Il cervello è una macchina, che ti piaccia o no. Gli scienziati sono giunti a questa conclusione non perché siano tutti dei nerd meccanicistici, ma perché hanno ampie prove che qualsiasi aspetto della coscienza può essere direttamente connesso al cervello. - Stephen Pinker.
Secondo alcuni storici, Harry Houdini è stato il più grande mago della storia umana. Le sue fughe mozzafiato da stanze chiuse e sigillate, le sue acrobazie sconcertanti hanno fatto aprire la bocca al pubblico per lo stupore. Potrebbe far sparire una persona e poi riapparire nel posto più inaspettato. Sapeva anche leggere i pensieri degli altri.
Almeno è così che sembrava dall'esterno.
Lo stesso Houdini non ha mai dimenticato di spiegare che tutto ciò che fa è solo un'illusione, un gioco di prestigio e una serie di abili trucchi. La vera lettura del pensiero, ha detto al pubblico, era impossibile.
Non tollerava la frode e credeva che fosse necessario combattere "maghi" senza scrupoli che cercavano di entrare nella fiducia di un ricco mecenate e pompare denaro da lui organizzando scherzi e sedute spiritiche.
Egli stesso viaggiò per il paese e smascherò tali ciarlatani; annunciò in anticipo che avrebbe potuto ripetere tutti i loro trucchi di lettura del pensiero. È anche entrato a far parte di un comitato istituito dalla rivista Scientific American che ha promesso una generosa ricompensa a chiunque potesse dimostrare di avere un vero potere psichico (nessuno ha mai vinto il premio).
Houdini era convinto che la telepatia fosse impossibile. Ma oggi la scienza dimostra il contrario.
La telepatia è ormai diventata oggetto di intense ricerche nelle università di tutto il mondo e gli scienziati sono già riusciti a leggere singole parole, immagini e pensieri nel cervello umano utilizzando i sensori più recenti.
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In futuro, questo può aiutarci a trovare un linguaggio comune con persone che, dopo un ictus o un incidente, possono comunicare con gli altri solo attraverso i movimenti degli occhi. Ma questo è solo l'inizio. La telepatia può cambiare radicalmente il modo in cui una persona comunica con un computer e il mondo esterno.
Infatti, in una recente previsione 5-in-5, che tradizionalmente cita cinque scoperte rivoluzionarie nei prossimi cinque anni, IBM ha affermato che saremo in grado di comunicare mentalmente con i computer e tale comunicazione potrebbe sostituire sia il mouse che la voce squadre.
Ciò significa che con l'aiuto del potere del pensiero, puoi fare telefonate, pagare bollette, guidare un'auto, fissare appuntamenti, creare bellissime sinfonie, dipingere quadri e simili. Le possibilità sono davvero infinite e tutti - dai giganti dei computer, insegnanti, studi musicali e società di videogiochi al Pentagono - ne trarranno vantaggio.
La vera telepatia, così comune nella scienza e nella non fantascienza, è impossibile senza un aiuto esterno. Ma sappiamo che il lavoro del cervello sono segnali elettrici. È noto, ancora una volta, che il movimento di un elettrone genera radiazione elettromagnetica.
Lo stesso si può dire degli elettroni che vibrano all'interno del cervello: emettono anche segnali. Ma questi segnali sono troppo deboli per essere captati da altre persone; anche se ci riuscissimo, difficilmente saremmo in grado di capirli. L'evoluzione non ci ha dato la capacità di comprendere la cacofonia dei segnali radio casuali, ma i computer sono perfettamente in grado di farlo.
Gli scienziati sanno già come decodificare approssimativamente i pensieri umani usando l'EEG. Durante l'esperimento, il soggetto ha dovuto indossare un casco con sensori in testa e concentrarsi su una determinata immagine, ad esempio l'immagine di un'auto.
Quindi, sono stati registrati ed elaborati i segnali elettromagnetici dal cervello associati a varie immagini; dopo un po 'è stato possibile raccogliere un rudimentale dizionario di pensieri, dove ogni segnale EEG corrisponde a una certa immagine. Ora, quando a qualcuno viene mostrata l'immagine di un'auto completamente diversa, il computer è in grado di riconoscere il segnale EEG associato all'auto.
I vantaggi dell'EEG sono la facilità d'uso e la velocità di funzionamento. È sufficiente indossare un casco con molti elettrodi e il dispositivo sarà in grado di registrare segnali che cambiano ogni millisecondo.
Ma abbiamo già visto che il metodo EEG ha un grave problema: le onde elettromagnetiche vengono distorte mentre passano attraverso il cranio, quindi è molto difficile individuarne la fonte. Con questo metodo puoi dire se stai pensando a un'auto oa un edificio, ma l'immagine dell'auto non può essere ripristinata. Ma è qui che aiuta il lavoro del Dr. Jack Gallant.
Mind Videos
Gran parte di questa ricerca è incentrata sull'Università della California, Berkeley, dove molti anni fa ho conseguito il dottorato di ricerca in fisica teorica. Ho avuto la fortuna di visitare il laboratorio del dottor Gallant, il cui gruppo ha ottenuto l'impossibile: sono riusciti a registrare i pensieri delle persone in video.
“Questo è un passo serio verso il completo riconoscimento delle immagini interne. Apriamo la finestra al cinema della nostra mente , afferma Gallant.
Quando sono arrivato in laboratorio, sono stato subito colpito dal team di entusiasti - dottorandi e giovani scienziati. Non hanno alzato lo sguardo dagli schermi dei computer e hanno scrutato attentamente le immagini video recuperate dai risultati di una scansione del cervello di qualcuno. In generale, parlando con lo staff di Gallant, ti senti come un testimone di una storia scientifica.
Gallant ha spiegato che prima il soggetto del test su una barella viene lentamente trasportato in un'enorme macchina moderna per la risonanza magnetica, che costa più di 3 milioni di dollari. Quindi gli vengono mostrati diversi videoclip (come trailer di film che non sono difficili da trovare su YouTube).
