proud.
00:06:27 Její svaly se začaly stahovat.
00:06:31 Tento úkaz dodnes využíváme k vyvolání svalových stahů
00:06:36 a záchraně lidských životů.
00:06:41 Víme také, že jazyk, kterým náš mozek komunikuje,
00:06:46 je založen na bioelektrických impulzech.
00:06:50 Miliony neuronů si předávají informace ve zlomcích sekundy.
00:06:56 Každý z nás má v mozku asi sto miliard nervových buněk.
00:07:03 Kdybychom je vzájemně spojili, dosáhly by od Země až na Měsíc,
00:07:10 to je zhruba 300 000 kilometrů.
00:07:15 Není divu, že skrývají množství záhad, které musíme teprve odhalit.
00:07:33 Náš mozek je sám o sobě bezmocný.
00:07:36 Aby si mohl uvědomovat své okolí, potřebuje specializované zařízení
00:07:41 pro příjem informací ve formě elektrických impulzů.
00:07:45 Jinými slovy - musí být napojený na naše smysly,
00:07:49 které mu dodají potřebné informace.
00:07:53 Sluch je smysl, který jsme zatím prozkoumali nejvíce.
00:07:58 Kde se nacházíme, nás nejlépe neinformují oči, ale uši.
00:08:17 K čemu dojde, když o tento zdroj informací přijdeme?
00:08:23 Nemohl by poškozené vnitřní ucho nahradit neuročip?
00:08:28 Nebo dokonce vylepšit jeho funkci?
00:08:32 Vědci v tomto směru už mají půl cesty za sebou.
00:08:36 Toto je implantované umělé vnitřní ucho, resp. jeho část.
00:08:44 V Hanoverské lékařské fakultě každý rok navrátí sluch asi 250 pacientům.
00:08:58 Sluchový orgán tvoří velice jemný a složitý systém.
00:09:05 Naše ucho se skládá ze tří hlavních částí:
00:09:11 Vnějšího ucha, středního ucha a vnitřního ucha.
00:09:16 Vnější ucho zachytává zvukové vlny
00:09:19 a směřuje je na bubínek středního ucha.
00:09:29 Zvukové vlny vyvolají vibrace bubínku
00:09:33 a miniaturní vlásky buněk vnitřního ucha
00:09:38 změní tyto vibrace v elektrické signály.
00:09:40 Ty pak putují po nervových výběžcích do mozku,
00:09:45 kde vlastní "slyšení" probíhá.
00:09:52 Hluchota má mnoho příčin včetně této:
00:09:58 Při dlouhodobém poslechu příliš hlasité hudby
00:10:03 může dojít k přetížení celého systému,
00:10:07 což se projeví pronikavým pískavým zvukem v uchu.
00:10:13 Lidí, kteří přijdou o sluch, jsou každý rok miliony,
00:10:19 i když ne všichni jen v důsledku nadměrného hluku.
00:10:24 Někteří se hluší už narodí.
00:10:27 Hluchota může být i důsledkem onemocnění
00:10:31 nebo vedlejších účinků léků.
00:10:34 Prvním krokem každé léčby je zjištění, co ještě pacient slyší,
00:10:42 a vyšetření schopnosti udržet rovnováhu.
00:10:48 Rovnovážné ústrojí, umístěné ve vnitřním uchu,
00:10:53 reaguje i na ty nejdrobnější odchylky od svislé polohy.
00:11:00 Léčba implantátem, která se v současnosti provádí,
00:11:06 má vynikající výsledky:
00:11:09 80 procent dětí, které jej dostanou, později chodí do normální školy.
00:11:16 Ty, které se už narodily hluché, dostanou dva implantáty.
00:11:22 Protože část mozku, která zpracovává sluchové podněty,
00:11:27 potřebuje intenzivní a včasnou stimulaci,
00:11:32 aby se naučila zvuky vnímat a rozeznávat.
00:11:38 Jediné zvukové signály, které jejich mozek kdy dostane,
00:11:43 pocházejí z implantátu.
00:11:47 Dospělí takové štěstí nemají.
00:11:51 Pokud se narodili hluší, na výuku mozku je už příliš pozdě.
