- Geen giswerk meer – binnenkort lezen we elkaars gedachten
- Met het Brainternet kun je hersenactiviteit online en in realtime bekijken
- We kunnen onze hersenen verbeteren en daardoor sneller en slimmer worden
Je zou denken dat wetenschappers alles wat met hersenen te maken heeft inmiddels hebben onderzocht, maar de realiteit is dat ze nog maar een fractie hebben ontdekt van wat er mogelijk is. Zoals Nobelprijswinnaar Stanley B. Prusiner zei: “het menselijk brein is het meest fascinerende object in het universum”, en toch is het grootste deel ervan nog steeds een mysterie. Maar om ervoor te zorgen dat de mens in de komende decennia relevant blijft – nu we gaan concurreren met machine-intelligentie – moeten we de raadsels van het brein sneller zien te ontcijferen.
Geen giswerk meer – binnenkort lezen we elkaars gedachten
Voorspellingen van een van ’s werelds bekendste futuristen, Ray Kurzweil, suggereren dat onze hersenen tegen 2030 uitgerust zijn met microscopisch kleine implantaten. Deze stellen ons in staat om direct verbinding te maken met het Internet of Things (IoT), waardoor we overal beter in worden. Dit lijkt misschien sciencefiction, maar diverse onderzoeken en experimenten leveren al veelbelovende resultaten op.
Neem bijvoorbeeld een experiment van wetenschappers aan de Universiteit van Washington. Hun tien deelnemers speelden 20 rondes van een vraag- en antwoordspel. Wanneer persoon A een vraag stelde, antwoordde persoon B via een elektro-encefalografie (EEG) helm, door te kijken naar LED-lampen die corresponderen met ‘ja’ of’ nee’. Als persoon B zijn gedachten focuste, verzamelde de EEG gegevens die via het Internet naar een elektromagnetische spoel achter het hoofd van persoon A verzonden werden. Vervolgens activeerden de hersengolven een elektromagnetisch signaal waardoor persoon A de gedachten van persoon B kon ‘lezen’.
En dit is nog maar het begin. Tijdens een discussie aan de Singularity University zei Kurzweil dat we, door het menselijk brein met de cloud te verbinden, binnenkort in staat zijn om e-mails direct met onze hersenen te verzenden en te ontvangen. Dergelijke innovaties hebben het potentieel onze (emotionele) intelligentie te verbeteren en diepere niveaus van expressie en begrip te ontwikkelen. Om het beter uit te kunnen leggen geeft Kurzweil een voorbeeldscenario waarin hij Larry Page ontmoet, een van Google’s medeoprichters. Het eerste waar hij aan denkt als hij Page tegemoet loopt is dat hij een slimme, gevatte opmerking moet maken. Als zijn hersenen met de cloud verbonden zijn – hyperconnected – is de kans groot dat hij binnen milliseconden met een passende opmerking of uitspraak op de proppen komt.
Kurzweil is, hoe pretentieus het ook klinkt, van mening dat het verbeteren van onze hersencapaciteit de mens tot een soort god maakt. Hierop wordt natuurlijk ook veel kritiek geuit. In de VS zegt 72 procent van de respondenten van een enquête bijvoorbeeld dat ze niet geïnteresseerd zijn in implantaten die hun hersencapaciteit verbeteren. En David Linden, hoogleraar neurowetenschappen van de Johns Hopkins University School of Medicine in Maryland, vindt de voorspelling van Kurzweil – gezien het tempo van de ontwikkelingen op dit gebied – een beetje voorbarig. Aan de andere kant is het implanteren van hersenchips geen nieuwe ontwikkeling. Patiënten met de ziekte van Parkinson gebruiken bijvoorbeeld hersenimplantaten om hun symptomen te bestrijden. Als we vooruitkijken kunnen we ons dan ook best een redelijke voorstelling maken van Kurzweils visie.
