Accelerating The Journey Into The Brain | Por @OpenEXO
Acelerando el viaje al cerebro
Envían y detectan señales un millón de veces más pequeñas que las que controlan su teléfono inteligente. El software de IA filtra millones de tensiones aparentemente aleatorias de charla neuronal para discernir acordes de actividad neuronal.
Los mundos más fascinantes se encuentran tanto cósmicamente distantes como íntimamente cercanos. El Telescopio Espacial James Webb recientemente activado revelará cómo se forman las galaxias y retrocederá en el tiempo cuando el universo tenía solo 100 millones de años. Percibiremos estos fantásticos descubrimientos dentro de nuestra mente. Nuestro cerebro, nuestro espacio interior, también está maduro para acelerar el descubrimiento y la oportunidad.
En un movimiento significativo hacia los ensayos en humanos, Neuralink, la compañía de interfaz cerebro-computadora (BCI) de Elon Musk, está contratando a un director de ensayos clínicos. Planean implantar en el cerebro humano la matriz más sofisticada de conexiones entre neuronas y computadoras jamás creada. Tiene más del doble de conexiones que cualquier sonda cerebral anterior y revelará detalles más nítidos de las funciones cerebrales y los procesos neuronales.
Emocionantes exploraciones ofrecen descubrimientos inesperados. No sabemos qué conocimientos y soluciones encontrará Neuralink. Sin embargo, sus revelaciones podrían ayudar a numerosas personas con discapacidades, incluidas parálisis, ceguera e incluso problemas de aprendizaje, a disfrutar de una mayor independencia y una vida más plena.
Las malas noticias, o las buenas noticias, según su punto de vista: las BCI no fusionarán nuestros cerebros con una IA en el corto plazo.
Convergencia tecnológica de Neuralink
El conjunto de sondas de alta densidad de Neuralink estimula las neuronas y lee las señales que se transmiten entre ellas. Las neuronas son los bloques de construcción básicos de su cerebro; sus débiles comunicaciones eléctricas y químicas crean su realidad. Hay muchos otros BCI, pero ninguno con la densidad y la producibilidad en masa de Neuralink.
El sistema de la empresa es una maravilla de convergencia tecnológica. Una aguja robótica de un tercio del ancho de un cabello humano perfora la corteza cerebral seis veces por minuto para insertar sondas de solo el doble del grosor de la seda de una telaraña. Un sistema de visión guía la aguja para pasar por alto los vasos sanguíneos más pequeños. Un chip en un paquete del tamaño de una uña se conecta a cientos de sondas que manejan un total de 1024 electrodos de interfaz neuronal.
Envían y detectan señales un millón de veces más pequeñas que las que controlan su teléfono inteligente. El software de IA filtra millones de tensiones aparentemente aleatorias de charla neuronal para discernir acordes de actividad neuronal.
Sabemos que no sabemos
El destacado neurocirujano y autor, el Dr. Henry Marsh, dijo en una entrevista de 2019: "Todo lo que pensamos y hacemos es generado por la actividad en nuestro cerebro, pero realmente no sabemos cómo".
No es que nuestro cerebro sea un misterio total: sabemos mucho sobre lo que no sabemos. Sabemos que las palabras, ya sean leídas o escuchadas, se traducen en parte de nuevo en pensamientos (cualesquiera que sean los pensamientos, físicamente) en un trozo de corteza detrás de nuestras orejas (generalmente la oreja derecha para los zurdos como yo y la oreja izquierda para los diestros). ). Cómo ocurre la traducción es un misterio. Sabemos dónde las expresiones en los rostros de los demás crean explosiones de comprensión y emoción (área trasera inferior del cerebro), pero no cómo esas expresiones se convierten en sentimientos.
La nueva generación de conexiones cerebrales directas siempre ofrece nuevas capacidades y conocimientos. Por ejemplo, a fines de la década de 1970, 20 electrodos en implantes cocleares dieron audición funcional a personas con sordera. A mediados de la década de 2000, entre 100 y 200 conexiones permitían a las personas con parálisis mover extremidades robóticas y experimentar el tacto. ¿Qué aportarán las conexiones 1024 de Neuralink?
¿Qué descubrirá la próxima generación?
El propio sitio web de la compañía señala que las personas con tetraplejia pueden controlar computadoras y teléfonos móviles. “Más tarde, a medida que los usuarios practiquen más y nuestros algoritmos de decodificación adaptativa continúen mejorando, esperamos que los usuarios puedan controlar múltiples dispositivos, incluido un teclado o un controlador de juegos”.
De manera crítica, una estrategia central de Neuralink es hacer que el sistema esté disponible para tantos centros de investigación y terapia calificados como sea posible. Musk señala la alta disponibilidad y el bajo costo de Lasik como el objetivo de los implantes de conexión neural. Neuralink tiene como objetivo crear una plataforma, accesible a miles de laboratorios en todo el mundo para permitir que el coloso colectivo de la curiosidad y la industria de la humanidad explore nuestro espacio interior de manera agresiva.
No tan rápido: Ley de Stevenson
Implantar dispositivos electrónicos sofisticados dentro de los humanos no es nuevo ni inusual. Es una tendencia que ha crecido desde que se implantó el primer marcapasos cardíaco en 1958. Hoy en día, los médicos pueden aumentar el tamaño de los pacientes con implantes cocleares para la audición, matrices retinales para la vista y sondas cerebrales profundas para calmar los temblores de Parkinson. El número y la calidad de las conexiones implantables sigue creciendo.