00:11:56 A když o sluch přišli později, nové zvuky, které nyní slyší,
00:12:01 jsou značně odlišné od těch, které slyšeli dřív.
00:12:05 Správné uložení implantátu je neobyčejně důležité.
00:12:10 Jedná se o složitou operaci, která pacienta značně zatíží.
00:12:15 Pokud se ale má mozek naučit slyšet, není vyhnutí.
00:12:20 V současné době je to už dobře vyzkoušená metoda.
00:12:24 Technicky dokonalé náhradní části lidského těla
00:12:29 se dnes v moderní medicíně používají už zcela běžně.
00:12:36 Systém nahrazující ucho se skládá ze dvou částí:
00:12:40 Vnitřní část, takzvaný kochleární implantát
00:12:44 a vnější část, což je řečový procesor.
00:12:48 Zvuk zachycuje miniaturní mikrofon, který je napojen na řečový procesor.
00:12:54 Ten ho kóduje do elektrického signálu
00:12:57 a předává speciálnímu vysílači.
00:13:00 Vysílač vysílá elektromagnetický signál
00:13:04 do jednotlivých přijímačů vlastního implantátu.
00:13:07 Elektrody implantátu stimulují nervová vlákna
00:13:10 ve spirále vnitřního ucha, což mozek vnímá jako sluchový vjem.
00:13:19 Čtyři týdny po operaci začíná technik celý systém vylaďovat.
00:13:34 Vyzkoušíme si, jestli všechno správně funguje.
00:13:40 Lékaři nejdříve zjistí, zda každá ze 22 elektrod pracuje správně.
00:13:46 Teď byste měla slyšet velmi tiché zvuky
00:13:54 nebo je možná neuslyšíte vůbec a já je trochu zesílím.
00:13:59 Jakmile něco uslyšíte, dejte mi vědět.
00:14:03 Pacient musí učit svůj mozek slyšet pomocí implantátu.
00:14:07 Je to potichu.
00:14:10 -Potichu?
-Velmi potichu.
00:14:13 -Teď je to příjemné.
-Příjemné a rozumíte něčemu?
00:14:19 -Ano, trochu.
-To je skvělé!
00:14:21 Tento systém vyvíjíme už víc než třicet let.
00:14:29 Jeho kvalita se neustále zvyšuje.
00:14:39 Stále se však jedná pouze o implantát.
00:14:43 Elektrody jsou umístěné těsně vedle buněk vnitřního ucha.
00:14:49 Nejsou s nimi ale trvale propojené.
00:14:54 V Hannoveru pracují vědci na dalším kroku.
00:14:58 Vyvíjejí čip, který člověka s přístrojem zcela propojí.
00:15:04 Do výživného roztoku se umístí trocha lidských nervových buněk.
00:15:10 Vědci chtějí, aby tenkou vrstvou obrostly elektrody,
00:15:15 které jsou v něm ponořeny, a vytvořily s nimi trvalý kontakt.
00:15:21 Pokud se je podaří spojit, budou mít k dispozici opravdový neuročip.
00:15:27 První výsledky jsou velice slibné.
00:15:31 Slyšela jsi něco?
00:15:33 Něco hlasitého.
00:15:35 Hlasitého?
00:15:40 Co to bylo?
00:15:43 Tohle.
00:15:45 Správně! Byl to buben. Výborně.
00:15:50 K supersluchu to má ale stále daleko.
00:16:06 Ještě víc to platí pro umělý zrak.
00:16:10 Oči zásobují náš mozek obrovským množstvím
00:16:14 velice detailních informací.
00:16:21 Problematika umělé náhrady zraku je proto mnohem složitější.
00:16:37 Cheri Brownová je slepá.
00:16:39 V šestnácti letech se zranila při automobilové nehodě
00:16:44 a došlo k poškození zrakového nervu.
00:16:48 Už téměř ztratila naději, že někdy uvidí.
00:16:52 Potom se ale dozvěděla o metodě zvané "Umělý zrakový systém".
00:16:58 Dnes je jednou ze šestnácti osob na světě,
00:17:02 které zatím této léčbě podrobily.
00:17:10 SESTRA: Když se člověk trefí na to správné místo,
00:17:15 tak to tam zapadne samo.