Per raccogliere dati sufficienti, il soggetto deve stare fermo per ore e guardare questi clip è un compito piuttosto difficile. Ho chiesto a uno dei ricercatori, il dottor Shinji Nishimoto, come sono riusciti a trovare volontari disposti a rimanere sdraiati per diverse ore e guardare video clip. Ha detto che i membri del gruppo stessi si sono offerti volontari per essere cavie nella loro ricerca.
Mentre il soggetto guarda un film, la macchina per la risonanza magnetica crea un'immagine tridimensionale del flusso sanguigno nel suo cervello. È una raccolta di 30.000 punti, o voxel. Ogni voxel rappresenta l'energia in un punto specifico e il suo colore corrisponde all'intensità del segnale e quindi al flusso sanguigno.
I punti rossi riflettono un'elevata attività nervosa, i punti bianchi - meno. (L'immagine finale assomiglia molto a una ghirlanda di migliaia di luci di Capodanno a forma di cervello. Ovviamente, quando si guardano i video, la maggior parte dell'energia mentale del cervello è concentrata nella corteccia visiva, situata nella parte posteriore del cervello.)
La macchina per la risonanza magnetica di Gallant è così potente che è in grado di distinguere da due a trecento aree separate del cervello; in media, ci sono cento punti sulle immagini per ogni area. (Uno degli obiettivi di ulteriori progressi nella tecnologia MRI è ottenere una risoluzione ancora più elevata e più punti per regione del cervello.)
All'inizio, una raccolta 3D di punti colorati sembra una totale assurdità, ma diversi anni di ricerca hanno permesso al dottor Gallant e ai suoi colleghi di sviluppare una formula matematica che cerca connessioni tra alcune caratteristiche dell'immagine (linee, trame, luminosità e simili) e i voxel di un'immagine MRI.
Ad esempio, se consideriamo il bordo che separa le aree più chiare da quelle più scure, diventa chiaro che il bordo forma un certo motivo nella posizione dei voxel.
Obbligando ogni soggetto a visualizzare l'enorme raccolta di videoclip in sequenza, i ricercatori hanno perfezionato e ricostruito la formula matematica; il computer stesso ha analizzato come certe immagini vengono convertite in voxel MRI. Nel tempo, gli scienziati sono stati in grado di stabilire una correlazione diretta tra alcuni modelli di voxel di MRI e le caratteristiche dell'immagine visualizzata.
Alla fine, ai soggetti viene mostrato un altro video clip. Il computer analizza i voxel ottenuti dalla visualizzazione e ricrea l'immagine originale in una approssimazione approssimativa. (Il computer seleziona le immagini dalle centinaia di video più simili a quello che hai appena guardato, quindi mescola le immagini per ottenere la massima somiglianza.)
Pertanto, il computer è in grado di costruire un video sfocato di quelle immagini visive che passano in sequenza davanti all'occhio della mente. La formula matematica del dottor Gallant è così universale che puoi prendere un set di voxel MRI e trasformarlo in un'immagine, oppure puoi fare il contrario: scattare una foto e convertirla in voxel MRI.
Ho avuto l'opportunità di guardare il video prodotto dal team del Dr. Gallant e mi ha impressionato molto. Volti, animali, scene di strada - come guardare un video con occhiali scuri. È impossibile vedere i dettagli sui volti o sulle facciate degli edifici, ma è facile indovinare la natura dell'oggetto.
Ma questo programma è in grado di decifrare non solo ciò che vedi effettivamente, ma anche ciò che visualizzi. Ad esempio, ti è stato chiesto di presentare la Gioconda. Sappiamo dalle scansioni MRI che, sebbene in questo momento non ci siano immagini davanti ai tuoi occhi, la corteccia visiva del tuo cervello si accende.
Mentre pensi alla Gioconda, il software del Dr. Gallant scansiona il tuo cervello e cerca nel suo database per trovare la corrispondenza più vicina. In uno degli esperimenti a cui ho assistito, il computer ha selezionato una fotografia dell'attrice Salma Hayek come la corrispondenza più vicina alla Gioconda.
Naturalmente, la persona media può facilmente riconoscere centinaia di volti diversi, ma il fatto che un computer abbia analizzato un'immagine nella testa di una persona e abbia selezionato una foto tra i milioni di immagini casuali a sua disposizione è impressionante.
L'obiettivo di questo lavoro è creare un dizionario accurato che consenta di trovare rapidamente una corrispondenza tra gli oggetti nel mondo circostante e un pattern MRI letto dal cervello umano. Ovviamente, è estremamente difficile stabilire una corrispondenza dettagliata e accurata e molto probabilmente questo lavoro richiederà molti anni.
Tuttavia, alcune categorie di immagini vengono riconosciute abbastanza facilmente, per questo è sufficiente cercare in un database di immagini già pronto. Ad esempio, quando il dottor Stanislas Dehen del College de France a Parigi stava lavorando con scansioni MRI del lobo parietale del cervello, dove avviene il riconoscimento del numero, uno dei suoi assistenti ha osservato casualmente che poteva dire dall'aspetto della risonanza magnetica quale numero stava guardando il soggetto.
In effetti, si è scoperto che alcuni numeri generano modelli abbastanza riconoscibili sulle scansioni MRI. Il Dr. Dehen osserva: "Se prendi 200 voxel in quest'area e vedi quali sono attivi e quali no, puoi costruire un dispositivo di autoapprendimento in grado di leggere i numeri che sono attualmente tenuti in memoria".
Rimane la domanda su quando saremo in grado di ottenere un video di alta qualità dei nostri pensieri (e se possiamo farlo).
Purtroppo, quando si visualizza un'immagine, alcune informazioni vengono perse e la ricerca sul cervello lo conferma. Se confrontiamo un'immagine MRI del cervello scattata quando una persona sta guardando un fiore con un'immagine MRI scattata quando sta solo pensando a un fiore, la differenza sarà ovvia: la seconda immagine avrà meno punti informativi della prima.
