In de tweede helft van de 20e eeuw bedacht de geneeskunde een aantal behoorlijk verbazingwekkende manieren om delen van het menselijk lichaam te vervangen die begonnen te verslijten. Of hier is een ander idee - iets dat tegenwoordig veel voorkomt - een pacemaker die in de jaren 50 is uitgevonden.
De innovaties van vandaag maken het mogelijk om het gehoor voor doven en het gezichtsvermogen te herstellen voor slechtzienden, en als een pacemaker niet helpt, zal het binnenkort mogelijk zijn om een defect hart te vervangen, zoals een oude benzinepomp in een auto.
Deze technologieën, die nog maar een paar decennia geleden nog in de kinderschoenen stonden, zijn nu zo stevig in ons leven verankerd dat ze alledaags lijken te zijn. Er zijn medische technologieën die nog in de kinderschoenen staan, tegenwoordig lijken ze nog steeds op sciencefiction, maar als de geschiedenis ons iets heeft geleerd, dan zal heel snel en heel veel net zo gemakkelijk ons leven binnenkomen als pacemakers. Sommigen van hen zullen de vorm hebben van gehechtheid aan ons lichaam, terwijl andere bedoeld zijn om de reeds goed functionerende elementen te verbeteren.
Hersenen-computerinterface
De hersencomputerinterface, ook wel de hersencomputerinterface genoemd, is precies wat je denkt: de verbinding tussen het menselijk brein en een extern apparaat. Zo'n interface is al decennia lang een product van sciencefiction, maar geloof het of niet, de eerste apparaten van dit type verschenen en werden halverwege de jaren 90 op mensen getest. Het is veilig om te zeggen dat het onderzoek sindsdien niet is gestopt.
Promotie video:
Sinds de jaren 1920 is bekend dat de hersenen elektrische signalen produceren, en er is gesuggereerd dat deze signalen kunnen worden gestuurd om een mechanisch apparaat te besturen, of omgekeerd. Onderzoek op het gebied van neurocomputerinterfaces begon in de jaren 60 (op apen natuurlijk), er verschenen veel verschillende modellen met verschillende niveaus van invasiviteit en in de afgelopen 15 jaar heeft dit gebied een krachtige golf ondergaan.
De meeste toepassingen omvatten ofwel gedeeltelijk herstel van het gezichtsvermogen of gehoor, of herstel van beweging bij verlamde patiënten. Begin 2013 werd een volledig niet-invasief prototype gedemonstreerd waarmee een verlamd persoon een computer kon besturen. Het apparaat ving visuele signalen op die vanuit de achterkant van de hersenen werden verzonden en analyseerde verschillende frequenties om te begrijpen waar de patiënt naar keek en om de cursor waar nodig te verplaatsen.
Exoskeletten
In het algemeen lijken de exoskeletten meer op "aangedreven gevechtspakken", zoals die in Starship Troopers van Robert Heinlein of Tony Stark in Iron Man. Wat echter door ingenieurs en wetenschappers wordt ontwikkeld, is niet zozeer bedoeld om gigantische robots en indringers van andere planeten te bestrijden, en meer om de mobiliteit van gehandicapten te herstellen of het uithoudingsvermogen en de draagkracht te vergroten.
Een bedrijf maakte bijvoorbeeld een aluminium en titanium pak van 15 kilo, Ekso genaamd, dat al in tientallen Amerikaanse ziekenhuizen wordt gebruikt. Hierdoor kunnen mensen met verlammende ruggenmergletsel lopen. Maar ooit was zo'n toepassing volledig onpraktisch vanwege de omvang en het gewicht van zo'n pak.
Een vergelijkbare technologie werd door Lockheed Martin in licentie gegeven voor zijn Human Universal Load Carrier (HULC), die uitgebreid is getest en zal worden geleverd voor militair gebruik. Met dit exoskelet kan een gewoon persoon een lading van 90 kilogram dragen met een snelheid van 15 km / u zonder een druppel zweet te morsen. Terwijl Ekso voorgeprogrammeerde stappen gebruikt, gebruikt HULC versnellingsmeters en druksensoren om mechanische voortzettingen te bieden aan de natuurlijke bewegingen van de gebruiker.