00:17:18 Na zástrčce je zářez,
00:17:21 který zajišťuje, že se zastrčí na správné místo.
00:17:25 Jinak se to nedá zasunout.
00:17:28 Před dvěma měsíci lékaři připevnili Cheri na povrch mozku dvě elektrody.
00:17:35 "Umělý zrakový systém" jí pomáhá znovu vidět.
00:17:39 Cheri je v péči doktora Galanise.
00:17:41 Když si uvědomil, že jí sám už nemůže pomoci,
00:17:44 doporučil operaci.
00:17:47 Cheri se teď k němu vrátila, aby mu ukázala, jak dopadla.
00:17:52 Na rozdíl od kochleárního implantátu
00:17:55 dochází v tomto případě k přímé stimulaci povrchu mozku.
00:17:59 LÉKAŘ: Takže to zatím používáte jednu hodinu denně.
00:18:04 Ano, hodinu denně.
00:18:07 Kamera na brýlích vysílá digitální signály
00:18:11 do počítače umístěného kolem pasu.
00:18:15 Z počítače vede kabel, po němž signály putují do implantátu
00:18:20 ve zrakovém centru mozku, kterým Cheri vlastně "vidí".
00:18:29 Teď! Už se to zapnulo!
00:18:38 Máte na sobě něco světlého, doktore! No to je úžasné!
00:18:46 Mám na sobě bílý plášť. To bude asi to, co na mně vidíte.
00:18:51 A ještě mám bílou košili.
00:18:54 Cheri procvičuje svůj zrak každý den,
00:18:57 aby si její mozek na umělý systém zvykl.
00:19:04 To jsi ty, Chrisi?
00:19:06 To, co díky implantátu vidí,
00:19:08 se od obrazu zprostředkovaného okem velice liší.
00:19:11 Díváte se na zařízení ordinace. Támhle?Trochu doprava. Ano.
00:19:16 Jak bych to nejlépe popsala?
00:19:20 Když vás někdo fotí a bleskne vám přímo do očí,
00:19:25 tak na chvíli vidíte něco jako ozvěnu toho blesku.
00:19:30 Takový malý bílý bod. Tak nějak vidím.
00:19:34 Akorát že mám před sebou dva bílé body, jeden nad druhým.
00:19:38 Elektrody jsou připojené ke zrakovým centrům obou polovin mozku.
00:19:44 Elektrické signály stimulují mozkovou tkáň,
00:19:47 která "vidí" řadu světelných bodů seskupených do určitých tvarů.
00:19:58 Jediným americkým lékařem,
00:20:01 který zatím implantoval "umělý zrakový systém",
00:20:05 je doktor Kenneth Smith.
00:20:09 Tato operace zatím nebyla ve Spojených státech povolena.
00:20:13 Doktor Smith ji proto provádí v Portugalsku.
00:20:19 Elektrody na Cheriině hlavě je nutné pravidelně kontrolovat,
00:20:23 protože přímá komunikace s mozkem je spojena s rizikem infekce.
00:20:29 -Ahoj, Cheri.-Kuk!
-Jak se máš? Vypadáš výborně.
00:20:34 Roger Evans se přišel podívat, jaké dělá Cheri pokroky.
00:20:37 -Kdo tě dneska tak nažhavil?
-Musela jsem se nažhavit sama.
00:20:43 Operace vyjde na 100 000 dolarů.
00:20:45 Cheri jí zaplatila místní dobročinná organizace Lion's Club.
00:20:50 Někdy to nejsou jen bílé tečky, ale také malé červené tečky. Úžasné!
00:20:58 To byl doktor Smith.
00:21:04 Pravidelné kontroly jsou životně důležitou součástí
00:21:07 nejen léčby, ale i výzkumu.
00:21:19 Cha chá, je to kniha. A pořádná!
00:21:23 Cheri je už schopná rozeznat proti kontrastnímu pozadí určité obrysy.
00:21:29 Možná by to mohl být telefon, nevím. Připadá mi to jako telefon.
00:21:34 Trochu se to telefonu podobá.
00:21:36 Vidím nějaké záblesky, přímo tady.
