Elon Musk slutter grise til internettet

Af Palle Vibe, Alt om Data

Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.

Den excentriske milliardær Elon Musk (ham med Tesla) og hans kontroversielle neuroscience-startupfirma Neuralink har netop demonstreret næste generations neurale implantater, der en dag vil kunne slutte menneskets hjerne direkte til en computer med alt, hvad det indebærer. 

En af hovedpersonerne i eksperimentet var den lille so Gertrude, som øffede fornøjet rundt i sin sti, mens publikum kunne følge dens glade hjerneimpulser på en skærm streamet i realtid. Implantatet var forbundet til neuroner i Gertrudes snude. Grisens hjernesignaler blev også for demonstrationens skyld omsat til hørbare bip, der steg i styrke og hastighed, når Gertrude sniffede sig frem til eller blev tilbudt forskellige godbidder. 

 Gertrude har ifølge Musk nu levet med den indsatte chip i flere måneder uden problemer, og under demonstrationen spadserede han selv rundt om indelukket, hvori Gertrude havde taget ophold sammen med flere medsøstre, der var forsynet med et eller flere hjerneimplantater. Blandt andet var der den unge so Dorothy, der også øffede fornøjet rundt, men nu havde fået sin chip opereret ud igen for at vise, at implantatet til enhver tid vil kunne fjernes uden at efterlade sig men eller andre skadevirkninger. Teknikken kan altså reverseres, hvis brugeren fortryder operationen eller bare ønsker en nyere udgave eller opdatering.  

Grisen Gertrude får morgenmad. Teknikerne kan følge dyrets hjerneimpulser, som transmitteres trådløst til en computerskærm (nederste billede). Grisen mærker tilsyneladende ikke noget til implantatet i hjernen.

Lille chip – stor bedrift

Den nye, specialudviklede hjernechip fra Neuralinks hedder N1, og under betegnelsen Link V0.9 er den aktuelle prototype forsynet med 1024 hårfine polymerbaserede trådelektroder, der kan registrere (og i teorien også stimulere) de meget svage hjerneimpulser eller ”spidser”, der frembringes som resultat af elektrisk aktivitet i hjernens enkelte neuroner. Chippen byder med andre ord på 1024 kanaler, hvilket ifølge Elon Musk er cirka 100 gange bedre end markedets næstbedste løsning. 

Hver elektrode er tyndere end et menneskehår og mindst lige så bøjelig og fleksibel. Det er nødvendigt, for stive elektroder vil ødelægge hjernen, der ikke ligger stille inde i kraniet, men skvulper lidt rundt for at kunne afbøde udvendige påvirkninger, og den er samtidig meget blød. Desuden vil stivere elektroder kunne fremkalde betændelsestilstande, hvis de får lov at være stukket i hjernevævet alt for længe. 

Den lille N1-chip har en diameter på 23 mm og en tykkelse på 8 mm – samme tykkelse som et menneskekranie eller grisekranie – og er på den måde designet til at kunne flugte med kranieoverfladen, så chippen knap mærkes. Elon Musk har selv gjort sig til talsmand for, at det kan sammenlignes med at have en Fitbit i hovedet. De svage datasignaler hentes ud gennem hovedhuden via Bluetooth-radiotransmission, og strømmen hentes fra et lille 12-timers batteri, der kan oplades induktivt og trådløst om natten på samme måde som et smart-ur.  

Det trådløse design gør naturligvis interfacet mere praktisk og bekvemt til menneskelig brug, men teknikken sætter også grænser for båndbredden sammenlignet med de bedste eksisterende hjerne-computerinterfacesystemer.

De mange elektroder skal føres ned i hjernebarken, hvorfra hjernen styrer adskillige funktioner som følelser, adfærd og handling. Neuralink har sammen med designfirmaet Woke Studio udviklet en automatisk operationsrobot, der kan indsætte N1-chippen i kraniet på under en time og naturligvis under fuld bedøvelse. Indsætningen er dermed ikke mere kompliceret end en laserassisteret korrektion af en øjenlinse, og den opererede kan forlade hospitalet samme dag. På den måde vil N1-chippen kunne anvendes meget mere rutinemæssigt og dagligdags og vil kunne tilvejebringe meget mere information om hjernens tilstand og aktivitet.

Næste skridt er at forsøge det samme foretaget på mennesker. Teknologien ligger helt klar, og det er ikke kun leg, for Neuralink har som mål en dag at få lamme personer til at gå og bevæge sig igen og gøre blinde mennesker seende på ny.

På et mere psykologisk plan vil teknikken formentlig også kunne afhjælpe depressioner og lindre kroniske smerter, idet det ikke alene er muligt at monitorere hjernens impulser, men også tilrette og korrigere uregelmæssige signaler.

Den nyeste Neuralink VO.9-chip er blot 23 mm i diameter og 8 mm høj.

David Borton fra  Brown University, New England, USA (til højre) og hans kollega med deres udgave af et funktionsdygtigt trådløst hjernecomputer-interface til trådløs overførsel af hjerneimpulser fra aber.