Quindi questa tecnologia, anche se migliorerà notevolmente nei prossimi anni, non sarà mai perfetta.
Una volta ho letto una storia in cui lo spirito invita una persona a soddisfare i suoi tre desideri: creare tutto ciò che questa persona può immaginare. L'eroe della storia chiede un'auto di lusso, un aereo e un milione di dollari. Per un po 'è felice.
Ma non appena dà un'occhiata più da vicino alle cose magiche, si scopre che non ci sono motori in macchina e nell'aereo, e l'immagine sui biglietti da un dollaro è indistinta e sfocata. Non tutto è reale, perché i nostri ricordi delle cose riflettono solo approssimativamente la realtà.
Tuttavia, data la velocità con cui gli scienziati hanno iniziato a decifrare le immagini MRI del cervello, ci si potrebbe chiedere: non avremo una reale opportunità di leggere parole e pensieri direttamente dalla testa di una persona nel prossimo futuro?
Lettura della mente
Devo dire che nell'edificio accanto al laboratorio Gallant, un altro medico - Brian Parsley - con i suoi colleghi legge letteralmente i pensieri umani, almeno in linea di principio. Una delle sue assistenti, la dottoressa Sarah Szczepanski, mi ha spiegato come riescono a riconoscere le parole nella mente di una persona.
I ricercatori hanno utilizzato la tecnologia dell'elettrocorticografia (ECoG), che produce un segnale di un ordine di grandezza più chiaro e più forte rispetto a un ECG tradizionale. L'ECoG fornisce dati senza precedenti in termini di accuratezza e risoluzione perché i segnali vengono letti direttamente dalla superficie del cervello e non viaggiano attraverso il cranio.
Una caratteristica spiacevole di questo metodo è che per la sua applicazione è necessario rimuovere una parte del cranio e posizionare una maglia fine con 64 elettrodi ai nodi del reticolo 8 × 8 mm direttamente sul cervello nudo.
Fortunatamente, sono stati in grado di ottenere il permesso di sperimentare scansioni ECoG di pazienti epilettici affetti da crisi debilitanti. La rete è stata posizionata sul cervello del paziente durante un intervento chirurgico a cervello aperto eseguito dai medici dell'Università della California, a San Francisco.
Il paziente sente le parole ei segnali dal suo cervello vengono registrati dagli elettrodi, inseriti nel dispositivo e registrati. Nel tempo si forma un dizionario, in cui ad ogni parola viene assegnato un segnale ricevuto dagli elettrodi. Successivamente, quando questa parola viene pronunciata di nuovo, sul dispositivo viene visualizzato un segnale elettrico familiare. Ciò significa che se una persona pronuncia mentalmente la parola, il computer raccoglie un segnale caratteristico e può riconoscerlo.
Questa tecnologia consente di condurre una conversazione in modo completamente telepatico. Inoltre, è possibile che le vittime di ictus completamente paralizzate saranno in grado di "parlare" utilizzando un sintetizzatore vocale che riconoscerà gli schemi elettrici delle singole parole.
Non sorprende che MMI (Brain Machine Interface) sia emersa come una delle aree di ricerca più calde, con team scientifici in tutta l'America che annunciano importanti scoperte. Risultati simili sono stati ottenuti da scienziati dell'Università dello Utah nel 2011. Hanno posizionato una griglia con 16 elettrodi sull'area della corteccia cerebrale responsabile del movimento dei muscoli facciali (controlla i movimenti della bocca, delle labbra, della lingua e del viso) e l'area di Wernicke, che elabora le informazioni relative alla parola.
Poi alla persona è stato chiesto di dire le dieci parole più comuni, come "sì" e "no", "caldo" e "freddo", "mangiare" e "bere", "ciao" e "arrivederci", "più" e "meno" …
Registrando i segnali emessi dal cervello durante la pronuncia di queste parole, gli scienziati hanno compilato un dizionario approssimativo della corrispondenza tra le parole pronunciate ei segnali cerebrali. Successivamente, quando il paziente pronunciava una di queste parole, poteva identificarle dalle note con una precisione dal 76 al 90%. Come passaggio successivo, si prevede di utilizzare una griglia con 121 elettrodi per una migliore risoluzione.
In futuro, tale procedura può essere utile per coloro che hanno sofferto di ictus o altre malattie paralizzanti, come la sclerosi laterale amiotrofica; tali pazienti potranno imparare a parlare utilizzando la tecnologia MMI.
Stampa con la forza del pensiero
Alla Mayo Clinic, Minnesota, il dottor Jerry Shea ha fornito ai pazienti epilettici sensori ECoG in modo che potessero imparare a digitare con la mente. Tutto ciò che serve perché un dispositivo del genere funzioni è una semplice calibrazione.
In primo luogo, al paziente vengono mostrate una serie di lettere e gli viene chiesto di concentrarsi mentalmente su ciascuna di esse. Mentre il soggetto esamina la lettera successiva, il computer registra i segnali emessi dal cervello. Come in altri esperimenti simili, se è possibile comporre un dizionario, dopo di che il soggetto deve solo pensare alla lettera in modo che appaia sullo schermo. Così, una persona ha l'opportunità di stampare con il potere del pensiero.
Il leader di questo progetto, il dottor Shi, afferma che la precisione del suo apparato raggiunge quasi il 100%. Spera che in futuro sarà in grado di creare una macchina per registrare non solo le parole, ma anche le immagini che nascono nel cervello del paziente. Un dispositivo del genere potrebbe essere utile per artisti e architetti, ma, come abbiamo già detto, la tecnologia ECoG presenta un notevole inconveniente: gli elettrodi devono essere a diretto contatto con il cervello.
Nel frattempo, le macchine da scrivere EEG - non sono invasive - stanno lentamente entrando nel mercato. Sebbene non stampino con la stessa precisione delle macchine basate su ECoG, possono essere venduti alla prima persona che incontrano e non è necessario aprire il proprio cranio per usarli.