00:21:41 Takto nějak by to mělo vypadat, až bude systém dokonale fungovat.
00:21:50 Vytvoření obrazu v mozku trvá vždy několik sekund.
00:22:00 Také v tomto případě se zdá,
00:22:03 že v rychlosti se počítač nemůže lidskému mozku vyrovnat.
00:22:09 Za normálních okolností funguje náš zrak úplně jinak.
00:22:13 Sítnice proměňuje dopadající světelné vlnění
00:22:16 v bioelektrické impulzy, které jsou vedeny po optickém nervu
00:22:20 do zrakového centra v zadní části mozku.
00:22:24 V podstatě je to mozek, který vidí a následně rozeznává, co vidíme.
00:22:31 Jeho prvním úkolem je zhodnotit tvar objektu.
00:22:35 Jednotlivé obrysy se spojí dohromady,
00:22:38 a mozek pozná, že před ním stojí věž.
00:22:41 Může to být ale jakákoli věž, stojící na kterémkoli místě.
00:22:49 Potom mozek zpracuje informace o barvách.
00:22:59 Krok po kroku kombinuje různé druhy informací,
00:23:03 až nakonec vzniká jediný obraz, jediný vjem.
00:23:09 S ním pak mozek konfrontuje svoje vzpomínky a znalosti.
00:23:15 Jakmile pozná, že se jedná o Eiffelovu věž,
00:23:18 v člověku se rozhostí pocit poznání
00:23:22 a k obrazu se přiřadí nejrůznější asociace.
00:23:27 Teprve tehdy je obraz kompletní.
00:23:34 Podle tohoto standardu je Cheriin znovuzískaný zrak značně nedokonalý.
00:23:41 Každý úspěch se ale počítá.
00:23:48 Jejímu mozku trvá několik sekund, než z dat poskytnutých kamerou
00:23:55 vytvoří obrysy předmětu, v tomto případě křesla.
00:24:01 -Támhleto by mohlo být křeslo.
-Ano.
00:24:04 Opravdu?
00:24:10 A tohle je jeho okraj, je to tak?
00:24:13 Ano, je.
00:24:17 Můžete k němu jít a přesvědčit se.
00:24:26 To snad není pravda!
00:24:32 Já to zvládla!
00:24:38 Po operaci mozku nebyla rána dostatečně uzavřena,
00:24:41 takže jsem musela jít na další operaci.
00:24:44 A po ní se mi tam dostala infekce. Dalo mi to dost zabrat.
00:24:49 Když jsem ale konečně mohla zapnout přístroj a viděla jsem světlo,
00:24:54 tak to za to stálo.
00:24:56 Určitě to za to stálo!
00:25:00 Cheri by ráda svůj zrak ještě víc vylepšila.
00:25:04 K tomu ale bude potřebovat velice drahý software,
00:25:08 který by v mozku aktivoval větší počet elektrod.
00:25:12 Proto bude muset ještě trochu počkat.
00:25:14 Zase ses trefila!
00:25:20 Počítačem řízené "superoko" je tedy asi otázkou daleké budoucnosti.
00:25:32 V 60. letech minulého století pracovníci Pentagonu
00:25:36 začali provádět pokusy s elektrickou stimulací mozku.
00:25:40 Chtěli tímto způsobem donutit zvířata,
00:25:43 aby nějaké věci dělala nebo s nimi přestala.
00:25:46 Například uspali býka a do mozku mu voperovali elektrody.
00:25:54 Do elektrod vysílali rádiem signály, s nimiž ho chtěli ovládat.
00:26:02 Na dálku se tímto způsobem podařilo donutit býka, aby přestal útočit.
00:26:08 Ve skutečnosti mu pouze znemožnili plynulý pohyb.
00:26:12 Pracovníci CIA byli přesvědčeni, že dokáží ovládat zvířata na dálku
00:26:18 a že totéž bude možné provádět s lidmi.
00:26:21 V současné době američtí vědci implantují elektrody
00:26:25 do mozku laboratorních potkanů a dávají jim instrukce počítačem.
00:26:30 Doufají, že tato zvířata později mohou používat k odstraňování min
00:26:35 nebo k hledání lidí uvězněných pod zřícenými budovami.