 

Teknik fra 1920’erne 

Teknologien som sådan er dog ikke helt ny. I årtier har forskerne forsøgt at udvikle metoder til at forbinde dele af hjernen med forskellige overvågningsapparater. Allerede i 1920’erne lykkedes det tyskeren Hans Berger at hente signaler fra et menneskes hjerne. Men for hans forsøg, som det gælder for alle lignende eksperimenter i årene efter, har de forskellige hjerne-computerforbindelser været ret klodsede, ligesom patienten har måttet lægge hovedskal til utallige huller i hovedet og ofte have indopereret kompliceret elektronik og faste ledninger, hvis de ville eller skulle forbindes med en computer.

»Målet er at få lamme mennesker til igen at gå og blinde
mennesker til at se.«

Vi skal faktisk helt frem til anden dekade af det nye årtusind, før det lykkedes David Borton i samarbejde med kolleger på Bordeaux’ institut for neurovidenskab at udvikle et funktionsdygtigt trådløst hjerne-computerinterface til ledningsfri overførsel af hjerneimpulser. David Bortons løsning forudsatte ganske vist stadigt elektroder opereret ind i hjernen, men herfra løb impulserne videre til en hovedbåren hjernesensor, hvorfra de blev radiotransmitteret trådløst til computeren.

Forsøgsobjektet var aber, der sprang rundt i en trædemølle, og systemet var indstillet til at opfange og videresende de hjernesignaler, der havde med abernes bevægelse og gang at gøre. De optagne data viste klart, at systemet registrerede og videresendte de impulser fra hjernen, der styrede abernes benmuskler. Forskerne fulgte også aberne, når de sov, og påviste de forskellige stadier fra søvn til vågen, uden at aberne var hæmmet af ledninger. 

Sammenlignet hermed var Neuralinks første prototyper slet ikke så avancerede, og de ombefattede flere moduler. Faktisk var elektroderne i de første modeller fra den foretagsomme entreprenør forbundet til en USB-port i kraniet, der skulle tilsluttes et udvendigt batteri og en radiosender bag øret. Men bare et år efter kunne Musk fremvise en Neuralink-hjerneforbindelse, der bestod af en sensor bag øret (som et høreapparat) med ledninger ind til hjernen. 

Et firma under det amerikanske Defense Advanced Research Projects Agency – Paradromics hedder det – er også i gang med at finde metoder til at optegne hjernesignaler fra tusinder af neuroner på en gang. Projektet har som målsætning at give lamme personer, der har mistet evnen til at tale eller taste på computer, kommunikationsmuligheden tilbage. Også det californiske firma Kernel arbejder med en hjelm, der kan opfange hjernebølger uden for kraniet, så operation ikke kræves. Denne anordning har dog ikke nær samme opløsning som Neuralinks hjernechip.

Der er ret markant forskel mellem Neuralinks version af en trådløs hjerneforbindelse i dag sammenlignet med udgaven, som den forelå for bare halvandet års tid siden. Den nuværende udgave kræver et langt mindre belastende indgreb i hjernen. Man skal dog stadig være indstillet på at få boret hul i kraniet.

 

Kampen mod maskinerne

N1 og dens efterfølgere vil dog utvivlsomt blive mindre invasive, efterhånden som forskerne udvikler tyndere elektroder, og operationsrobotter bliver endnu mere fintfølende. Men selv om Elon Musk altså ikke er den første, der har frembragt en trådløs chip til overførsel af hjernedata, er både selve hjernechippen og den nyudviklede robotteknologi til indoperation af de fleksible polymer-elektroder ganske bemærkelsesværdige.

Men fordelene skal altid vejes op imod ulemperne – som ved alle andre operative indgreb. Der venter endnu udfordringer med at skalere antallet af elektrodetråde op og få dem til at fungere fejlfrit sammen med chippen. Databåndbredden vil også skulle øges. Bare datamængden fra tusind elektroder er enorm, og Neuralink er nødt til at udvikle endnu skrappere metoder til datakomprimering for at kunne transmittere hjerneimpulserne problemfrit via Bluetooth. 

Mens medicinsk anvendelse er det officielle primære formål med Neuralink, er Musk selv ganske optaget af tanken om at forbinde menneskehjerner med intelligente computere i smuk symbiose.

Han er nemlig ret bekymret ved den tanke, at menneskeheden i samme øjeblik intelligente maskiner bliver klogere end os – og det vil efter hans mening ske hurtigere, end vi forestiller os – vil vi være ladt hjælpeløst tilbage. Men nu kan Neuralink måske blive redningen for os, idet vi på den måde kan forene os med kunstig intelligens og derved undgå at tabe kampen til robotterne i fremtiden. 

Sådan indsættes chipimplantatet i en menneskehjerne: Først udskærer operationsrobotten et cirkelrundt hul i huden og kraniet, hvorpå chippen placeres i hullet, så den flugter med kraniet, og huden sys sammen hen over implantatet. Forventningen er, at fremtidige udgaver af implantatet bliver mindre invasivt.