Een ander interessant apparaat voor gebruik in de medische sector werd uitgebracht door het Japanse bedrijf Cyberdine. Haar exoskelet, de HAL, is ontworpen voor hetzelfde doel als de Ekso - om mensen met een handicap in staat te stellen te lopen.
Neurale implantaten
Neurale implantaten zijn elk apparaat dat in de grijze massa van de hersenen wordt ingebracht. Hoewel een neuraal implantaat een neurocomputerinterface kan zijn en vice versa, zijn de termen niet synoniem. Wat exoskeletten voor het lichaam doen, doen implantaten voor de hersenen - de meeste moeten beschadigde gebieden en cognitieve functies herstellen, terwijl andere de hersenen toegang moeten geven tot externe apparaten.
Het gebruik van neurale implantaten voor diepe hersenstimulatie - de overdracht van speciaal gedefinieerde elektrische impulsen naar specifieke delen van de hersenen - werd al in 1997 goedgekeurd. Het is aangetoond dat ze effectief zijn bij de behandeling van de ziekte van Parkinson en dystonie, en ze worden ook gebruikt om chronische pijn en depressie met verschillende mate van effectiviteit te behandelen.
De meest gebruikte neurale implantaten blijven echter cochleaire en netvliesimplantaten, beide pioniers in de jaren zestig en bewezen effectief te zijn bij gedeeltelijk herstel van gehoor en gezichtsvermogen.
Cyberlimbs
Protheses worden al decennia lang gebruikt om ontbrekende ledematen te vervangen, maar hun moderne versie - cyber ledematen - streeft niet alleen naar esthetische vervanging, maar ook naar een functionele. De uiteindelijke taak hiervan is om het verloren ledemaat te herstellen of te vervangen met volledige functionaliteit en uiterlijk. En hoewel, zoals we al hebben opgemerkt, neurocomputerinterfaces in toenemende mate worden gebruikt bij de ontwikkeling van prothesen, worden er actief andere onderzoeken uitgevoerd die beperkingen op dit gebied moeten opheffen.
Veel van de bestaande apparaten gebruiken niet-invasieve interfaces die subtiele bewegingen detecteren, bijvoorbeeld van de borstspieren of biceps, om een robotarm te besturen. Moderne apparaten van dit type vertonen zeer goede motorische vaardigheden, die de afgelopen tien jaar aanzienlijk zijn verbeterd.
Bovendien is er onderzoek gaande op dit gebied, dat een tweerichtingsinterface zou moeten bieden - een robotprothese waarmee de patiënt kan voelen wat hij aanraakt met zijn kunstmatige hand; we hebben echter alleen de oppervlakte bekrast van wat daarna komt.
Op Harvard werden de opkomende gebieden van tissue engineering en nanotechnologie gecombineerd om "cybernetisch weefsel" te creëren - menselijk weefsel met ingebouwde functionele biocompatibele elektronica. Charles Lieber, hoofd van het onderzoeksteam, zei het volgende:
“Met deze technologie kunnen we voor het eerst op dezelfde schaal werken als een biologisch systeem zonder ons ermee te bemoeien. Uiteindelijk gaat het erom weefsel zo te versmelten met elektronica dat het moeilijk wordt om te bepalen waar weefsel ophoudt en elektronica begint."
De ontwikkeling van cyberbiotechnologie is in volle gang.
Exocortex
Extrapoleer de bovenstaande ideeën voor de toekomst, stel je een exocortex voor. Het is een theoretisch informatieverwerkingssysteem dat zal interageren en uw biologische brein zal versterken - een ware samensmelting van geest en computer.
Dit betekent niet alleen dat je brein een betere opslagplaats van informatie zal worden, maar het zal ook informatie sneller verwerken - de exocortex zal ontworpen zijn voor denken en bewustzijn op een hoger niveau. Als het moeilijk voor te stellen is, bedenk dan dat de mensheid hiervoor al lang externe systemen gebruikt. Moderne wiskunde en natuurkunde zouden niet bestaan zonder de oude technologieën van schrijven en tellen, en computers zijn slechts een van de eilanden op een lange, lange weg van technologische vooruitgang.