00:26:39 Robo-potkan dělá přesně to, co mu počítač nařídí,
00:26:43 dokonce i když je to proti jeho instinktům.
00:26:47 Z tohoto důvodu se všechny komise,
00:26:49 které mají na starosti etickou stránku pokusů, obávají,
00:26:53 aby tato technologie nebyla jednou zneužita.
00:26:57 Na Floridě vědci provádějí pokusy s mozkovými buňkami potkanů,
00:27:02 které se kultivují přímo na mikročipech.
00:27:06 Po kultivaci je připojují na letový simulátor stíhačky F22.
00:27:10 Ukazuje se, že by mohly být využity, aby udržovaly letadlo
00:27:15 ve stejném směru a výšce, a dokonce by je mohly navádět za bouře.
00:27:19 Vědci tvrdí, že od těchto pokusů neočekávají praktickou aplikaci.
00:27:24 Jsou ale lidé, kteří se obávají,
00:27:28 že stejným způsobem by se jednou mohlo manipulovat s vojáky.
00:27:38 Pokud budete chtít ovlivňovat něčí konání do větších detailů,
00:27:43 budete muset přesně vědět, jaké impulzy při tom mozek používá
00:27:47 a jaké mají charakteristiky.
00:27:50 Toto zařízení zachytává a zobrazuje některé z mnoha milionů
00:27:55 signálů vznikajících v mozku dobrovolníka,
00:27:58 když myslí na to, jak se pohybuje.
00:28:07 Jedna americká společnost postoupila v tomto směru ještě o krok dál.
00:28:12 Jako první na světě implantovala do lidského mozku čip,
00:28:15 který zachycuje signály z pečlivě vybraných oblastí.
00:28:20 Systém, nazvaný "mozková brána", má za úkol umožnit ochrnutým lidem
00:28:26 ovládat počítač pouhým myšlením.
00:28:35 Na motorickém centru kůry mozkové je připevněn senzor
00:28:41 menší než kontaktní čočka.
00:28:46 Senzor snímá elektrické signály
00:28:49 a přenáší je do počítače, který je zpracovává.
00:28:58 Výsledek je skutečně pozoruhodný.
00:29:01 Pacient pohybuje kurzorem pouze silou své myšlenky.
00:29:05 Tímto způsobem pak může řídit všechny přístroje kolem sebe.
00:29:16 Matthew Nagle je první kvadruplegik, který tento prototyp dostal.
00:29:26 Teď otevřu první e-mail: Je v něm napsáno:
00:29:29 "Gratulujeme, držíte se skvěle!"
00:29:32 Potom otevřu další e-mail, tam je napsáno:
00:29:35 "Zdravím, brzy si promluvíme". Teď jdu na "Exit".
00:29:43 Teď se pokusím namalovat kruh.
00:29:56 To je nejlepší kruh, který zatím dokážu.
00:30:00 Teď jdu zase na exit.
00:30:03 Teď zapnu televizor. Tohle je hlasitost. Tady se ovládá.
00:30:11 Televize je zapnutá.
00:30:13 Teď přepnu o jeden kanál dolů. Jsme o jeden kanál níž.
00:30:17 Teď zase přepnu o jeden kanál nahoru.
00:30:21 Matthewův čip zpracovává deset milionů dat za sekundu.
00:30:25 Abe Caplan je jedním z programátorů, kteří systém vyvíjejí.
00:30:29 Zde jsou zobrazeny všechny nervové signály,
00:30:33 které byly zachyceny senzorem v mozku.
00:30:35 Každý diagram představuje nervovou aktivitu
00:30:38 zaznamenanou jednou z elektrod umístěných na povrchu senzoru.
00:30:42 Je jich celkem 96
00:30:44 a na obrazovce máme signály od každé jednotlivé elektrody.
00:30:52 Profesor John Donoghue vyvíjí se svými spolupracovníky
00:30:56 systém "mozkové brány" už deset let.
00:31:00 Vybrali jsme horizontální ovládání, ale mohli jsme vybrat i vertikální.
00:31:06 -I s neurony?
-Ano, přesně tak.