L'azienda austriaca Guger Technologies ha recentemente dimostrato una macchina del genere in una fiera. Secondo i rappresentanti dell'azienda, chiunque può imparare a usarlo in una decina di minuti; quindi è possibile stampare a una velocità di 30-50 caratteri al minuto.
Dettatura telepatica e composizione musicale
Il passo successivo potrebbe essere la trasmissione di intere conversazioni, che accelererebbe notevolmente lo sviluppo delle comunicazioni telepatiche. Il problema, tuttavia, è che ciò richiederebbe la compilazione di un dizionario accurato di diverse migliaia di parole e dei corrispondenti segnali EEG, MRI o ECoG.
Ma se diverse centinaia di parole appositamente selezionate possono essere riconosciute da segnali elettrici, è probabilmente possibile trasmettere rapidamente le parole di una normale conversazione. Ciò significa che una persona penserà per frasi e paragrafi interi e il computer li stamperà.
Tale tecnologia potrebbe essere utile per giornalisti, scrittori e poeti, che dovrebbero semplicemente pensare e il computer accetterebbe i loro dettami mentali. Inoltre, il computer potrebbe fungere da segretario mentale. Darebbe a una segretaria robotica istruzioni su pranzo, indicazioni stradali e date di viaggio, programmi di vacanza e lui stesso prenoterebbe e organizzerebbe tutto.
Ma non solo la parola, ma anche la musica può essere registrata in questo modo. Sarebbe sufficiente per i musicisti canticchiare mentalmente alcune melodie e il computer le stamperebbe in notazione musicale. Per fare ciò, devi prima canticchiare mentalmente una serie di note e annotare i segnali elettrici corrispondenti nel computer. Il risultato è un dizionario e la prossima volta che pensi a una nota musicale, il computer è pronto per scriverla in notazione musicale.
Nella fantascienza, i telepati spesso comunicano tra loro indipendentemente dalle barriere linguistiche, poiché si ritiene che i pensieri siano universali. Tuttavia, è del tutto possibile che non sia così.
I sentimenti e le emozioni possono effettivamente essere non verbali e universali, quindi possono probabilmente essere inviati telepaticamente a chiunque, ma i pensieri razionali sono strettamente correlati al linguaggio. È improbabile che i pensieri difficili superino la barriera linguistica. Le parole saranno anche trasmesse telepaticamente nella stessa lingua che parliamo.
Elmi telepatici
I caschi telepatici sono comuni anche nella fantascienza. Lo metti e il gioco è fatto! - puoi leggere i pensieri di altre persone. L'esercito americano, devo dire, mostra un grande interesse per questa tecnologia. Nel combattimento reale, quando le esplosioni rimbombano e le pallottole fischiano sopra la testa, un elmo telepatico può essere una salvezza, poiché in condizioni di combattimento è difficile garantire la trasmissione di comandi e messaggi.
(Lo posso confermare personalmente. Molti anni fa, durante la guerra del Vietnam, ho prestato servizio nella fanteria a Fort Benning, vicino ad Atlanta, in Georgia. Durante gli spari, le esplosioni di bombe a mano e fuochi automatici suonarono assordanti; il rumore era così forte, che era semplicemente impossibile sentirci sopra.”Tre giorni dopo che le mie orecchie suonavano.) Con un elmetto telepatico, un soldato poteva, nonostante il rumore e il rombo, comunicare mentalmente con gli altri soldati del suo plotone.
L'esercito ha recentemente assegnato una sovvenzione di 6,3 milioni di dollari al dottor Gervin Schalk dell'Albany College of Medicine, New York, ma tutti sanno che lo sviluppo di un vero elmetto telepatico richiede più di un anno.
Finora, il dottor Schalk sta sperimentando la tecnologia ECoG, che richiede il posizionamento di una griglia con elettrodi direttamente sulla superficie del cervello. In questo caso, il computer è già in grado di riconoscere le vocali e 36 singole parole nel cervello funzionante.
In alcuni esperimenti, lo scienziato riesce a ottenere una precisione quasi del 100%. Finora, tuttavia, questa tecnologia non è adatta per l'esercito americano, in quanto richiede la rimozione di una porzione del cranio in una sala operatoria pulita e sterile. Inoltre, riconoscere le vocali e 36 parole è ben lungi dall'essere lo stesso che inviare messaggi urgenti al quartier generale nel pieno della battaglia. Ma gli esperimenti con l'ECoG dimostrano che la comunicazione mentale sul campo di battaglia è possibile.
Un altro metodo è attualmente allo studio del Dr. David Peppel della New York University. Invece di aprire i crani dei soggetti, usa la tecnologia della magnetoencefalografia (MEG), cioè crea cariche elettriche nel cervello usando minuscoli impulsi di energia magnetica, piuttosto che elettrodi.
Il vantaggio di questa tecnologia, oltre alla non invasività, è che la macchina MEG, a differenza delle macchine MRI più lente, è in grado di misurare con precisione i cambiamenti istantanei nei neuroni. Peppel, nel corso degli esperimenti, è stato in grado di registrare l'attività elettrica del centro uditivo della corteccia nel momento in cui una persona pronuncia mentalmente una certa parola.
Ma il suo metodo ha anche degli svantaggi: questo tipo di registrazione viene eseguita utilizzando dispositivi grandi, delle dimensioni di una scrivania per la generazione di impulsi magnetici.
Ovviamente, molte persone vogliono creare un dispositivo di lettura e trasmissione della mente che sia non invasivo, portatile e preciso. Il dottor Peppel spera che il suo lavoro con la tecnologia MEG completerà la ricerca condotta con i sensori EEG. Ma probabilmente dovremo aspettare ancora molti anni per la comparsa di veri elmetti telepatici, perché i dispositivi MEG ed EEG non sono molto precisi.
MRI in un telefono cellulare
Attualmente, siamo anche vincolati dalla relativa primitività degli strumenti esistenti. Ma col tempo appariranno strumenti sempre più sofisticati con i quali potremo sondare il cervello sempre meglio. Il prossimo importante passo avanti potrebbe essere una macchina per la risonanza magnetica portatile.