Bedenk ook dat we computers al gebruiken als een verlengstuk van onszelf. Het internet zelf kan worden gezien als een soort prototype van juist deze technologie, aangezien het ons toegang geeft tot enorme opslagplaatsen met informatie; en de apparaten die we gebruiken om er toegang toe te krijgen - onze computers - geven ons de middelen om gegevens te verwerken die onze hersenen simpelweg niet hoeven te weten. De versmelting van de twee systemen kan ons theoretisch een middel geven dat de menselijke intelligentie naar een extreem hoog en onbereikbaar niveau zal brengen. In theorie.
Genetische manipulatie
Gentherapie en genetische manipulatie hebben misschien wel het krachtigste potentieel van elke wetenschappelijke ontwikkeling in de geschiedenis. Het begrip van evolutie en het vermogen om genetische componenten te veranderen is zo nieuw voor de wetenschap dat zonder overdrijving kan worden gezegd dat de implicaties van deze ontdekkingen nog niet volledig worden begrepen; het gebruik van deze sferen wordt door mensen nog steeds beschouwd als "te gevaarlijk voor experimenten op mensen", zo is het.
De meest voor de hand liggende toepassing is natuurlijk de uitroeiing van genetische ziekten. Sommige genetische problemen kunnen bij volwassenen worden genezen met gentherapie, maar het grootste potentieel ervan zal zich ontvouwen in embryonale tests - wanneer de ethische moeilijkheden voorbij zijn. Lees bijvoorbeeld hoe genmodificatie bij apen wordt getest. In de toekomst zal het niet alleen mogelijk zijn om ziekten en afwijkingen te behandelen, maar ook om de kleur van de ogen en zelfs het geslacht van het kind te kiezen - in feite kunt u uw kind verblinden voordat het is geboren.
De technologie is extreem duur en het is nog niet bekend in welke toekomst - de nabije of eerder verre - ze op de massamarkt zal komen. Gezien hoe mensen zichzelf hebben bewezen in termen van relaties met geslacht, ras en sociale verbondenheid, is het veilig om te zeggen dat genetische manipulatie in de toekomst zal leiden tot de meest complexe sociale conflicten.
In feite zijn wetenschappers erin geslaagd om gemakkelijk muizen te maken met meer kracht en uithoudingsvermogen, en de beloften om iemand te genezen zijn zelfs verrassend. Als het gaat om het potentieel om de kracht en levensduur van het menselijk lichaam te vergroten, houdt genetische manipulatie veel belofte in. Het kan koeler zijn tenzij …
Nanogeneeskunde
Nanotechnologie in de publieke opinie leidt in de regel tot denkbeeldige doeleinden van de wereld, maar in feite belooft deze technologie, tot het logische laatste punt gebracht, alleen de uitroeiing van alle menselijke ziekten en kwalen - inclusief de dood zelf.
Moderne toepassingen van nanogeneeskunde zijn voornamelijk gericht op nieuwe en zeer nauwkeurige aflevering van medicijnen op specifieke locaties in het lichaam, samen met andere innovatieve behandelingen op moleculair niveau. Een experimentele behandeling voor longkanker maakt bijvoorbeeld gebruik van nanodeeltjes die worden besproeid met een aerosol en de aangetaste delen van de longen binnendringen. Vervolgens worden de deeltjes met behulp van een externe magneet verwarmd en doden de zieke cellen. De natuurlijke processen van het lichaam elimineren dode cellen en nanodeeltjes. Deze methode is met succes getest op muizen, maar kan tot dusver niet 100% van de zieke cellen in het getroffen gebied doden.
Mogelijke toepassingen voor nanotechnologie zijn onder meer nanobots, microscopisch kleine, zelfreplicerende machines die kunnen worden geprogrammeerd om zieke cellen te doden, medicijnen af te geven of cellen te vervangen. Natuurlijk kunnen ze theoretisch niet alleen op zieke cellen worden toegepast, maar ook op beschadigde cellen - voor het vroegst mogelijke herstel van letsel of zelfs omkering van het verouderingsproces. De logische voortzetting van deze technologieën zal een ongelooflijk duurzaam en duurzaam menselijk lichaam zijn. Maar zelfs als dat niet het geval is, is dit niet de enige manier om de dood op een wetenschappelijke manier te bedriegen.