00:31:09 Profesor Donaghue má ale do budoucna mnohem vyšší ambice.
00:31:15 Až podrobněji poznáme řídící parametry systému,
00:31:18 naší snahou nebude jen připojit mozek na počítač,
00:31:21 ale opravit poškozená spojení v těle.
00:31:24 Ochrnutý pacient má svaly stále připravené,
00:31:27 jen nemůže řídit jejich konktrakce.
00:31:30 Chceme vytvořit systém, který zachycuje příslušné signály z mozku
00:31:34 a fyzicky je přenáší na stimulátor umístěný pod kůží,
00:31:38 který je připojen ke svalům na ochrnuté končetině.
00:31:42 Doufáme, že jednou bude na této židli sedět člověk,
00:31:45 který bude normálně hýbat rukama a řekne vám:
00:31:48 "Mimochodem, měl jsem úraz páteře, při kterém došlo k přerušení míchy,
00:31:53 ale teď už mě spravili."
00:31:55 A vy nebudete schopni rozpoznat,
00:31:58 jestli má biologický nervový systém, nebo umělý.
00:32:01 Je to velmi ambiciózní cíl
00:32:04 a asi potrvá dost dlouho, než ho splníme.
00:32:08 Systém "mozková brána" je dobrý
00:32:10 při vykonávání jednoho úkolu v daném čase.
00:32:14 Stávající implantát ale nedokáže zvládnout složité pohyby,
00:32:18 jako je například tento.
00:32:21 Umí ale dát pokyn umělé ruce, aby uchopila nějaký předmět.
00:32:27 Teď zavřít.
00:32:29 Zavřít. Otevřít.
00:32:32 Někteří lidé se obávají, že odhalení procesů v mozku,
00:32:36 které ovládají pohyb,
00:32:39 může jednoho dne vést ke vzniku zařízení,
00:32:42 umožňujícího čtení myšlenek.
00:32:45 Profesor Donoghue je ale přesvědčen,
00:32:48 že k tomu máme ještě hodně daleko.
00:32:53 Co se týče otázky etiky,
00:32:56 systém "mozková brána" zachycuje pouze úmysl pohybu,
00:32:59 to znamená zcela nepatrnou část mozkové činnosti.
00:33:02 Specifický, velmi složitý proces,
00:33:05 který by měl směřovat k provedení konkrétního pohybu.
00:33:10 Lidé se bojí, že bychom mohli jednou číst myšlenky.
00:33:14 Ty jsou ale výsledkem obrovského množství nejrůznějších interakcí
00:33:18 různých míst v mozku a my zatím máme k dispozici
00:33:22 jen ten nejhrubší způsob záznamu těchto interakcí.
00:33:26 Myslím si, že obavy, že budeme moci číst myšlenky,
00:33:30 které mimochodem vyslovilo jen minimum odborníků,
00:33:35 jsou víceméně neopodstatněné.
00:33:39 Je ale důležité, aby byli lidé informováni,
00:33:42 co tyto technologie umí a co slibují do budoucnosti.
00:33:46 A aby věděli, co nemohou.
00:33:48 Jako například zjistit vaše plány na zítřek.
00:33:53 Vede tedy ke vzniku supermana ještě dlouhá cesta?
00:33:58 Jeden člověk už v současné době
00:34:00 dokáže ovlivňovat druhého pomocí neurotransplantátů.
00:34:04 Vše ale zatím zůstává v rodině.
00:34:09 Manželka profesora Warwicka z Readingské univerzity
00:34:13 má na svém zápěstí implantované dvě elektrody.
00:34:16 Když manžel pohybuje prsty na rukou,
00:34:18 paní Warwicková cítí v odpovídajících svalech záškuby.
00:34:23 Profesor se v současnosti připravuje na svůj dosud nejodvážnější projekt.
00:34:30 Kyborg 4,0 je nejzajímavější částí našeho projektu.
00:34:34 Za zhruba devět či deset let mě čekají další implantace.
00:34:38 Jsem pevně přesvědčen, že přenášení myšlenek je možné.
00:34:42 V podstatě už mám představu, jak by se to dalo udělat,
00:34:46 a rád bych se ještě za svého života o něco takového pokusil.
