Det er ukjent om vi vil leve for å se etableringen av cyborgs, men det er sannsynligvis barna våre. Forskere lager bevisst mer og mer detaljert hjernekart, det er på tide å finne det mer enn en diagnostisk applikasjon.
Det er allerede nanoelektronikk som ser ut, beveger seg og fungerer som ekte nevroner. Eksperter sier at slike implantater, gjemt i hjernen, vil gi den beste behandlingen mot Alzheimers sykdom, PTSD, eller til og med forbedre kognitiv ytelse.
I en artikkel publisert i tidsskriftet Nature Biotechnology, hevder Sean Patel, en professor ved Harvard Medical School og Massachusetts General Hospital, og Charles Lieber, en professor ved Joshua University, og Beth Friedman, at nevroteknologi er på grunn av et stort gjennombrudd. Forskere har lenge kombinert disipliner for å løse problemer som går utover et enkelt felt. Og nå er fruktene modne.
"Den nærmeste grensen er fusjon av menneskelig kunnskap med maskiner," sier Patel.
Å kontrollere elektrisk aktivitet i selve hjernen er ikke noe nytt. Så i flere tiår har leger brukt elektroder implantert i hjernen for å lindre skjelving hos pasienter med Parkinsons sykdom.
Under implantasjonen er Parkinsons pasienter våkne, slik at kirurger kan kalibrere de elektriske impulsene. "Du kan se på personen som tar tilbake kontrollen over lemmene uten å forlate stedet," innrømmer Patel, "det forbløffer meg."
Men moderne sensorer er begrenset på grunn av deres størrelse og fleksibilitet. "Hjernen er myk og implantatene er harde," fortsetter Patel. "Pluss at hver elektrode ser ut som en blyant. Han er stor".
Store elektroder fungerer noen ganger, om ikke som en elefant i en Kina-butikk, så som en bjørn, definitivt. De stimulerer flere områder enn beregnet, og noen ganger forårsaker det alvorlige bivirkninger som for eksempel funksjonshemming.
Salgsfremmende video:
I tillegg opplever hjernens immunsystem over tid stive implantater som fremmedlegemer over tid: gliacellene i hjernen absorberer den potensielle inntrengeren, mens de fortrenger eller dreper innfødte nevroner og reduserer enhetens evne til å støtte behandling.
Men for rundt fire år siden, da Sean Patel først oppdaget Charles M. Liebers ultra-fleksible alternativer og innså: "Dette er fremtiden for hjernemaskingrensesnitt!"
Liebers nettelektronikk er dimensjonert slik at de samsvarer med hjerneneuroner og har nesten ingen immunrespons på grunn av deres cellulære og subcellulære egenskaper og bøyningsstivheten i hjernen.
I nær langsiktig nærhet til levende nevroner, er slike implantater i stand til å samle veldig nøyaktig informasjon om nevrale interaksjoner under helse og sykdom, og bygge et kommunikasjonskart over hjernen på cellenivå.
Nettelektronikk kan tilpasses for å behandle enhver nevrologisk lidelse. Forskere har allerede demonstrert hvordan slike implantater leder nyfødte nevroner til områder som er skadet av et hjerneslag.
"Potensialet er helt enestående," sier Patel, "jeg ser potensielle kunder på nivået med det som en gang startet med transistoren eller telekommunikasjonen."
Adaptive elektroder kan gi utrolig presis kontroll over proteser eller til og med lammede lemmer. De vil være i stand til å fungere som nevrale erstatninger og reparere skadede nevrale kretser ved hjelp av neurofeedback.