Il motivo per cui una macchina per la risonanza magnetica ora deve essere così grande è che deve creare un campo magnetico uniforme, perché più è uniforme il campo, maggiore è la risoluzione del dispositivo.
Più grande è il magnete, più uniforme sarà il campo e più accurate saranno le immagini. Tuttavia, i fisici conoscono le esatte caratteristiche matematiche dei campi magnetici (furono stabiliti da James Clerk Maxwell negli anni '60 dell'Ottocento).
Nel 1993, in Germania, il Dr. Bernhard Blumich ei suoi colleghi hanno progettato la macchina per la risonanza magnetica più piccola del mondo, che non era più grande di un diplomatico. Un tale dispositivo utilizza un campo magnetico debole e non molto uniforme, ma il supercomputer è perfettamente in grado di analizzare il campo magnetico e di regolare le immagini risultanti di conseguenza, in modo che il risultato sia un'immagine tridimensionale realistica.
E poiché la potenza dei computer raddoppia circa ogni due anni, i computer di oggi hanno già una potenza di elaborazione sufficiente per analizzare il campo magnetico creato da un apparecchio delle dimensioni di un case e compensare la sua distorsione.
Nel 2006, il dottor Blumich ei suoi colleghi hanno dimostrato le capacità della loro macchina eseguendo scansioni MRI della mummia dell'antico uomo Ötzi, congelata nel ghiaccio circa 5.300 anni fa, alla fine dell'ultima era glaciale. Dal momento che Ötzi è morto congelato in una posizione scomoda con le braccia allargate ai lati, inserire il suo corpo in una tradizionale macchina per la risonanza magnetica era piuttosto problematico, ma la macchina portatile del dottor Blumich ha facilmente affrontato il compito e ha ricevuto immagini.
I fisici ritengono che man mano che i computer crescono in potenza, la macchina per la risonanza magnetica del futuro potrebbe non essere più grande di un telefono cellulare. I dati di un tale dispositivo possono essere immediatamente inoltrati a un supercomputer, che elaborerà le informazioni e costruirà un'immagine tridimensionale. (In questo caso, la debolezza del campo magnetico è compensata dall'aumento della potenza di calcolo.)
Quindi la ricerca verrà accelerata molte volte. "Forse la creazione di un dispositivo simile al fantastico tricorder del film Star Trek è proprio dietro l'angolo", afferma il dottor Blumich.
(Il tricorder è un piccolo dispositivo di scansione portatile in grado di diagnosticare istantaneamente qualsiasi malattia.) In futuro, nell'armadietto dei medicinali di casa potresti avere un computer più potente di quanto possa vantare oggi un grande ospedale universitario.
E non devi aspettare il permesso di una clinica o università per utilizzare un costoso dispositivo MRI; puoi raccogliere tutte le informazioni necessarie da solo, senza lasciare il soggiorno (per questo, sarà sufficiente tenere una macchina per la risonanza magnetica portatile sul corpo) e inviarla via e-mail al laboratorio per l'analisi.
A proposito, questo potrebbe significare che un giorno sarà possibile realizzare un casco telepatico basato sulla risonanza magnetica, perché la risoluzione con questo metodo è molto migliore che con la scansione EEG. Questo è ciò che probabilmente accadrà in futuro.
Una bobina elettromagnetica sarà posizionata all'interno del casco per generare un debole campo magnetico e impulsi radio che sondano il cervello. Durante il combattimento, i segnali MRI grezzi verranno inviati al computer tascabile sulla cintura del soldato.
Successivamente, le informazioni verranno trasmesse via radio a un server situato lontano dal campo di battaglia. L'elaborazione finale dei dati verrà effettuata su un supercomputer in una città lontana. Una volta elaborato, il messaggio verrà ritrasmesso via radio ai soldati sul campo di battaglia. I combattenti ascolteranno il messaggio tramite le cuffie o lo riceveranno tramite elettrodi posizionati sulla corteccia uditiva.
DARPA e il fattore umano
Dato il costo della ricerca, abbiamo il diritto di chiedere: chi la paga? Le società private hanno mostrato interesse solo di recente per questa tecnologia avanzata, ma anche adesso molte di loro non hanno fretta di investire nella ricerca, che non è ancora noto quando darà i suoi frutti e se darà i suoi frutti.
Finora, lo sponsor principale di questa ricerca è la US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), di proprietà del Pentagono, che un tempo ha avviato la ricerca su alcune delle più importanti tecnologie del 20 ° secolo.
Il DARPA è stato formato dal presidente Dwight D. Eisenhower dopo che i russi hanno lanciato il primo satellite nell'orbita terrestre nel 1957, scioccando il mondo occidentale.
Rendendosi conto che gli Stati Uniti potevano facilmente perdere la corsa ai sovietici per le nuove tecnologie, Eisenhower fondò l'Agenzia in modo che il paese potesse continuare a competere con i russi. Negli anni, alcuni progetti avviati dall'Agenzia sono cresciuti così tanto da diventare indipendenti. Uno dei primi figli della DARPA è stata la NASA.
La strategia dell'Agenzia si legge come fantascienza: il suo "unico punto di riferimento è l'innovazione radicale". L'unico motivo della sua esistenza è "accelerare l'avanzata del futuro".
Gli scienziati della DARPA spingono costantemente i confini del fisicamente possibile. Come ha detto uno degli ex dirigenti dell'Agenzia, Michael Goldblatt, cercano di non violare le leggi della fisica, “o almeno non consapevolmente. O almeno non più di uno in ogni programma.
Ciò che distingue l'Agenzia dalla fantascienza, tuttavia, è un elenco impressionante di realizzazioni molto reali. Uno dei primi progetti DARPA degli anni '60 è stato ARPANET, una rete di telecomunicazioni militare che, secondo gli sviluppatori, avrebbe dovuto fornire comunicazioni elettroniche tra scienziati e funzionari durante e dopo la terza guerra mondiale.