00:34:51 Systém bude vyžadovat nervový implantát v mém mozku,
00:34:55 možná jich bude víc.
00:34:58 Umožní mi komunikovat s osobou se stejným implantátem
00:35:02 prostřednictvím pouhých myšlenek.
00:35:06 Umožní telepatie lepší komunikaci?
00:35:09 Možná by každý z nás mohl mít jinou vlnovou délku
00:35:13 a číslo volaného bychom vytáčeli tím,
00:35:17 že bychom na ni pomysleli.
00:35:20 Je zřejmé, že pro přenos myšlenek budeme potřebovat
00:35:24 ten nejdokonalejší neuročip, který umožní bezchybný dialog
00:35:29 mezi elektrodami a mozkovými buňkami
00:35:33 spojený s vysíláním a přijímáním informací
00:35:36 stejně dynamickým způsobem, jaký používá náš mozek.
00:35:41 Profesor Peter Fromherz z Ústavu Maxe Plancka
00:35:47 je jedním z předních pracovníků v oblasti vývoje neuročipů.
00:35:51 Na propojení nervových buněk a mikročipů pracuje už přes 20 let.
00:35:57 Je vůbec možné spojit organický materiál s křemíkem?
00:36:02 Počítače závisí na pohybu elektronů v pevné vrstvě křemíku.
00:36:06 Také mozek závisí na pohybu elektricky nabitých částic,
00:36:10 v tomto případě ale jde o ionty chloridu sodného rozpuštěné ve vodě.
00:36:16 Elektrony nemohou přecházet do vody a ionty do křemíku.
00:36:21 Na první pohled se proto zdá,
00:36:24 že mezi nimi nemůže probíhat žádný proud,
00:36:27 proto je není možné spojit.
00:36:29 Z tohoto důvodu se nesnažíme o to,
00:36:32 aby proud procházel z čipu do buňky nebo z buňky do čipu,
00:36:35 ale pokoušíme se je přiblížit na tak malou vzdálenost,
00:36:38 aby buňka vnímala elektrické pole, napětí v čipu.
00:36:41 A čip registroval elektrické napětí v buňce.
00:36:47 Tento druh spojení umožnila až poslední generace neuročipů.
00:36:55 Průkopníky na této cestě jsou docela obyčejní hlemýždi.
00:37:01 Nebo alespoň jejich mozkové buňky.
00:37:05 Vědci je využívají proto,
00:37:08 že jsou větší než stejné buňky u savců
00:37:11 a vytvářejí mnohem silnější elektrické signály.
00:37:18 Nervové buňky hlemýžďů mají také výhodu v tom,
00:37:23 že na řízení důležitých tělesných funkcí
00:37:27 je jich potřeba jen malá řádka.
00:37:30 Například dýchání ovládají pouze tři neurony.
00:37:35 Získání těchto buněk vyžaduje jemnou a precizní práci.
00:37:40 Hlemýžď se uspí anestetikem
00:37:45 a potom se z něj opatrně vyjme mozková tkáň.
00:37:55 Z ní se vypreparují jednotlivé nervové buňky.
00:38:01 Ty se potom rozmístí na mikročip se 128 tranzistory.
00:38:06 Po několika týdnech v živném roztoku
00:38:11 se mezi nimi vytvoří obrovské množství spojů.
00:38:17 Jediná mozková buňka se může spojit až s deseti tisíci dalšími.
00:38:25 Čip má nyní možnost naslouchat komunikaci
00:38:28 mezi jednotlivými buňkami.
00:38:33 128 tranzistorů ale nemůže zachytit informace,
00:38:37 které si předávají tisíce buněk.
00:38:46 Profesor Fromherz však kdysi začínal s čipem,
00:38:51 který měl jen osm tranzistorů.
00:38:58 Exempláře z poslední generace neuročipů
00:39:02 už měří jen jeden milimetr čtvereční a vejde se na ně 16 400 tranzistorů.
00:39:09 Každý z těchto miniaturních tranzistorů dokáže zachytit
00:39:14 až 2000 signálů za sekundu.
00:39:17 To je dohromady víc než 52 milionů signálů!
