Является ли Alien Cyborg Krang «Черепашки-ниндзя-черепашки-подростка» научной возможностью?

Черепашки-ниндзя франшиза - это много вещей, но «строго реалистичный» не входит в их число. В фильме с героями супер-баффов с полужестким обстрелом легко списать многое из того, что происходит в научной фантастике или фантастике. Это особенно верно для Кранга, злодея, который состоит из мозга с глазами, который управляет массивным роботизированным телом. Ничего подобного не может функционировать в реальной жизни, верно?

Когда мы обратились к Михаилу Лебедеву, который работает в области нейрофизиологии и интерфейсов мозг-машина в Университете Дьюка, мы ожидали услышать, что установка мозгового робота Кранга была полностью выдумкой. Но это не то, что случилось.

«Абсолютно есть настоящая наука», - говорит Лебедев.

Как оказалось, наука о Кранге полностью обоснована, даже если мы не совсем близки к тому, чтобы это произошло в IRL.

Настройки Кранга не сильно отличаются от интерфейсов мозг-машина, которые Лебедев использует в своих исследованиях. Соединяя мозг обезьяны с машинами (например, простыми роботизированными руками, которые могут отправлять и получать сигналы), исследования Лебедева показали, что можно управлять машинами, используя только импульсы от мозга.

На данный момент, возможности этих интерфейсов мозг-машина не могут дать нам точный контроль, который нам нужен для чего-то вроде автономного и амбициозного суперзлодея Кранга «мозг в коробке».

«В настоящее время мы не можем сделать действительно хороший обмен информацией. Мы можем отправлять простые сообщения и получать простые результаты », - говорит Лебедев. Это не значит, что это невозможно. «В принципе, - говорит Лебедев, - когда эта технология развивается, это может стать возможным». Итак, что нам нужно для создания машины, способной поддерживать мозг в рабочем состоянии и работать в стиле Кранга?

«Должно быть какое-то кровоснабжение и снабжение питательными веществами - что является отдельной проблемой - также, этот мозг должен быть защищен от инфекций, поэтому коробка должна быть действительно стерильной, чтобы обеспечить безопасность мозга». Мозг нуждается в постоянном снабжении кислород, а также много глюкозы. Лебедев говорит нам, что мозг потребляет около 30% энергии организма, поэтому нам нужно убедиться, что у него достаточно глюкозы, чтобы поддерживать его во всех цилиндрах. Также потребуются химические вещества, которые обычно находятся в кровотоке, так как эти химические вещества используются мозгом для обмена информацией между нейронами.

Для того, чтобы наш Кранг-бот работал, также важно, чтобы этот мозг был занят и стимулировался, чтобы он не заснул на нас. «Очень важно, чтобы этот мозг получал сенсорную информацию от этого внешнего тела», - говорит Лебедев. Мозг засыпает, когда ему нечего делать, поэтому важно убедиться, что наше тело робота способно посылать стимуляцию мозгу.

Итак, теперь, когда мы разобрались со спецификой нашего тела робота, как далеко мы видим что-то Кранга в реальном мире? В некотором смысле, замечательно близко. В других не так уж и много.

Одно из недавних исследований Лебедева нашло успех в управлении движениями коляски с помощью импульсов из мозга обезьяны без прикосновения. Конечно, движения не были точными или отлаженными, но это доказательство концепции. Наука есть, а теория здорова.

Тем не менее, мозг обезьяны все еще в обезьяна, которая подводит нас к той части уравнения, которая удаляет нас немного дальше от реальности «мозг в коробке».

Это не совсем этично - вынимать работающий мозг у обезьяны и подключать его к машине. И поскольку это считается неэтичным, не так много исследований, посвященных тому, как это сделать. Нет исследований означает, что мы вряд ли увидим большие успехи здесь в ближайшее время.

Часть проблемы, над которой могут работать ученые, - это возможности контроля, который исходит непосредственно из мозга. Наблюдая за нейронами на работе, мы можем лучше понять, как работают импульсы и как эти импульсы преобразуются в непосредственное управление внешним объектом. Проблема здесь в том, что мозг невероятно сложен, с более чем 50 миллиардами нейронов в работе.

Итак, Лебедев наблюдает за этими нейронами в небольших выборках, чтобы лучше понять, как эти нейроны работают и что они делают. Существует несколько способов наблюдения за активностью мозга - электроэнцефалограммы (ЭЭГ), магнитные поля, мониторинг кровоснабжения - но все они бледнеют по сравнению с переходом непосредственно к источнику.

«Есть много способов, но вставка электродов непосредственно в мозг - безусловно, лучший способ сделать это общение с мозгом», - говорит Лебедев.

В ближайшее время мы не увидим робота-злодея типа «мозг в коробке», такого как Кранг, бродящего по улицам, но наука, стоящая за знаменитыми TMNT персонаж на удивление добротный. Так что следите.