Nel 1989, la National Science Foundation decise che alla luce del crollo del blocco sovietico, non aveva senso mantenere segreto questo sviluppo. Questa tecnologia è stata declassificata; vennero pubblicati progetti e codici e, di conseguenza, ARPANET divenne Internet.
Quando l'aviazione americana aveva bisogno di uno strumento di controllo dei missili balistici nello spazio, DARPA lanciò il Progetto 57, un progetto top-secret che mirava a inviare bombe all'idrogeno per proteggere le strutture di stoccaggio dei missili sovietici in caso di guerra nucleare. Successivamente questo progetto ha costituito la base per il sistema GPS. Oggi indica la strada non ai missili nucleari, ma agli automobilisti smarriti.
La DARPA è stata un attore chiave in una serie di invenzioni che hanno rimodellato il XX e il XXI secolo, inclusi telefoni cellulari, occhiali per la visione notturna, comunicazioni avanzate e satelliti meteorologici.
Ho avuto la fortuna di comunicare più volte con scienziati e amministratori di questa organizzazione. Una volta, avendo incontrato uno degli ex direttori dell'Agenzia ad un ricevimento dove erano presenti molti scienziati e futuristi, gli feci una domanda che da tempo mi interessava: perché i cani annusano ancora i bagagli per la presenza di esplosivi negli aeroporti?
Non abbiamo abbastanza sensori sensibili che potrebbero rilevare tracce di sostanze chimiche esplosive nell'aria? Ha risposto che DARPA è stata attivamente coinvolta in questo problema, ma ha dovuto affrontare seri problemi tecnici.
I recettori olfattivi del cane, ha detto, si sono evoluti nel corso di milioni di anni e possono percepire anche poche molecole di una sostanza nell'aria. È estremamente difficile ottenere la stessa sensibilità da dispositivi tecnici, anche quelli più avanzati e perfezionati.
Molto probabilmente, dovremo continuare a fare affidamento su aiutanti a quattro zampe e la situazione non cambierà nel prossimo futuro.
In un'altra occasione, un gruppo di fisici e ingegneri della DARPA ha partecipato al mio seminario sul futuro della tecnologia. Dopo l'incontro, ho chiesto cosa li preoccupasse di più. L'unico motivo di allarme, hanno risposto, è l'immagine pubblica della loro organizzazione.
La maggior parte non ha mai sentito parlare di DARPA, e alcuni addirittura associano l'Agenzia alle oscure e malvagie macchinazioni del governo - dalle bugie sugli UFO, Area 51 (una divisione remota della Edwards Air Force Base, dove, secondo dati ufficiali, sono in fase di sviluppo velivoli sperimentali e sistemi d'arma.) e Roswell (nei pressi della città di Roswell nel New Mexico nel luglio 1947, si ritiene che si sia verificato un incidente UFO. Secondo la versione ufficiale, l'oggetto scoperto era un pallone meteorologico) ad armi meteorologiche e simili. Sospirarono e ne parlarono con tristezza. Se tutte queste voci fossero vere, ovviamente, approfitterebbero volentieri della tecnologia aliena. Sarebbe grandioso! Sarebbe uno stimolo per progetti reali!
Oggi, DARPA, che dispone di un budget di 3 miliardi di dollari, mira a creare un'interfaccia cervello-macchina. Nel discutere le sue potenziali applicazioni, Michael Goldblatt suggerisce di spingere i confini dell'immaginazione.
Immagina come sarebbe se i soldati potessero comunicare tra loro attraverso un solo pensiero … Immagina che il pericolo di un attacco biologico scomparirebbe. E immagina per un momento un mondo in cui l'apprendimento non sia più difficile di quello che è, e la sostituzione delle parti del corpo danneggiate sia organizzata non meno comodamente di un bar che serve i clienti direttamente in macchina. Per quanto incredibili possano sembrare queste immagini e queste sfide, fa tutto parte del lavoro quotidiano della Defense Science Division [del DARPA]. - Michael Goldblatt, ex dirigente della DARPA.
Goldblatt ritiene che gli storici in futuro concluderanno che a lungo termine i risultati del lavoro della DARPA sono serviti a migliorare la natura umana (parla della "nostra futura forza storica"). E osserva che il noto slogan dell'esercito "Sii tutto ciò che puoi" assume un nuovo significato quando applicato al miglioramento della natura umana.
Forse non è un caso che Michael Goldblatt stia promuovendo l'idea di migliorare la natura umana presso l'Agenzia con tanto fervore. Sua figlia soffre di paralisi cerebrale ed è costretta su una sedia a rotelle per tutta la vita. La malattia, ovviamente, interferisce molto con la sua vita (dopotutto, ha bisogno di aiuto esterno ogni giorno e ogni ora), ma la ragazza non si arrende e supera le avversità.
È al college e sogna di avviare la propria azienda. Goldblatt non nasconde di essere ispirato dalla forza di volontà di sua figlia. Il direttore del Washington Post Joel Garro ha dichiarato: “È impegnato a spendere molti milioni di dollari per creare quello che potrebbe essere il prossimo passo nell'evoluzione umana. Eppure non dimentica che la tecnologia, nella cui creazione è coinvolto, forse un giorno permetterà a sua figlia non solo di andarsene, ma anche di superare la malattia.
Problemi di privacy
Quando le persone sentono parlare per la prima volta di macchine per la lettura del pensiero, le persone tendono a esprimere preoccupazioni sul mantenimento della privacy di una persona. L'idea che un'auto possa essere nascosta da qualche parte, leggendo i nostri pensieri più profondi senza permesso, rende nervoso chiunque.
La coscienza umana, come abbiamo sottolineato, è impossibile senza un modello costante del futuro. Affinché questa simulazione sia accurata, a volte dobbiamo vagare con la nostra immaginazione nel territorio dell'immoralità o dell'illegalità, ma in ogni caso - non importa se implementiamo tali scenari nella realtà o meno - preferiamo tenere questi pensieri per noi stessi.