00:39:23 Výzkumní pracovníci mohou využívat tyto čipy
00:39:26 k práci se savčími buňkami.
00:39:31 Doufají, že se jim díky tomu podaří zaznamenat
00:39:35 mnohem složitější signály.
00:39:38 Když se nervové buňky na čipu stimulují elektrickým výbojem,
00:39:43 je možné pozorovat a měřit komunikaci,
00:39:46 která mezi nimi probíhá.
00:39:49 Až bude možné ve stejný okamžik sledovat dostatečný počet buněk,
00:39:53 budeme moci odhalovat funkce různých částí mozku.
00:40:00 Tato animace ukazuje komunikaci 25 000 potkaních buněk,
00:40:06 která proběhla během čtrnácti tisícin sekundy.
00:40:12 Téměř to vypadá, jako kdybychom sledovali potkanovy myšlenky.
00:40:18 Ale i jen jedno mrknutí oka vyžaduje
00:40:21 současnou stimulaci několika milionů mozkových buněk.
00:40:25 Během zlomku sekundy si přitom vymění signály
00:40:29 celá řada mozkových oblastí.
00:40:32 Malá ukázka,
00:40:34 jak nesnadné je pochopit fungování mozku, a zvláště u člověka.
00:40:40 Dokáží jednou neuročipy vylepšovat možnosti našeho mozku,
00:40:45 nebo dokonce nahrazovat jeho jednotlivé části?
00:40:50 Jsem přesvědčen, že zatím máme příliš málo informací,
00:40:54 příliš málo znalostí.
00:40:57 Dokonce i v případech, kdy nemluvíme o celém mozku,
00:41:01 ale jen o jednotlivých oblastech.
00:41:05 Zrakové oblasti, sítnici nebo hippocampu.
00:41:08 V každé z nich existují miliony buněk a miliardy synapsí.
00:41:13 Všichni jsme přesvědčeni, že interakce mezi těmito buňkami
00:41:17 a synapsemi jsou podkladem mozkových funkcí.
00:41:21 Zatím ale nemáme žádné prostředky,
00:41:23 jak sledovat miliony mozkových buněk najednou.
00:41:26 Dokážeme monitorovat dva neurony nebo dvacet nebo sto,
00:41:31 nikdy to ale nebudou miliony.
00:41:34 Podle mě nedokážeme odhalit fungování mozku,
00:41:36 pokud nebudeme schopni sledovat dynamiku činnosti
00:41:39 milionů buněk ve stejný čas.
00:41:42 Pokud bude technika postupovat stejně jako dosud,
00:41:45 v nejbližších dvaceti letech nemůžeme očekávat žádnou odpověď.
00:41:51 Profesor Fromherz zdůrazňuje,
00:41:54 že mozek stále zůstává nejsložitější strukturou na Zemi.
00:41:59 Nejvýkonnější počítače dneška
00:42:02 zatím nedokáží simulovat dokonce ani nervový systém mouchy.
00:42:09 V současné době už máme k dispozici řadu různých způsobů,
00:42:14 jak ovlivnit živé organizmy elektrickými signály.
00:42:18 Přesto řešení komunikace s vnitřním světem lidského mozku
00:42:23 zatím zůstává jedním z největších úkolů budoucnosti.
00:42:30 Nastane vůbec někdy éra kyborgů?
00:42:44 Připravili: Dramaturg: Dušan Jurčík Překlad: Ivan Kušiak
00:42:49 Odborná spolupráce: dr. Pavla Hrdličková
00:42:53 Produkce: Miloš Kostner a Barbora Petrů
00:42:57 Šéfproducent: Vladimír Tišnovský
00:43:00 Režie: Tomáš Jančařík
00:43:03 Skryté titulky: Raimund Koplík Česká televize 2010
Už nyní dokážeme donutit pokusná zvířata, aby dělala, co chceme. A lidé umí řídit počítač jen pouhou myšlenkou. Naskýtají se nám netušené možnosti. Kyborgové budou moci bez většího úsilí stahovat a zpracovávat obrovské soubory dat. Je takové splynutí člověka a techniky budoucností lidstva? Už nyní nám pomáhají přístroje nahrazovat orgány sluchového či dokonce zrakového systému.