Behoud van de hersenen
Hier beginnen we onze reis door het koninkrijk dat 'transhumanisme' wordt genoemd. Dit concept suggereert dat we op een dag in staat zullen zijn om onze eigen fysieke beperkingen te overstijgen en misschien zelfs ons lichaam in de steek te laten. Dit concept werd voor het eerst voorgesteld door Robert Ettinger, die in 1962 het boek "Perspective of Immortality" schreef en wordt beschouwd als een pionier op het gebied van transhumanisme, evenals de vader van cryonics.
Ten tijde van het boek van Oettinger was het bewaren van mensen of dieren (of delen daarvan, de hersenen bijvoorbeeld) bij ultralage temperaturen (onder de 150 graden Celsius) het enige en beste middel om te bewaren. Onderzoek naar het behoud van de hersenen richt zich tegenwoordig meer op chemische conservering, waarvoor geen ongelooflijke temperaturen zoals cryonics nodig zijn.
Op dit moment is het absoluut zeker dat het onmogelijk is om de menselijke geest samen met de hersenen te behouden, daarom houdt de sfeer zich uitsluitend bezig met de ontwikkeling van de mogelijkheid van het behoud van de hoogste kwaliteit van het lichaam, en ook met iets anders. Bijvoorbeeld…
Kunstmatige lichamen
Wanneer we steeds meer delen van ons lichaam kunnen vervangen door versies die zijn ontworpen en gekweekt in het laboratorium, zoals het hoort, is het duidelijk dat op een dag alles op een logisch punt zal komen waar elk punt van het menselijk lichaam, inclusief de hersenen, opnieuw kan worden gemaakt.
Op dit moment probeert een samenwerking van 15 onderzoeksinstituten over de hele wereld hardware te maken die verschillende delen van het menselijk brein emuleert - en hun eerste prototype was een plaat van 10 centimeter met daarin 51 miljoen kunstmatige synapsen.
Ja, "software" kan ook worden gekopieerd - het Swiss Blue Brain Project gebruikt momenteel een supercomputer om hersenfuncties na te bootsen, nadat het vooraf met succes een rattenbrein heeft gesimuleerd. De projectleider, Henry Markram, denkt dat hij in tien jaar een kunstmatig brein kan bouwen.
Onze spieren, bloed, organen - kunstmatige analogen zijn in ontwikkeling en op een dag zal het vooruitzicht van het samenstellen van een volledig functioneel menselijk lichaam in ons gezichtsveld verschijnen. Maar met dit alles zou het leuk zijn om een andere technologie aan te schaffen waarmee we een beetje uit ons lichaam kunnen dumpen.
Bewustzijn laden
Ray Kurzweil, een van de toonaangevende futuristen, gelooft dat we tegen 2045 de inhoud van ons bewustzijn letterlijk naar een computer kunnen downloaden - en hij is niet de enige die dat denkt.
Velen beweren natuurlijk dat hersenfuncties niet kunnen worden gereduceerd tot eenvoudige berekeningen, dat ze simpelweg 'niet te berekenen' zijn en dat het bewustzijn zelf een probleem is dat de wetenschap nooit kan oplossen. Er is ook de vraag of het geladen of 'back-up'-bewustzijn anders zal zijn dan het origineel en een ander individu zal vertegenwoordigen. Laten we hopen dat deze vragen binnenkort door neurologen worden beantwoord.
Maar als we ooit echt bewustzijn kunnen uploaden naar de digitale wereld, is het duidelijk dat we niet hoeven te sterven. We kunnen voor onbepaalde tijd rondhangen in een digitale fantasiewereld als een programma op een harde schijf. Je kunt jezelf over grote afstanden in de ruimte overbrengen en onmiddellijk alle beschikbare kennis van de mensheid begrijpen.
Mensen die slimmer zijn dan wij, zullen het doen voordat ze moeten sterven. Zelfs als ten minste een fractie van al het bovenstaande waar wordt, kunnen we onszelf nog een paar decennia toevoegen en kijken wat er daarna gebeurt.