La vita sarebbe molto più facile per gli scienziati se potessero leggere la mente a distanza usando dispositivi portatili (piuttosto che goffi elmetti o aperture chirurgiche del cranio), ma le leggi della fisica rendono il processo estremamente difficile.
Quando ho chiesto al dottor Nishimoto, un impiegato del laboratorio del dottor Gallant a Berkeley, una domanda sulla privacy, mi ha sorriso e mi ha risposto che al di fuori del cervello, i segnali radio si stanno rapidamente indebolendo e già a una distanza di due metri da una persona sono troppo deboli per contenere qualcosa. smontare.
(Tutti hanno studiato le leggi di Newton a scuola, quindi probabilmente ricorderai che la forza di attrazione si indebolisce in proporzione al quadrato della distanza tra gli oggetti, e quando raddoppi la distanza da una stella, la sua forza di attrazione che agisce su di te si indebolirà quattro volte. Ma i campi magnetici si indeboliscono molto più velocemente. i segnali sono inversamente proporzionali al cubo o alla quarta potenza della distanza, quindi se la distanza viene raddoppiata, il campo magnetico si indebolirà otto volte o più.)
Inoltre, ci sono sempre interferenze esterne nell'aria che mascherano i segnali già deboli emanati dal cervello. Questo è uno dei motivi per cui gli scienziati non possono condurre i loro esperimenti al di fuori delle mura del laboratorio. Inoltre, anche in queste condizioni, riescono a estrarre solo singole lettere, parole o immagini dal cervello umano funzionante.
Finora, la tecnologia non è in grado di registrare l'intera valanga di pensieri che riempie il nostro cervello quando consideriamo contemporaneamente più lettere, parole, frasi o elaboriamo altre informazioni, quindi l'uso di questi dispositivi per leggere la mente "come in un film" oggi è impossibile e rimarrà tale. più di una dozzina di anni.
Per il prossimo futuro, le scansioni cerebrali continueranno a richiedere l'accesso diretto al cervello umano in un ambiente di laboratorio. Ma anche nell'improbabile caso in cui qualcuno trovi un modo per leggere la mente a distanza, puoi sempre contrastarlo.
Per nascondere i pensieri più cari agli estranei, puoi usare lo schermo e bloccare la radiazione dal cervello in modo che non cada nelle mani sbagliate.
Questo può essere fatto facilmente utilizzando la cosiddetta gabbia di Faraday, che il grande fisico britannico Michael Faraday inventò nel 1836, sebbene Benjamin Franklin fu il primo ad osservare un effetto simile.
Il principio di questa schermatura è che l'elettricità si dissipa molto rapidamente attorno alla gabbia metallica, in modo che il campo elettrico all'interno della gabbia sia zero. Per dimostrare l'effetto, i fisici (me compreso) suggeriscono di entrare in una gabbia di metallo, nella quale vengono poi dirette potenti scariche elettriche.
Allo stesso tempo, la persona rimane integra e illesa. Ecco perché gli aeroplani resistono ai fulmini e i cavi sono coperti con trecce metalliche. Allo stesso modo, i segnali telepatici possono essere schermati con una sottile lamina di metallo sopra il cervello.
Telepatia con nanosonde
C'è un altro modo per risolvere parzialmente il problema della privacy, oltre a posizionare i sensori ECoG nel cervello. In futuro, potremmo imparare a usare effettivamente la nanotecnologia, cioè saremo in grado di manipolare i singoli atomi. È possibile che questo ci permetta di introdurre una griglia di nanosonde nel cervello e quindi di connetterci ai tuoi pensieri.
Forse tali nanosonde saranno costruite da nanotubi di carbonio che conducono elettricità e sono sottili quanto le leggi naturali lo consentono.
I nanotubi sono composti da singoli atomi di carbonio combinati in un tubo con uno spessore di parete di diverse molecole. (Questi tubi stanno attualmente ricevendo un'attenzione molto seria da parte degli scienziati. Si prevede che cambieranno completamente il modo in cui sondiamo il cervello nei prossimi decenni.)
Le nanosonde possono essere posizionate con precisione nelle aree del cervello responsabili di determinate attività. Quindi, per la trasmissione della parola e del linguaggio, dovranno essere posizionati nel lobo temporale sinistro, per l'elaborazione delle immagini visive - nel talamo e nel centro visivo della corteccia.
Le emozioni possono essere trasmesse attraverso nanosonde nel sistema amigdala e limbico. I segnali delle nanosonde verranno trasmessi a un piccolo computer, che li elaborerà e li invierà al server, quindi li invierà a Internet.
I problemi di privacy saranno parzialmente risolti poiché avrai il controllo completo sul processo e determinerai quando inviare pensieri. Qualsiasi passante occasionale con un ricevitore può ricevere segnali radio, ma i segnali elettrici inviati tramite fili sono praticamente inaccessibili.
Inoltre, verrà risolto il problema di aprire il cranio e posizionare una rete ECoG al suo interno, poiché le nanosonde possono essere inserite utilizzando metodi di microchirurgia.
Alcuni scrittori di fantascienza suggeriscono che in futuro, alla nascita di un bambino, gli verranno iniettati nanoelettrodi senza dolore e la telepatia diventerà uno stile di vita. Ad esempio, nella serie "Star Trek" i bambini della razza Borg vengono iniettati con impianti speciali alla nascita, in modo che possano comunicare telepaticamente tra loro. Questi bambini non possono immaginare il mondo senza telepatia e percepirlo come la norma.
È chiaro che le nanosonde sono di dimensioni molto piccole, quindi esternamente saranno completamente invisibili, quindi non sorgerà l'ostracismo sociale. La società potrebbe non gradire l'idea di impiantare conduttori elettrici nel cervello, ma gli scrittori di fantascienza credono che alla fine le persone si abitueranno a questa idea: dopotutto, le nanosonde sono incredibilmente convenienti e utili. Ci siamo abituati ai bambini "da una provetta", anche se all'inizio la fecondazione in vitro ha causato molte domande e proteste.