Met het Brainternet kun je hersenactiviteit online en in realtime bekijken
Het menselijk brein bestaat naar schatting uit ongeveer 88 miljard neuronen, die maar liefst 400 miljard stukjes informatie per seconde verwerken. Met andere woorden, de hersenen zijn veel krachtiger dan de allerbeste supercomputers. Een voorbeeld: “voor 1 seconde biologische hersenverwerkingstijd heb je de gecombineerde kracht van 82.944 processoren in een K computer nodig (een supercomputer van Fujitsu) – en dat duurt maar liefst 40 minuten. Als je weet dat zelfs supercomputers maar een fractie van de verwerkingskracht van hersenen hebben, kun je je gewoon geen voorstelling maken van de volledige omvang van de mogelijkheden van ons brein. Ons lichaam beweegt echter niet met de snelheid waarmee onze hersenen functioneren. Zo duurt het bijvoorbeeld enige tijd voordat je neurale impulsen kunt overbrengen en omzetten in lichaamsbeweging (vergelijk bijvoorbeeld je typsnelheid met je denksnelheid).
Stel dat je iets moet googelen. Je hersenen vertellen je vingers om een paar woorden te typen en op enter te drukken. Zelfs als je de snelste typist ter wereld bent zou het nog steeds enige tijd duren voordat de impulsen je spieren bereiken. Stel je voor dat we deze hele stap straks gewoon overslaan en direct met het Internet gaan communiceren? Niet alleen zouden we dan sneller toegang krijgen tot informatie, maar voor mensen met een motorische beperking zou hiermee een nieuwe wereld van interactiemogelijkheden opengaan. Dankzij doorbraken in de neurowetenschappen zou dit op termijn mogelijk kunnen zijn, vooral omdat de brain-computer interface (BCI) technologie steeds sneller verbetert. Vorige week zijn wetenschappers uit Zuid-Afrika er zelfs in geslaagd om het menselijk brein met het Internet te verbinden – een verbinding die Brainternet wordt genoemd.
De man achter het project, Adam Pantanowitz, docent aan de Wits School of Electrical and Information Engineering, benadrukte het belang van het project. Het Brainternet is een nieuwe grens in brein-computer interfacesystemen,” zei Pantanowitz. Hij voegde daaraan toe: “We hebben te weinig ‘eenvoudige’ informatie over hoe een menselijk brein gegevens verwerkt. Het doel van het Brainternet is mensen een beter en simpeler inzicht te geven in de werking van hun hersenen en dat van anderen. Pantanowitz slaagde er samen met zijn studenten Jemma-Faye Chait en Danielle Winter in om hersengolven in real time te uploaden en te streamen.
Om het Brainternet te laten werken, dragen proefpersonen een Emotiv EEG die hun hersenactiviteit monitort. Deze EEG verzamelt hun hersengolven en stuurt ze door naar een Raspberry Pi, een computer die iets kleiner is dan de gemiddelde smartphone. De signalen worden vervolgens naar een interface gestuurd waardoor communicatie tussen softwareprogramma’s mogelijk wordt. Het eindresultaat is dat informatie op een open website wordt weergegeven, toegankelijk voor iedereen die geïnteresseerd is in het bekijken van iemands hersenactiviteit. De huidige resultaten van het team zijn slechts een voorproefje van wat er nog kan gaan komen. Pantanowitz legt uit: “Uiteindelijk willen we interactie tussen de gebruiker en zijn hersenen mogelijk maken, zodat de gebruiker een stimulans kan geven en de respons kan zien”. Hij gelooft dat het Brainternet verbeterd kan worden door hersengolf-opnames met smartphone-apps te classificeren en “data te verstrekken voor een machine-learning algoritme”. In de toekomst zien we informatieoverdracht niet meer als eenrichtingsverkeer, wat het Brainternet nu is, maar meer als ‘input/output’ – een stap dichterbij het moment dat we informatie naar onze hersenen kunnen uploaden.
We kunnen onze hersenen verbeteren en daardoor sneller en slimmer worden
Het project van Wits University kan ons een beter inzicht geven in onze hersenactiviteit en stelt wetenschappers over de hele wereld in staat om samen te werken en het tempo van innovatie te versnellen. We hopen dat het al snel zal leiden tot andere, nóg interessantere doorbraken in machine learning en BCI’s.