La corteza del homo sapiens, nuestro centro de pensamiento, tiene de 10 a 20 mil millones de neuronas. Los electrodos 1024 de Neuralink no harán que pasemos de sentir una vista y un sonido rudimentarios a vincularnos espiritualmente con un compañero de IA en la nube. Puede tomar no 10X sino 1 billón de veces, o un millón de veces el número de conexiones de Neuralink, para realizar esa visión futurista. Y ahí está el gran problema: la tasa de crecimiento de las conexiones neuronales es tan lenta que nadie vivo hoy estará presente para verlo suceder.
Ian Stevenson y Konrad Kording calcularon la cantidad de neuronas que podrían registrarse con el mejor equipo disponible desde finales de la década de 1950 hasta mediados de la de 2010. Es una función exponencial (no es de extrañar), y el número de neuronas registradas se duplica cada 7,4 años:
La "Ley de Stevenson" es la versión de la neurociencia de la famosa "Ley de Moore" de los semiconductores. Si la primera prueba en humanos de Neuralink se lleva a cabo en 2024 con 1024 electrodos, estará en el tiempo previsto.
Las duplicaciones de 7,4 años significan que para registrar los 10 mil millones de neuronas en nuestra corteza, que son 21 duplicaciones más de las 1024 de Neuralink, necesitaremos otros 155 años.
Supongamos que se necesita "solo" 1 millón de conexiones de computadora a neurona, 11 duplicaciones: la Ley de Stevenson nos llevará allí 84 años a partir de 2024. Como dijo Kording en 2016, "Todos estaremos muertos antes de que podamos registrar incluso parte de un cerebro de ratón Eso no está bien… Todo el mundo en neurociencia quiere ver morir la Ley de Stevenson”.
Un ritmo de la Ley de Moore, donde las duplicaciones toman solo 18 meses, nos llevaría a 10 mil millones de conexiones para 2057. Elon Musk tendrá 87 años, y si está disponible en Marte, donde planea vivir, será uno de los primeros en adoptarlo.
Las sondas físicas son solo la primera generación
Los pesos pesados de la neurociencia, incluida la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de la Defensa de los Estados Unidos (DARPA), están gastando mucho dinero para hacer desaparecer la Ley de Stevenson. Ese dinero y la seriedad de la inversión y el marketing de Elon Musk están generando una intensa actividad.
En computación, la progresión de tarjetas perforadas a relés, tubos de vacío, transistores y circuitos integrados nos ha dado 125 años de crecimiento exponencial. Del mismo modo, las sondas con electrodos inspirarán primero y luego serán reemplazadas por algo nuevo y extraño.
No sabemos si la última interfaz cerebro-computadora será “polvo neuronal”, nanobots adheridos a las neuronas o neuronas genéticamente modificadas para reaccionar a la luz. En 1895, cuando el censo de EE. UU. se realizó con tabuladores de tarjetas perforadas manuales novedosos, nadie soñaba siquiera con los microprocesadores de silicio.
Alejar
Elon Musk tiene algunos objetivos importantes de BCI: “Seremos capaces de salvar el estado de nuestra mente, como un videojuego. Podremos decidir si queremos ser descargados en personas o en robots”.
El destacado científico informático y futurista Ray Kurzweil ha predicho durante mucho tiempo una fusión cerebro/nube a través de nanobots. "Entrarán en nuestro cerebro a través de los capilares y básicamente conectarán nuestra neocorteza a una neocorteza sintética en la nube, proporcionando una extensión de nuestra neocorteza".
Algunos expertos tienen visiones aún más audaces. Por ejemplo, un grupo multinacional de 18 neurocientíficos describió recientemente el objetivo de conectar humanos de cerebro a cerebro para tener una "sombra transparente". Entonces, “…las personas pueden experimentar segmentos episódicos de la vida de otros participantes dispuestos (localmente o a distancia) para, con suerte, alentar e inspirar una mejor comprensión y tolerancia entre todos los miembros de la familia humana”.
Esa es una versión del siglo XXI de caminar una milla en los zapatos de otra persona.
Irónicamente, los comunicadores humanos hábiles leen las emociones de otras personas con una mirada sin palabras. Tal vez un sucesor cercano de Neuralink revele cómo lo hacen.
“Palabras sin sonido, saliendo de tus ojos.”
~ Hermana Hazel
Mientras tanto, habrá abundantes oportunidades. Por ejemplo, mil millones de personas luchan con una discapacidad de aprendizaje. Además, el 1,7 % de la población estadounidense y, por extensión, el 1,7 % de la población mundial, 130 millones de personas, viven con algún tipo de parálisis.
Las soluciones que mejoren su calidad de vida de manera segura y rentable tendrán un mercado lo suficientemente grande como para ser interesantes para nuevas empresas comerciales. Ahora es el momento de buscar innovaciones para ofrecer esas soluciones.
Acercándose
En febrero, el Telescopio Espacial Webb tomó su primera fotografía: una selfie. Luego, su mirada se volvió hacia el cielo y capturó la imagen de una estrella. ¿Qué vistas del universo interno de nuestro propio cerebro revelarán los sensores 1024 y los algoritmos de IA de Neuralink? Vigile de cerca los proyectos de BCI; las posibilidades de impacto son innumerables.
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