Questioni di legalità
Nel prossimo futuro, la domanda non sarà se qualcuno può leggere segretamente i nostri pensieri da una distanza utilizzando un dispositivo nascosto, ma se ci permetteremo di registrare e registrare i nostri pensieri. Cosa succede se, ad esempio, consentiamo e poi qualcuno accede illegalmente a questi record?
Ciò solleva una seria questione di etica: dopo tutto, non vogliamo che i nostri pensieri vengano letti contro la nostra volontà.
Ci sono problemi etici non con la ricerca attuale, ma con la sua possibile continuazione. Deve esserci un equilibrio. Se in qualche modo impariamo a decodificare istantaneamente i pensieri di qualcuno, può essere di immenso beneficio per migliaia di persone gravemente malate che ora non sono in grado di comunicare con gli altri. D'altra parte, ci sono grandi timori che il metodo possa essere applicato a quelle persone che non lo vogliono. - Dottor Brian Pasley.
Non appena diventa tecnicamente possibile leggere e scrivere i pensieri di una persona, sorgeranno molte domande etiche e legali. Questo accade sempre con l'avvento delle nuove tecnologie. È chiaro dalla storia che spesso occorrono anni per sviluppare una legislazione che copra completamente tutti gli scenari.
Ad esempio, potrebbe essere necessario riscrivere le leggi sul copyright. Cosa succede se qualcuno ti legge nella mente e ruba la tua invenzione? Sarà possibile brevettare i pensieri? A chi appartiene l'idea per legge?
Un altro problema sorge quando interviene il governo.
Affidarsi al governo per proteggere la propria privacy è come affidare l'installazione di tende alle finestre a chi ama guardare attraverso queste finestre più di ogni altra cosa. - John Perry Barlow, poeta e cantautore dei Grateful Dead
La polizia avrà il diritto di leggere i tuoi pensieri durante l'interrogatorio? Già oggi, i tribunali stanno valutando le richieste di risarcimento nei casi in cui un sospetto si rifiuta di fornire il suo materiale biologico per l'analisi del DNA. Le autorità in futuro avranno il diritto di leggerti nel pensiero senza il tuo consenso e, in caso affermativo, tali prove saranno accettate in tribunale? Quanto sarebbero affidabili tali prove?
Non dimenticare che i rilevatori di bugie basati sulla risonanza magnetica registrano solo un aumento dell'attività cerebrale ed è importante notare che pensare a un crimine e un crimine reale non sono la stessa cosa. L'avvocato difensore, durante il controinterrogatorio, potrà affermare che questi pensieri sono solo fantasie casuali e nulla più.
Un altro motivo di preoccupazione riguarda i diritti dei paralizzati. I dati della scansione cerebrale sono sufficienti per redigere un testamento o un altro documento legale? Immagina che una persona completamente paralizzata abbia comunque una mente acuta e vivace e voglia firmare un contratto o gestire i propri soldi da solo. Tali documenti sono legali, se la tecnologia potrebbe non essere ancora completamente sviluppata?
Nessuna legge naturale può aiutare a risolvere tali questioni etiche. In definitiva, con il miglioramento della tecnologia, tali problemi dovranno essere risolti in tribunale.
Allo stesso tempo, i governi e le società potrebbero dover inventare nuovi modi per contrastare lo spionaggio mentale. Lo spionaggio industriale è già oggi un'industria multimilionaria e governi e aziende stanno costruendo costose "stanze sicure" che devono essere costantemente controllate per dispositivi di intercettazione.
In futuro (supponendo che venga creato un metodo per intercettare i segnali cerebrali a distanza), dovranno essere progettate stanze sicure in modo che i segnali cerebrali da lì, anche accidentalmente, non possano fuoriuscire nel mondo esterno. Queste stanze dovranno essere circondate da muri metallici che le proteggeranno dal mondo esterno.
Ogni volta che i fisici iniziano a lavorare con un nuovo tipo di radiazione, le spie cercano di usarlo per i propri scopi e la radiazione elettrica dal cervello probabilmente non fa eccezione. La storia più famosa di questo tipo riguarda un minuscolo dispositivo a microonde nascosto nello stemma degli Stati Uniti appeso nell'ambasciata degli Stati Uniti a Mosca.
Dal 1945 al 1952, questo dispositivo ha trasmesso i segreti dei diplomatici americani ai sovietici. Anche durante la crisi di Berlino del 1948 e la guerra di Corea, i sovietici usarono questo bug per ottenere l'accesso ai piani degli Stati Uniti. Forse questo bug avrebbe continuato a divulgare segreti di stato e la Guerra Fredda fino ad oggi, e allo stesso tempo la storia del mondo avrebbe cambiato rotta se non fosse stato scoperto accidentalmente da un ingegnere britannico che ha ascoltato negoziati segreti su un'onda radio aperta.
Gli ingegneri americani che hanno smontato il bug sono rimasti sbalorditi: si è scoperto che per molti anni non sono riusciti a trovarlo perché il bug era passivo e non richiedeva alcuna fonte di energia. (Era quasi impossibile da rilevare, perché riceveva energia dall'esterno attraverso un raggio di microonde.) È possibile che anche i futuri dispositivi spia intercetteranno le radiazioni cerebrali.
Sebbene al momento questa tecnologia sia allo stato embrionale, la telepatia sta lentamente entrando nelle nostre vite. In futuro, forse inizieremo a interagire con il mondo che ci circonda con il potere della ragione. Ma gli scienziati non vogliono limitarsi a leggere nella mente, cioè un processo passivo.
Vogliono giocare un ruolo attivo: spostare oggetti con il potere del pensiero. La capacità di telecinesi è solitamente attribuita agli dei. Solo il potere divino è dato a volontà per plasmare la realtà. È la più alta espressione di pensieri e desideri.
Presto avremo questa opportunità.
